RU2698826C1 - Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder - Google Patents
Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698826C1 RU2698826C1 RU2018116170A RU2018116170A RU2698826C1 RU 2698826 C1 RU2698826 C1 RU 2698826C1 RU 2018116170 A RU2018116170 A RU 2018116170A RU 2018116170 A RU2018116170 A RU 2018116170A RU 2698826 C1 RU2698826 C1 RU 2698826C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chlorine
- elastomer
- amount
- rubber
- screw extruder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/12—Incorporating halogen atoms into the molecule
- C08C19/18—Incorporating halogen atoms into the molecule by reaction with hydrocarbons substituted by halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/18—Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
- C08F8/20—Halogenation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Способ твердофазной галоидной модификации синтетических и природных каучуков в двухшнековом экструдере непрерывного действияMethod for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubbers in a continuous twin-screw extruder
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров, шин и резинотехнических изделий. Получают хлорсодержащий эластомер взаимодействием эластомера и хлорсодержащего реагента в двухшнековом экструдере непрерывного действия при температуре в зоне компаундирования 90-150°С в течение 1-3 мин. В качестве хлорсодержащего реагента используют хлорированный углеводород общей формулы СnН(2n+2)-xСlx, где n=20-40; х=10-25. При этом эластомер берут в количестве 75-98 мас. ч., а углеводород в количестве 2-25 мас. ч.The invention relates to the field of chemical modification of elastomers and can be used in the production of synthetic elastomers, tires and rubber products. A chlorine-containing elastomer is obtained by reacting an elastomer and a chlorine-containing reagent in a continuous twin-screw extruder at a temperature in the compounding zone of 90-150 ° C for 1-3 minutes. As a chlorine-containing reagent, a chlorinated hydrocarbon of the general formula C n H (2n + 2) -x Cl x , where n = 20-40; x = 10-25. In this case, the elastomer is taken in an amount of 75-98 wt. hours, and hydrocarbon in an amount of 2-25 wt. hours
Технический результат состоит в упрощении технологического процесса, сокращении стадий и времени, в обеспечении технологической и экологической безопасности производства, а также в увеличении производительности процесса. Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров, шин и резинотехнических изделий.The technical result consists in simplifying the process, reducing stages and time, in ensuring the technological and environmental safety of production, as well as in increasing the productivity of the process. The invention relates to the field of chemical modification of elastomers and can be used in the production of synthetic elastomers, tires and rubber products.
Известен способ модификации эластомеров, включающий в себя введение в состав резиновой смеси модифицирующих добавок и заключительную обработку готового изделия смесью хлора с инертным газом или смесью хлора и кислорода с инертным газом. Модифицирующие добавки выбирают из групп: порошок оксида металла, порошок карбида металла, дисперсия политетрахлорэтилена в минеральном масле, хлорированный эфир, хлорированный спирт-теломер, парафин, в количестве 0,2-40,0 мас. ч. Возможно проводить заключительную обработку изделия при концентрации хлора 5-25 об. % в смеси с инертным газом 1-24 часа при 15-60 С. Возможно использовать дисперсию политетрахлорэтилена в минеральном масле концентрацией 40-60 мас. % с размером частиц политетрахлорэтилена 0,5-1 мкм. (Патент РФ 2230077 опубл. 10.06.2004.)A known method of modifying elastomers, which includes introducing modifying additives into the rubber composition and final processing of the finished product with a mixture of chlorine with an inert gas or a mixture of chlorine and oxygen with an inert gas. Modifying additives are selected from the groups: metal oxide powder, metal carbide powder, dispersion of polytetrachlorethylene in mineral oil, chlorinated ether, chlorinated telomere alcohol, paraffin, in an amount of 0.2-40.0 wt. h. It is possible to carry out final processing of the product at a concentration of chlorine of 5-25 vol. % in a mixture with an inert gas for 1-24 hours at 15-60 C. It is possible to use a dispersion of polytetrachlorethylene in mineral oil with a concentration of 40-60 wt. % with a particle size of polytetrachlorethylene of 0.5-1 microns. (RF patent 2230077 publ. 06/10/2004.)
Данный способ имеет следующие недостатки.This method has the following disadvantages.
1. Применения большого количества модифицирующих добавок.1. The use of a large number of modifying additives.
2. Применение в качестве модификатора химически агрессивного соединения, требующего при работе повышенных мер безопасности.2. The use of a chemically aggressive compound as a modifier, requiring increased safety measures during operation.
3. Образование большого количества хлорсодержащих соединений, осложняющего стадии выделения и сушки эластомера.3. The formation of a large number of chlorine-containing compounds, complicating the stages of isolation and drying of the elastomer.
4. Достаточно сложное технологическое оборудование для осуществления, как самого процесса получения хлорсодержащего эластомера, так и процессов регенерации органического растворителя, выделения и сушки эластомера.4. Sufficiently sophisticated technological equipment for the implementation of both the process of producing a chlorine-containing elastomer and the processes of regeneration of an organic solvent, isolation and drying of an elastomer.
Наиболее близким по химической сущности к заявляемому изобретению (прототип) является способ получения хлорсодержащего эластомера путем взаимодействия эластомера и хлорсодержащего реагента, при смешении в резиносмесителе. (Патент РФ Химическая модификация каучука / Андриасян Ю.О., Корнев А.Е., Ронкин Г.М. опубл. 10.11.2003).Closest to the chemical nature of the claimed invention (prototype) is a method for producing a chlorine-containing elastomer by reacting an elastomer and a chlorine-containing reagent when mixed in a rubber mixer. (RF patent Chemical modification of rubber / Andriasyan Yu.O., Kornev A.E., Ronkin G.M. publ. 10.11.2003).
Процесс получения хлорсодержащего эластомера осуществляется следующим образом: в резиносмеситель типа РСВД (фрикция 1:1,5) загружается эластомер в количестве 75-95 мас. ч. Затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlx, где n=10-30, х=7-24 в количестве 5-25 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 10-30 минут при температуре 9-14°С.The process of obtaining a chlorine-containing elastomer is carried out as follows: an elastomer in the amount of 75-95 wt. Is loaded into the rubber mixer of the RSVD type (friction 1: 1.5). o'clock Then, a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x is loaded, where n = 10-30, x = 7-24 in an amount of 5-25 wt. hours. The mixture is processed for 10-30 minutes at a temperature of 9-14 ° C.
Прототип не позволяет получить хлорсодержащий эластомер непрерывным способо и следовательно, имеет меньшую производительность.The prototype does not allow to obtain a chlorine-containing elastomer in a continuous manner and therefore has lower productivity.
Цель изобретения состоит в получении хлорсодержащего эластомера экологически безопасным и экономически выгодным способом.The purpose of the invention is to obtain a chlorine-containing elastomer in an environmentally friendly and cost-effective manner.
Поставленная цель изобретения достигается тем, что эластомер и хлорсодержащий компонент подают в двухшнековый компаундирующий экструдер, имеющий не менее 4 зон нагрева, при этом время прохождения смесительного цилиндра в течение 1-3 минут, в качестве хлорорсодержащего компонента используют хлорированный углеводород общей формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=20-40; х=10-25. При этом эластомер берут в количестве 75-98 мас. ч., а углеводород в количестве 2-25 мас. ч.The object of the invention is achieved in that the elastomer and the chlorine-containing component are fed into a twin-screw compounding extruder having at least 4 heating zones, while the passage of the mixing cylinder for 1-3 minutes, a chlorinated hydrocarbon of the general formula C n H is used as a chlorine-containing component ( 2n + 2) x Cl x , where n = 20-40; x = 10-25. In this case, the elastomer is taken in an amount of 75-98 wt. hours, and hydrocarbon in an amount of 2-25 wt. hours
Конкретные примеры выполнения:Specific examples of execution:
Пример 1. В двухшнековый компаундирующий экструдер загружается натуральный каучук (SVR 3L) в количестве 98 мас. ч. Затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=20, х=21 в количестве 2 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 2 минут при температуре в зоне компаундирования 90°С. Полученный продукт содержит связанного хлора 0,8-1,2%.Example 1. In a twin-screw compounding extruder is loaded with natural rubber (SVR 3L) in the amount of 98 wt. o'clock Then, a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x is loaded, where n = 20, x = 21 in an amount of 2 wt. hours. The mixture is processed for 2 minutes at a temperature in the compounding zone of 90 ° C. The resulting product contains bound chlorine of 0.8-1.2%.
Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 96 мас. ч. каучука SVR 3L, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=20, х=15 в количестве 4 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 2 минут при температуре в зоне компаундирования 100°С. Полученный продукт содержит связанного хлора 1,3-1,6%.Example 2. The process is carried out analogously to example 1. The difference lies in the fact that in the rubber mixer is loaded with 96 wt. including rubber SVR 3L, then a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) -x Cl x , where n = 20, x = 15 in the amount of 4 wt. hours. The mixture is processed for 2 minutes at a temperature in the compounding zone of 100 ° C. The resulting product contains bound chlorine of 1.3-1.6%.
Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 94 мас.ч. каучука SVR 3L, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=25, х=23 в количестве 6 мас. ч. Смесь перерабатывают 1,5 минут при температуре в зоне компаундирования 110°С. Полученный продукт содержит связанного хлора 1,7-2,0%.Example 3. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that 94 parts by weight are loaded into the rubber mixer. rubber SVR 3L, then a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x is loaded, where n = 25, x = 23 in an amount of 6 wt. o'clock The mixture is processed for 1.5 minutes at a temperature in the compounding zone of 110 ° C. The resulting product contains bound chlorine of 1.7-2.0%.
Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 92 мас.ч. каучука SVR 3L, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=27, х=23 в количестве 8 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 2,5 минут при температуре в зоне компаундирования 130°С. Полученный продукт содержит связанного хлора 2,2-2,7%.Example 4. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that 92 parts by weight are loaded into the rubber mixer. rubber SVR 3L, then a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x is loaded, where n = 27, x = 23 in an amount of 8 wt. hours. The mixture is processed for 2.5 minutes at a temperature in the compounding zone of 130 ° C. The resulting product contains bound chlorine 2.2-2.7%.
Примеры 1-4 также подходят для других диеновых каучуков (синтетического изопренового каучука, бутадиенового каучука, бутадиен-стирольного каучука, бутадиен-метил-стирольного каучука, бутадиен нитрильного каучука).Examples 1-4 are also suitable for other diene rubbers (synthetic isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, styrene butadiene rubber, nitrile butadiene rubber).
Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 98 мас. ч. бутилкаучука (БК-1675), затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=20, х=10 в количестве 2 мас. ч. Смесь перерабатывают в течение 2 минут при температуре в зоне компаундирования 120°С. Полученный продукт содержит связанного хлора 1,0-1,2%.Example 5. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that 98 wt.% Is loaded into the rubber mixer. including butyl rubber (BK-1675), then a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x is loaded, where n = 20, x = 10 in an amount of 2 wt. o'clock The mixture is processed for 2 minutes at a temperature in the compounding zone of 120 ° C. The resulting product contains bound chlorine of 1.0-1.2%.
Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 96 мас. ч., хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=22, х=17 в количестве 4 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре в зоне компаундирования 150°С в течение 2 минут. Полученный продукт имеет содержание связанного хлора 2,1-2,3%).Example 6. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that in the rubber mixer is loaded butyl rubber (BK-1675) in the amount of 96 wt. hours, a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x , where n = 22, x = 17 in an amount of 4 wt. hours. The mixture is processed at a temperature in the compounding zone of 150 ° C for 2 minutes. The resulting product has a bound chlorine content of 2.1-2.3%).
Пример 7. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 94 мас. ч., хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=40, х=25 в количестве 6 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре в зоне компаундирования 120°С в течение 2 минут. Полученный продукт имеет содержание связанного хлора 2,7-2,9%.Example 7. The process is carried out analogously to example 1. The difference is that the rubber mixer is loaded with butyl rubber (BK-1675) in an amount of 94 wt. hours, a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x , where n = 40, x = 25 in the amount of 6 wt. hours. The mixture is processed at a temperature in the compounding zone of 120 ° C for 2 minutes. The resulting product has a bound chlorine content of 2.7-2.9%.
Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК-1675) в количестве 75 мас. ч., хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=30, х=15 в количестве 25 мас. ч. Смесь перерабатывается при температуре в зоне компаундирования 140°С в течение 3 минут. Полученный продукт имеет содержание связанного хлора 4,0-4,2%.Example 8. The process is carried out analogously to example 1. The difference lies in the fact that butyl rubber (BK-1675) in the amount of 75 wt. o'clock, a chlorinated hydrocarbon of the formula C n H (2n + 2) x Cl x , where n = 30, x = 15 in the amount of 25 wt. hours. The mixture is processed at a temperature in the compounding zone of 140 ° C for 3 minutes. The resulting product has a bound chlorine content of 4.0-4.2%.
Примеры 5-8 также подходят для других полиолефиновых каучуков и каучуков с малой непредельностью (этиленпропиленовый каучук, этиленпропилендиеновый каучук, бутилкаучук).Examples 5-8 are also suitable for other polyolefin rubbers and low unsaturation rubbers (ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene rubber, butyl rubber).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116170A RU2698826C1 (en) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018116170A RU2698826C1 (en) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2698826C1 true RU2698826C1 (en) | 2019-08-30 |
Family
ID=67851661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018116170A RU2698826C1 (en) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698826C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4384072A (en) * | 1981-09-30 | 1983-05-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for the manufacture of halogenated elastomers |
EP0683795A1 (en) * | 1993-02-10 | 1995-11-29 | Pressindustria A G | Continuous process and apparatus for the halogenation of elastomers. |
RU2158271C1 (en) * | 2000-03-09 | 2000-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" | Method of preparing chlorobutyl rubber |
RU2215750C1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-11-10 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Method for preparing chlorine-containing elastoplastic |
RU2296770C1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Поликров" | Method of producing filled chlorine-containing elastomer |
RU2597910C2 (en) * | 2014-12-12 | 2016-09-20 | ФГБОУ ВПО "РЭУ им. Г.В. Плеханова" | Method of producing fluorinated elastomers |
RU2641273C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-01-16 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Method for chemical modification of elastomers in solution of chlorine-containing hydrocarbon |
-
2018
- 2018-04-28 RU RU2018116170A patent/RU2698826C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4384072A (en) * | 1981-09-30 | 1983-05-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for the manufacture of halogenated elastomers |
EP0683795A1 (en) * | 1993-02-10 | 1995-11-29 | Pressindustria A G | Continuous process and apparatus for the halogenation of elastomers. |
RU2158271C1 (en) * | 2000-03-09 | 2000-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" | Method of preparing chlorobutyl rubber |
RU2215750C1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-11-10 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Method for preparing chlorine-containing elastoplastic |
RU2296770C1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Поликров" | Method of producing filled chlorine-containing elastomer |
RU2597910C2 (en) * | 2014-12-12 | 2016-09-20 | ФГБОУ ВПО "РЭУ им. Г.В. Плеханова" | Method of producing fluorinated elastomers |
RU2641273C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-01-16 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Method for chemical modification of elastomers in solution of chlorine-containing hydrocarbon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108752670A (en) | A kind of rubber plastic blend expanded material and preparation method thereof | |
RU2698826C1 (en) | Method for solid-phase halide modification of synthetic and natural rubber in a continuous-action twin-screw extruder | |
JP4639875B2 (en) | Modified diene polymer rubber, method for producing the same, and rubber composition | |
CN105175785A (en) | Phosphorus-nitrogen compound intercalated hydrotalcite and preparation method thereof | |
CN111621280B (en) | Acid sludge recycling method and binary flooding system surfactant | |
RU2597910C2 (en) | Method of producing fluorinated elastomers | |
CN112062701B (en) | Rubber accelerator diethyl dithiocarbamate sulfone and preparation method and application thereof | |
CN108203486A (en) | A kind of preparation method of environment-friendly type oil-extended styrene buadiene rubber | |
CN106957505B (en) | A kind of environment-friendly high fire-retardant electric power, transport cable protection sleeve pipe | |
CN102964282A (en) | Preparation process of P-tert-butylphenol disulphide vulcanilzer | |
JP2012184401A (en) | Method for producing condensate of resorcin and acetone, and rubber composition including the condensate | |
CN107540897B (en) | Preparation method of flame-retardant softener for styrene butadiene rubber | |
CN107540898B (en) | Easily-processed flame-retardant styrene butadiene rubber and preparation method thereof | |
CN104558832A (en) | Flame-retardant polypropylene material containing char-forming agent and preparation method thereof | |
RU2770045C2 (en) | Rubber regeneration method | |
CN107540899B (en) | Preparation method of easily-processed flame-retardant styrene butadiene rubber | |
RU2276167C1 (en) | Thermoplastic elastomeric composition and method for its preparing | |
CN106432799A (en) | Reclaimed rubber activation agent, preparation method and application | |
US6136897A (en) | Rubber processing additive | |
CN114516989B (en) | EPDM halogen-free flame retardant rubber and preparation method thereof | |
RU2215750C1 (en) | Method for preparing chlorine-containing elastoplastic | |
CN107540893B (en) | Easily-processed flame-retardant nitrile rubber and preparation method thereof | |
CN107540896B (en) | Preparation method of easily-processed flame-retardant nitrile rubber | |
CN104164034B (en) | Flame-retardant modified plastic and preparation method thereof | |
JP2013151605A (en) | Method for producing condensate of resorcin and acetone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200429 |