SU1541219A1

SU1541219A1 - Способ бессолевого выделени маслонаполненных бутадиен(метил)спирольных каучуков

Info

Publication number: SU1541219A1
Application number: SU874287025A
Authority: SU
Inventors: Олег Всеволодович Сигов; Герман Сергеевич Тихомиров; Эдуард Мартиросович Сааков; Тамара Евгеньевна Рогозина; Валерий Николаевич Папков; Вячеслав Николаевич Лохмачев; Вера Михайловна Лаврова; Валерий Яковлевич Парий; Юрий Александрович Моторный; Анатолий Петрович Сорокин; Сергей Владимирович Сокрута; Феликс Ефимович Куперман; Людмила Владимировна Масагутова; Фаина Соломоновна Кантор; Эмма Александровна Пряхина
Original assignee: Предприятие П/Я А-7345
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Изобретение относитс к способу бессолевого выделени маслонаполненных бутадиен (метил) стирольных каучуков, может быть использовано в производстве синтетического каучука, а маслонаполненный полимер - дл производства радиальных шин. Улучшение распределени масла, упрощение технологии способа достигаютс тем, что в способе бессолевого выделени маслонаполненных бутадиен (метил) стирольных каучуков в латекс, стабилизированный мылами карбоновых кислот, ввод т 3,0 - 5,0 кг/т выдел емого каучука латекса сополимера бутадиена со стиролом, метилметакрилатом и метакриловой кислотой, содержащего 35% карбоксильных групп. Смесь латексов выдерживают 30 - 180 мин, после чего в смесь ввод т последовательно минеральное масло, содержащее 3,5 - 4,0 мас.% синтетических жирных кислот, коагулирующую добавку и минеральную кислоту. 5 табл.

Description

Изобретение относитс к бессолевому выделению синтетических каучу- ков из латексов и может быть использовано в производстве синтетических каучуков в нефтехимической промышленности , а маслонаполненный каучук может быть использован, в частности, дл получени радиальных шин.

Целью изобретени вл етс улучшение распределени масла, упрощение технологии процесса.

В способе выделени используют добавку - высококарбоксилированный латекс (БСМК), содержащий, мае.ч.: бутадиен 20,0; стирол 25,0; метил- мета крилат 20,0;метакрилова кислота 35,0; алкилсульфонат натри 4,0; трет-додецилмеркаптан 1,0; персульфат кали 0,05; ронгалит 0,05; трилон Б 0,06, вода 300.

Способ осуществл ют до 98% конверсии . Температура полимеризации 15°С, врем 11 ч. Молекул рна масса сополимера 100000. При другом содержании в сополимере карбоксильных групп варьируют содержание бутадиена и стирола .

Пример 1. В колбу помещают по 50 мл бутадиен(метил)стирольного латекса (сухой остаток 20,5%), ввод т 0,04, 0,08, 0,24, 0.40, 0,8, 1,2 мл латекса БСМК (сухой остаток

сд

4 Ю

со

31

25%). Содержание карбоксильных групп в сополимере БСМК варьируетс от 15 до 55%. На приборе Дю-Иуи через определенные промежутки времени при ком- натной температуре замер ют поверхностное нат жение бутадиен-(метил) стирольного латекса в каждой колбе.

Результаты определени поверхностного нат жени латекса СКМС-ЗОАРКМ-2 приведены в табл. 1.

В колбы, содержащие латекс СКМС- -ЗОАРКМ-27 и высококарбоксилатный латекс (БСМК) с содержанием карбоксильных групп 35%, через 30-180 мин после введени БСМК ввод т при перемешивании 3,8 г масла ПН-6 (27%) на выдел емый каучук„ Содержимое каждой колбы перед введением масла нагревают до 60°С.

Масло ,введенное в латекс, содержит 0,15 г (,0 мас.% на количество масла) синтетических жирных кислот (СЖК) . Эмульгатор (СЖ) хорошо раствор етс в масле, поэтому сущест- венных затрат времени и оборудовани эта операци не требует. Возможна подача СЖК в масл ную емкость, можно СЖК вводить в линию масла, поступающего в коагул ционный аппарат. Об- разуетс латексно-масл на смесь.

Однородность распределени масла„ npvi скорости вращени мешалки 200 об/мин содержание масла в латексе , %: верх аппарата 28; низ аппарата 26,5, при скорости вращени мешалки 300 об/мин содержание масла,%: низ аппарата 27,81, верх аппарата

27,5.

В латексно-масл ную смесь последовательно добавл ют 7 мл 1%-ного раствора синтетического коагул нта диметил-3,5-ди-трет-бутил 1-окси- бензиламина, что составл ет 0,5мас„% на выдел емый каучук, и 5 мл 2%-ной серной кислоты. Врем от введени масла до прибавлени кислоты мин

В каждой колбе визуально оценивают качество образующейс крошки каучука , тОе. ее липкость и равномерность распределени в ней масла

Результаты исследований приведены в табло 2 (опыты 1-13)

Пример 2 (контрольный), по известному способу). В тех же услови х , что и в примере 1, провод т опыт с использованием анионных полиэлектролитов , примен емых в известном спсобе с натриевыми сол ми полнакрило

,

5 0

5 п

.,

5 0

0

194

вой кислоты и сополимера бутилметак- рилата с метакриловой кислотой,

В табл. 2 приведены результаты коагул ции латекса СКМС-ЗОАРКМ-27 (опыты 14-19) . Масло введено без эмульгировани , в отличие от известного способа.

Пример 3 (по известному способу ) . Бессолевое выделение масло - наполненного каучука СКС-ЗОАРКМ-15 провод т по известному способу. 10 л латекса СКС-ЗОАРКМ-15 с сухим остатком 20% помещают в коагул ционный аппарат с мешалкой и обогревом. К латексу при перемешивании приливают 5бО мл 65%-ной эмульсии масла ПН-6, приготовленной в отдельном узле, что составл ет 15 мас0% на выдел емый каучук . Затем к латексно-масл ной смеси добавл ют 117 мл 1%-ного раствора полиакрилата натри , что составл ет 0,05 мас.% на выдел емый каучук. Содержимое аппарата перемешивают, после-чего в аппарат приливают 70 мл 1%-ного водного раствора ПЭПА, что составл ет 0,2% на выдел емый каучук, а затем 330 мл 10%-ной серной кислоты . Образовавшуюс крошку каучука отдел ют от серума, промывают водой и сушат при 80°С. Результаты наблюдений приведены в табл. 2 и 3.

Пример А. Бессолевое выделение каучука СКМС-ЗОАРКМ-27 провод т по примеру 3 с тем лишь отличием, что используют бутадиен(метил)стироль- ный латекс СКМС-ЗОАРКМ-27 с сухим остатком 22%, а количество введенного в виде эмульсии масла ПН-6 составл ет 810 г (абс), что составл ет 27 мас.% на выдел емый каучук.

Визуальные наблюдени : при добавлении к латексу водной эмульсии масла и перемешивании в течение 5 мин образовалась однородна латексно- масл на эмульси светло-желтого цвета без видимых капель масла.

Пример 5. Бессолевое выделение маслонаполненного бутадиен(ме- тил)стирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ- 27.

10 л бутадиен(метил)стирольного латекса СКМС-ЗОАРКМ-27 с сухим остатком 22% загружают в аппарат, снабженный мешалкой и рубашкой дл обогрева , К латексу при перемешивании добавл ют kl+ мл 75 -ного латекса БСМК, содержащего 35 карбоксильных групп, что состарл ет 5,0 кг сухого

С 12 С 1«

515

полимера на 1 т каучука (по сухому остатку).

Через 30 мин после добавлени латекса БСМК (врем выдержки) содержимое аппарата нагревают до 50°С и в аппарат загружают 810 г масла ПН-6 которое содержит 33 г (или Ц мае./о) синтетических жирных кислот фракции

К полученной гомогенной латексномасл ной смеси приливают 2100 мл 1%-ного раствора синтетического коагул нта диметил-3,5-Ди-трет-бутил- -4-оксибензиламина (ОМ), что состав- л ет 0,7 мас.% на выдел емый каучук. ОМ одновременно выполн ет роль стабилизатора каучука.

Коагул цию латексно--масл ной смеси осуществл ют 2%-ным раствором сер ной кислоты при рН 3,0.

Маслонаполненный каучук выдел етс в виде нелипкой крошки с размером зерна 3,7 мм. Крошку каучука отдел ют от серума, промывают трижды ум г- ченной водой, отживают и сушат при 80°С.

Поверхностное нат жение латекса перед вводом в него масла 49 .

Визуальные наблюдени : после вво- да в латекс масла и перемешивани смеси в течение 5 мин образовалась однородна латексно-масл на эмульси светло-желтого цвета без видимых капель масла.

Пример 6; Бессолевое выделение каучука СКМС-ЗОАРКМ-27 провод т по примеру 5 с тем лишь отличием,что дл коагул ции используют природную коагулирующую добавку Белкозин М, представл ющую собой белковый гид- роли зат коллагена, в количестве 5,0 кг на 1т выдел емого каучука.

В качестве стабилизатора каучука используетс смесь продуктов неозо- на Д и ВС-1.

Услови коагул ции и наблюдени те же, что и в примере 5.

Пример 7. Бессолевое выделение бутадиенстирольного маслона- полненного каучука СКС-ЗОАРКМ-15.

10 л бутадиенстирольного латекса СКС-ЗОАРКМ-15, содержащего 20% сухого вещества, загружают в аппарат с мешалкой и рубашкой дл обогрева. К латексу при перемешивании добавл ют 2k мл 25%-ного латекса БСМК, содержащего 35% карбоксильных групп, что составл ет 3 кг сухого полиме

5

0

5

о

Q

0

5

ig6

ра на 1 т каучука (по сухому остатку ) . Через 60 мин после добавлени латекса БСМК содержимое нагревают до 50°С и в аппарат загружают 350 г масла ПН-6, содержащего 12 г синтетических жирных кислот фракци С,г-Си, что составл ет 3,5 мас.% и 7 г стабилизатора каучука ВС-1. Врем выдержки смеси латекса СКС-ЗОАРКМ-15 с латексом БСМК 60 мин.

Поверхностное нат жение латекса перед вводом в него масла 48 дН-см 1

Визуальные наблюдени : после ввода в латекс масла и перемешивани смеси в течение 5 мин образовалась однородна латексно-масл на эмульси светло-желтого цвета без видимых капель масла.

К полученной гомегенной латексно- масл ной смеси приливают 590 мл 2%- ного раствора лигната натри , что составл ет 0,5% на выдел емый каучук, и 236 мл 2%-ного водного раствора по- лиэтиленполиамина (ПЭПА), что составл ет 0,2% на выдел емый каучук.

Затем в латекс добавл ют 2%-ный раствор серной кислоты до рН 3,5°

Маслонаполненный каучук выдел етс в виде нелипкой однородной крошки. Крошку каучука отдел ют от серума, трижды промывают водой и сушат при 80° С.

Пример 8. Бессолевое выделение маслонаполненного каучука СКС- -ЗОАРКМ-15 провод т по примеру 7 с тем лишь отличием, что в качестве коагул нта используют щелочной раствор сополимера бутилового эфира мета криловой кислоты и малеинового ангидрида , вз того в количестве 0, 5 мае. от массы выдел емого каучука. Услови коагул ции и наблюдени те же, что и в примере 7.

Каучуки, полученные по примерам , подвергают физико-механическим испытани м.

Состав вулканизатов на основе каучука СКМС-ЗОАРКМ-27 (100,0) мае.ч.:.

Окись цинка5,0

Альтакс2,75

Сажа марки

ДГ-100 40,0

Сера2,0

Свойства вулканизатов приведены в табл. 4.

Состав вулканизатов на основе каучука СКС-ЗОАРКМ-15 (100,0), мае.ч.:

Стеаринова кислота 2,0

Окись цинка5,0

Альтакс1,5

Дифенилгуанидин0,3

Сажа марки ДГ-100 50,0

Сера2,0

Claims

Свойства вулканизатов приведены табл. 5. Формула изобретени

Способ бессолевого выделени мас- лонаполненных бутадиен (метил)-сти- рольных каучуков путем введени в латекс каучука, стабилизированный $

мылами карбоновых кислот, масла, ко ,.

$

12198

агулирующих добавок и минеральной кислоты, отличающийс тем, что, с целью улучшени распределени ,. масла, упрощени технологии процесса, первоначально ввод т 3,0-5,0 кг/т выдел емого каучука латекса сополимера бутадиена со стиролом, метил- метакрилатом и метакриловой кислотой, содержащего 35% карбоксильных групп, с выдерживанием смеси латексов 30- 180 мин, после чего в смесь ввод т последовательно минеральное масло, содержащее 3,5-,0 мас.% синтетичес- ких жирных кислот, коагулирующую добавку и минеральную кислоту.

Таблица 1

10

сходный латекс КМС-ЗОАРК

15

20

35

50

30 60 120 30

60

120

5

10

20

30

60

120

180

10

30 60

55

10

68,0

30 60

О ,

2

3 Ц

5 6

7

агул - ци

62,5 Точечна ко агул ци

Точечна коагул ци

На поверхности латекса образуютс капли масла. Каучук выдел етс в виде липкой, покрытой маслом крошки , котора сбиваетс в ком

То же

Образуетс гомогенна латексно-мас- л на смесь желтого цвета без включений капель масла. Каучук выдел етс в виде нелипкой однородной крошки.

натри (известный способ)

21

То же

сии масла и перемешивании образовалась однородна латексно-масл на эмульси светло-желтого цвета без видимых капель масла

То же

Таблица 3

u

Характеризует однородность и стабильность смеси, распределение масла. Соотношение латекс (по сухому остатку): масло 70:30 нас.ч. Соотношение латекс (по сухому остатку): масло мае.ч.

Таблица

В зкость по Муни, МБ,.« 100

Условна прочность при раст жении , МПа

При одинаковом времени сушки образцов.

Я

5,5

5

При одинаковом времени сушки.