Способ получения хлоропренового каучука

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРСПРЕт НОВОГО КАУЧУКА водно-эмульсионной полимеризацией хлоропрена в присутствии в качестве радикального инициатора персульфата калия и дополнительного инициатора, эмульгаторов , регуляторов и активаторов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения растворимости и адгезйонньрс свойств конечного продукта, процесс осуществляют в присутствии 0,2-0,4 мае.ч. гексацианоферриата калия на 100 мае.ч. хлоропрена в качестве дополнительного инициатора, вводимого 3-5 равными порциями в ходе процесса, .при ссовсял соотношении гексацианоферрйата калия и персульфата калия &) 0т 5:1 до 6,6:1 и соддержании персульфата калия 0,04-0,06 мае.ч. С на 100 мае.ч. хлоропреиа.

«Е «П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З С 09 F 136/18; С 08 F 4/40 С 09 J 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3331169/23-05

{22) 05 ° 08.81 . (46 ) 30 ° 07 83. Бюл. Э 28 (54 ) { 57.) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРСПРЕ-. НОВОГО КАУЧУКА водно-эмульснонной полимериэацней хлоропрена в присутствии в качестве радикального инициатора персульфата калия н дополнительного инициатора, эмульгаторов, регуляторов н активаторов, отличающийся тем,.что, е целью улучшения растворимости и адгезионных свойств конечного продукта, процесс осуществляют i нрисутствин 0,2-0,4 мас.ч. гексацианоферрната калия на 100 мас.ч. хлоропрена в качестве дополнительного инициатора, вводимого 3-5 равными порциями в ходе -процесса, дрн ccoscee соотношении гексацианоферриата калия и персульфата калия от 5:1 до 6,6:1 и содержании ïåðсульфата калия 0,04-0,06 мас.ч. на 100 мас.ч. хлороцрена. (72) H.Ñ. Бошняков, Р.P. Саркисян, Ю.Л. Аветисян, С.И. Айрян, А.Г.Су« киасян,, Ю.K. Кабалян, A.И. Медведе ва и E..Ñ.. Деркачева (71 ) Всесоюзный научйо-исследовательский и проектный институт поли:мерных продуктов Научно-производственного объединения "Иаирит" (53) 678.763.2(088..8) (56) 1. Кирпичников П.A. и др. Хи: мия и технология синтетического .. каучука. Л., "Химия", 1975, с. 391..

2. Бадасян К.Б. и Рахманькова T.Н. Основы технологии синтетичаского каучука.- М., "Химия", 1971, с. 132 (прототип).!

А.И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j ;3. н ав скому саид льсжм

1031968

Известный способ получения крош- кообразных хлоропреновых каучуков осуществляют водно-эмульсионной полимеризацией хлоропрена в присутствии инициаторов — персульфата калия и гидроперекиси кумола, с последующим выделением полученного латекса выморам ванием или коагуля цией электролитами (наирит РНП).

Наирит РНП применяют в качестве компонента клеев холодного крепления. резины к металлу. Однако этот способ получения каучука приводит к частичному его структурированию с образованием микрогеля, .поэтому каучук, не прошедший предварительной механической пластикацни вальцеваннем, ограниченно растворим в органических растворителях, что условя;няет .технологию приготовления клея, адгезнонные свойства .его невысоки.

Цель изобретения - улучшение растворимости и адгезионных свойств конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что.согласно способу получения хлоропренового каучука водно эмульсионной полимеризацией хлоро,прена в присутствии в качестве ра"дикального инициатора персульфата калия и дополнительного инициатора эмульгаторов, регуляторов и активаторов, процесс осуществляют в присутствии 0,2-0,4 мас.ч. гексацианоферриата калия на 100 мас.ч. хлоропрена в качестве дополнительного инициатора, вводимого 3-5 равними порциями в ходе процесса, при массовом соотношении гексацйано.

: ферриата калия и персульфата калия1 от 5*1 до 6,6:1 и содержании перТаблица 1

100

1 . ХлоропРаи

3 р у -Додецилмер65 каптан

0,86

Изобретение относится к получению хлоропренового каучука, используемого для приготовления клеев холодного крепления резины к металлу.

Известен способ получения хлоропренового каучука водно-эмульсионной полимеризацией хлоропрена в присутствии окислительн -восстановит .льной инициирующей системы, эмульгаторов, инициаторов и серы в качестве регулятора молекулярной массы 1 .

Процесс осуществляют при низкой температуре 4-8 C).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и дрстигаемому результату является известный способ получения хлоропренового каучука водно-эмуль" сионной полимернэацией хлоропрена в присутствии в качестве радикального инициатора персульфата калия и дополнительного инициатора, эмульгаторов, регуляторов и активато- / ров f2). сульфата калия 0,04-0,06 мас.ч. на 100 мас.ч. хлоропрена.

Выделение каучука осущЕствляют на червячно-отжимном прессе.

Гексацианоферриат калия выполняет роль инициатора в процессе полимеризации, а персульуат калия в начальный период полимериэации.

В соответствии с изобретением берут гексациайоферриата калия 0,2-!

О 0,4Ъ, а персульфата калия 0,040,06е от массы мономера. При содержании гексацианоферриата калия более 0,4% образуется коагулюм, при содержании менее 0,2Ъ скорость полимеризации.значительно снижается.

При содержании персульфата калия более 0,06% наблюдается образование микрогеля, при содержании менее 0,04% начальный период инициирования значительно удлиняется., В соответствии с изобретением, i гексацианоферриат калия вводят в реакционную смесь 3-5 отдельными равными порциями.. При количестве порций менее 3 наблюдается образование коагулюма, при количестве пор ций более 5 скорость полимеризации снижается.

Обезвоживание латекса на червячЗО но-отжимном прессе, снабженном -грануляционной головкой с отверстиями определенного диаметра, позволяет выделять хлоропреновый каучук в виде крошки. Для предотвращения

35 слипания частиц-полимера их охлаждают холодным воздухом и припудривают. Для припудривания предпочтительнее применять окись магния, которая входит в состав всех клеев на основе хлоропреновых каучуков, и тем самым не вносятся посторонние вещества, могущие оказывать отрицательное воздействие на их фиэикомеханические свойства.

Рецепт полимериэационной смеси приведен в табл. 1.

Углеводородная фаза

2 .:""Канифоль диспропорционированная

- —:1031968

Продолжение табл. 1

Водная фаза

1 Вода обессоленная . 120

2 Пентадецилсульфонат натрия

1,4

1,4

3 Диспергатор

4 Едкий натр (25Ъ-.ный водный раствор) 3

0,5

5 Сульфит натрия

Инициатор

1 . Гексацианоферриет калия (s 6 мас.ч. вочы) . 0,2-0,4

2 Персульфат калия (в 6 мас.ч. воды) 0,04-0,06

Эмульсия .стабилизатора

Тетраэтилтиурамдисульфид

2 ..Фентназнн

1,4

0,5

3 Пентадецилсульфонат натрия

Диспергатор

0,25

0,1

5 Толуол

6 Вода

2,5

П: р и м е ч а н н е. Температура нолнмеризацни 10+1©С, конверсия .мономе 3а s полимер 99,5-99,8%, конечный удельный вес латекса

1,091+0„0О2 г/мл. Пример 1. В аппарат, снабженнйй-мешалкой, обратным холодиль.ником и рубашкой, загружают 100 кг хлоропрена, 4 кг канифоли и 0,86 кг урЕт.-додецйлмеркаптана. Содержимое. аппарата нагревают до 30 0 при перемешиванин, до полного растворения . канифоли. В другом аппарате готовят водною Фазу растворением в 120 кг воды 1,4 кг пентадецнлсульфоната мерам 1-5. Для сравнения.даны Физико-механические свойства .нййрата

РНП, полученного По рецбатуре, otraсанной и примере 1, с теми лишь отличиямн, что в качестве нннциато»ра используют смесь 0,6 кг нерсульФата калия и 0,1 кг гйдреперекисн кумола.

55 натрия, 1,4 кг диспергатора, 3 кг

25%-го. водного раствора едкого натра, 0,5 кг сульфита натрия.. В третьем аппарате готовят эмульсию ста-": билизатооа смешением 2,5 кг воды, 5 4 кГ толуола, 1,4 кг тетразтнлтн- урамдисульфида, 0,5 кг фентиазнна, 0;25 кг пентадецилсульфоната натрия.;

В алпарат с углеводородной фазой . приливают водную фазу, перемешива30 ют до получения однородной эмульсии и охлаждают рассолом до 10+1 С.

"атем подают раствор .0,04 кг пер сульфата калия в 6 кг воды и одну треть раствора 0,2 кг гексацнаноферриата калия в 6 кг воды. По ходу процесса добавляют в две порции оставшееся количество раствора-гексацианоферрната калия. После достижения удельного веса латекса1,091+0,002 г/мл приливают эмульсию стабилизатора и перемешивают

30 мин. Готовый латекс направляют на обезвоживание и выделение каучука в виде крошки в червячно-отжимной пресс.

Пример 2.- Аналогичен примеру 1, с тем лишь различием,,что добавляют 0,3 кг гексацнаноферрната калия (в 4 порции.) и 0,05 кг персульфата калия.

ЗО H р и м е р 3. Аналогичен примеру 1, с тем лишь различием, что . добавляют 0,06 кг персульфата ка-. лия и 0,4 кг гексацианоферриата калия (в 5 порций).

З5 Пример Ф. АналоГнчен приМеру 1, с тем лишь различием,.что добавляют 0,065 кг персульфата калия и 0,45 кг гексацианоферриата калия (в 2 порции).

П р и M е р 5. Аналогичен примеру 1, с тем лишь различием, что добавляют 0,035 кг- персульфата калия и 0,15 кг гексацианоферриата калия (s 6 порций).

Полученные по примерам 1-5 кау45 чуки имеют вязкость по муни 25-.30 н пластичность по Карреру-6,64-70.

В табл. 2 приведены некоторйе дру-. гие физико-механические характерис-. тики каучуков, полученных по арн1031968

Таблица 2

« ю«2

Растворимость после грех месяцев хранения, ч

Пример

12,8. 0,04 100/100

0,05 100/100

0,55

3,6

Оу2

0,50

0,3

13,3

3,4

0,65

12,3

3i2

0 06 100/100

0,4

4 (контрольный) 0,45 0,035 100/100

11,9

0,70

3,2

5 (контрольный) 3,1

0,065 96/100

0 6 55/100

0,15

11,6

0 73

11,8

0,70

3i2

Наирит РНН

М

Числитель « беэ предварительной пластикации, знаменатель - после 5 мин пластикацин, растворитель » смесь бенэннгэтилацетат (1г1 по массе ).

" Рецепт клеевой смеси, мас.ч.г

Каучук 300

Окись магния 24

Окись цинка . 15 мас.ч.г

350

350

Металл - сталь 3, резина - на основе хлоропреновог6 каучука. значительно облегчает технологию изготовления клея и улучшает санитарно-гигиенические условия труда.

50 Клей на основе предлагаемых каучуков обладает улучшеннъаии адгеэионными свойствами.

Как видно из данных, представленнык в табл. 2,.каучуки, полученные по предлагаемому способу (примеры 1-3):, в отличие от наирита

РНП растворимы без предварительной механической пластикации,,что, Составитель Н. Котельникова

Редактор E. Папп Техред И.Костик Корректор A. Ильин

«««««««« ««««юю ««««««« ««

Заказ 5324/28 Тирагк 494 Подписное

ВНИИПИ ГОСударстВЕННОГО ИСМИтЕта СССР по делам изобретений и открытий

123035, Иосква, Ж«35, Раушская наб., д.4/5

«й

Филиал ППП "Патент", r. Уягоро4, ул. Проектная, 4

Количест во гек« сацианоферрната К, %

Рецепт клея, Клеевая смесь

Смола

Бензин

Зтилацетат

Вода

Коли-. чество персульфата

Сопротивление отслаиваииго.резины от металла при 70 С, кгс/см

Скорость отслаивания резины от металла при 70 С, см/мин

Сопротивление отрыву при

20 С, кг/см э