Способ получения синтетического каучука

 

I87300

ОьПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 39с, 25!05

Заявлено 01.111.1965 (№ 945479/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Х.1966. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 15.XI.1966 йотлитет по делам изобретений и открытий прн Совете йтинистрое

СССР

МПК С 08d

УДК 678.762-134.646 (088.8) Авторы изобретения

С. Д. Мехтиев, А. Г, Исмайлов и С. В. Сапункова

Заявитель Азербайджанский ордена Трудового Красного Знамени институт нефти и химии им, М. Азизбекова

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

Таблица 1

Кристалличность, .; сб. температура стеклования, С

Сополимер

СКЦАК-10 .

СКЦАК-20 .

СКЦАК-30. — 74,0 — 73,5 — 73,2

1,00

0,40

0,24

Способ получения синтетического каучука низкотемпературной водноэмульсионной сополимеризацией диенов с метилизопропенилкетоном по трилон-ронгалитовому рецепту известен. Однако полученные по этому способу синтетические каучуки имеют сравнительно низкую морозостойкость.

Предлагаемый способ, предусматривающий применение в качестве сомономера для диенов вместо метилизопропенилкетона циклоалкилвинилкетона (ЦАВК), позволяет получать каучук, не уступающий известному по основным физико-механическим показателям и превосходящий его по морозостойкости. При этом в качестве диепов предпочтительнее использовать бутадиен.

ЦЛВК получают известным методом (авт. св. № 150504) на основе природных нефтяных нафтеновых кислот. Каучуки СКЦАК-10 (весовое соотношение ЦЛВК к бутадиену

10: 90), СКЦЛК-20 (20: 80) и СКЦАК (30: 70) аморфны (кристалличность при — 30 С не превышает 1 о о) и имеют температуру стеклования, близкую к промышленным м орозостойким каучукам СКБМ и СКС-10 (c». табл. 1).

Испытания физико-механических показателей каучуков СКЦАК в обычных условиях (20 С) и при низких температурах (— 20 и

10 — бО С) показывают (см. табл. 2), что вулканизаты CKLIAK-10 и CKLIAK-30 при близких к СКС-10 величинах жесткости обладают большой прочностью, более низким остаточ15 ным удлинением и не уступают вулканизатам стирольного каучука по величине относительного удлинения. Еще большее преимущество имеют каучуки CKLIAK-10 и СКЦАК-30 по сравнению с CKBM и полибутадиеном, син20 тезированным в идентичных с каучуками

СКЦАК лабораторных условиях.

Как видно из табл. 2, при отрицательных температурах каучуки СКЦЛК-10 и СКЦАК-30

25 сохраняют высокие условные модули, большую прочность и хорошие показатели относительного и остаточного удлинений, значительно превосходя полибутадиен по прочно. сти на разрыв и величине относительного уд30 линения.

187300

Таблица 2

Показатель

СКЦАК 10

675/37 995/34

1200/42

675/37

675/37

1200/42

1200/42

995/34 ) 40

40

60

98

277

37

100

16

127

468

18

Предел прочности при разрыве, кг, си-

Удлинен ие, 404

242

270

498

122

393

410

572

570

528

306

163

160

5 относительное остаточное .

Оптимальное количество введенной сажи (газ, кап.), г

40

40

50

40 и 50

5

1,5

1,5.

Дивинил

ЦАВК

134,8

58,2

Всего 193,0

80 — 100

0,9107

1,4701

181,3

128.

164,3

10,5

9,0

Каучук

Возвратный ЦАВК

Дивинил

183,8

Всего

1 жесткость н эластичное восстановление, г/О,! лл

Оптимальное время вулканизации при 143 С,,яин

Модуль при растяжении, кг/с.и -

100% -ном

300 Vo -пом

") Показатели при — 20 и — 0УС.

Методика синтеза каучука.

Сополимеры бутадиена с ЦАВК получают методом низкотемпературной (5 С) эмульсионной полимеризации по следующему трилонронгалитовому рецепту, вес. ч.:

Дивинил: ЦАВК (90: 10; 80: 20;

70: 30) 100

Парафинат калия 4,0

Гидроперекись изопропилбензола 0,3

Трилон-Б 0,03 железо сернокислое закисное, водное 0,01

Ронгалит 0,20

Вода 150,0.

Концентрацию водородных ионов в водной фазе доводят калиевой щелочью до рН 8,5 — 9.

Чистота ингредиентов, применяемых в полимеризации, соответствует техническим условиям, принятым в производстве синтетических каучуков.

Физико-химические свойства ЦАВК:

Предел выкипания, С/2 мм рт. ст.

Удельный вес, г/л л

Коэффициент преломления

Молекулярный вес (кр.), М

Иодное число

За оптимальное время реакции (18 — 21 час) получают стабильный латекс. Нормальная глубина полимеризации 65 — 80%. Установлено, что скорость реа.кции превышает в тех же условиях скорость полимеризации чистого бутадиена и возрастает с увеличением содержания ЦАВК до 30 вес. ч. в 100 вес. ч. мономеро в.

Для обрыва реакции в латекс вводят стоппер-диметилдитиокарбамат натрия (0,3% на каучук), а для предотвращения старения сополимера — неозон Д (2% на каучук).

Испытания прн 20, — -20 и — 60 С

СКЦАК-30 нолнбутадисна

Резиновые смеси готовят по следующему рецепту, вес. ч.:

Каучук

Сажа (газ, кан,)

Стеариновая кислота

Окись цинка

Альтакс

Дифенилгуанидин

Вулканизацию проводят в прессе при 143 C (+1). Время вулканизации для достижения оптимальных прочностных показателей резин из каучуков СКЦАК вЂ” 40 мин.

Пример. Для синтеза СКЦАК-30 берут мономеры, г:

За время полимеризации (21 час) сухой остаток латекса составляет 37% что соответствует глуоине полимеризации 37%. После отгонки непрореагировавших мономеров получают, г:

Потери составляют 9,2 г, т. е. 4,7 вес. .

35 Аналогично получают каучуки СКЦАК-10 и

СКЦАК-20, изменяя лишь весовое соотношение исходных мономеров.

Анализ упомянутого образца СКЦАК-30 методом сжигания указывает íà его следую40 щий элементарный состав, %: С 86,5; Н 11,45;

О 2,05.

187300

Предмет изобретения

Составитель В, Филимонов

Редактор Л. А. Ильина Техред Л. К. Ткаченко Корректоры: Т. В. Муллипа и С. М. Белугина

Заказ 3440/11 Тираж 850 Формат бум. 60;:,90 / Объем 0,24 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобпетенвй и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Отсюда формула элементарного звена макромолекулы — С.-вНв90, что соответствует содержанию кетона в сополимере (23% вес.) .

Инфракрасной спектроскопией сополимеров установлено наличие в пих кето1шой группы.

Циклоалкилвинилкетон аналогично образует каучукоподобные сополимеры с изопреном, а также тройные сополимеры с актилонитрилом или стиролом и указанными диенами.

Способ получеш1я синтетического каучук.: пизкотемпературной водноэмульсиош1ой сопо5 лимеризацией диенов с непредельнымп кето нами по трилон-ронгалитовому рецепту, отли.чаюи4ийся тем, что, с целью повышения морозостойкости синтетического каучука, в качестве непредельного кетона применяют цикло10 алкилвинилкетон.