Способ получения синтетических каучукови латексов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

С 1

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.11.1964 (№ 884735/23-5) Кл. 39с, 25/05 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий

ApN C088T8 отииистроо

CCCP !IIK С 08d

УДК 678.76(088.8) Опубликовано 10.V11.1969. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 16.XII.1969

Авторы изобретения А. И. Езриелев, Л. В, Уткина, А. Б. Пейзнер и A. В. Лебедев

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С. В, Лебедева

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ

И ЛАТЕКСО — С вЂ” Π— (СН,) „—

11

СН = С вЂ” D — С вЂ” Π— Rg, ! 11

Rl О

Известен способ получения синтетических каучуков и латексов путем сополимеризации диенов и (или) виниловых мономеров с мономерами, содержащими сложноэфирную группу, непосредственно связанную с этиленненасыщенной труппой мономера (например, с метилме1акрилатом). Однако вулканизаты получаемых каучуков и латексов характеризуются относительно низкими физико-механическими показателями. 10

Предлаагемый способ, предусматривающий применение в качестве мономеров, содержащих сложноэфирную группу, таких соединений, у которых сложноэфирная группа отделена от этиленненасыщенной двухвалентным органическим радикалом, позволяет получать вулканизаты каучуков и латексов с высокими физико-механическими показателями (особенно по прочности на разрыв и модулю при удлинении). 20

Предлагаемые мономеры имеют общую формулу

me R — водород, галоген, нитрил или органический .радикал;

R> — органический радикал, например, алкил; 30

D — двухвалентный радикал, содержащий по крайней мере один атом углерода, совместно с гетероатомамп:

О, S, Х, Р (или без них).

Наиболее предпочтительными являются мономеры, у которых

R> — фенил, нитрил, водород, мети т или — СОСНз, Кз — метил или этил; — — (СНе) „—; — С вЂ” (СН2) „— или—

11

О где и 1.

В соответствии с настоящим изобретением в качестве диенов применяют бутадиен, изопрен, хлоропрен, фторопрен, пиперилен, диметилбутадиен и др.

В качестве впниловых мономеров применяют винилароматические соединения (стирол, а— метилстирол, винилтолуол, хлорстиролы, впнилнафталины и др.), виннлгетероциклическпе соединения (2 — винилпиридин, 2 — метил — 5— винил †пирид, 2 — винил †5 †этилпир и др.), производные акриловой и метакриловой кислот (акрилонитрил, метакрилонитрил, метилакрилат, бутилакрилат, метилметакрилат, 248216

10,0

4,0

1,0

0,2 диэтилметакриламид и др.), винил- и изопропенилкетоны; винилиденхлорид, винилсульфоны и т. д.

Процесс сополимеризации, согласно настоящему изобретению, может осуществляться в массе, растворе или водной эмульсии (последнее предпочтигельнее). Сополимеризацию в водной эмульсии можно проводить как в кислой, так и в щелочной среде, что позволяет широко варьировать ассортимент эмульгаторов и инициирующих систем.

Температура полиморизации может менять.ся в широких пределах, однако при сополимеризации с диенами предпочтительной является температура+5 С, а с мономерами типа бутилакрилата хорошие результаты получаются и прп более высоких температурах (50 — 70 С).

Регулирование молекулярного веса, оорыв процесса полимеризации, отгонку летучих из готового латекса, стабилизацию, коагуляцию, сушку и другие операции проводят известным и методами.

В случае необходимости получения маточных смесей в латекс вводят дисперсии наполнителей, эмульсии масел и другие ингредиенты.

Пр имер 1. Полимеризацию бутадиена с метилкарбоксиметилметакрилатом формулы

СНз=С вЂ” С вЂ” Π— СНз — С вЂ” Π— СНз проводят

1 И И зо

СН, О О по следующему рецепту, вес. ч. на 100 в. ч. мономеров:

Бутадиен 90,0

Метилкарбоксиметилмета- 35 крилат

Олеат калия

Некаль

Третичный додецилмеркап ган

Гидроперекись изопропилбен40 зола 0,2

Ронгалит 0,1

Трилсн Б 0,06

FeSО 7НзО 0,005

Вода 200,0 45

Температура процесса 5 С.

По достижении содержания сухого вещества, соответствующего 65р/р конверсии мономеров, в латекс для обрыва реакции вводят 10,0 вес. ч. 2 /р-ного водного раствора диметилди- 50 тиокарбамата натрия и 5,0 вес. ч. 20р/II-HQII дисперсии неозона Д. Затем отгоняют летучие и коагулируют латекс водным раствором, содержащим 10 "/р NaC1 и 2 /р уксусной кислоты.

Выделенный полимер сушат на вальцах при 55 температуре 90 С.

Пример 2. Полимеризацию проводят в соответствии с рецептом и методикой примера 1, но вместо метилкарбоксиметилметакрилата применяют метилкарбоксиэтилметакри- 60 лат формулы СНз=С вЂ” С вЂ” Π— СНз — СНз — С—

И И

СН О О вЂ” Π— СНз в той же дозировке. Коагуляцию латекса проводят смесью растворов СаС1з и 65 уксусной кислоты, а сушку каучука — в термостате при температуре 120 С, Пример 3. Полимеризацию проводят так же, как в примере 1, но вместо метилкарбоксиметилметакрилата применяют этилкарбоксиметилметакрилат (ЭКМЭМАК) СНз=-С вЂ” С— ! И

СН,Π— Π— СНз — С вЂ” 0 — СНз — СНз в той же дозиИ

О ров ке.

Пример 4. В данном примере в соответствии с рецептом и методикой примеров 1 и 3 проводят сополимеризацию бутадиена (95 вес. ч.) и этилкарбоксиметилметакрилата (5 вес. ч.) .

Пример 5. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров:

Бутадиен 90,0

ЭКМЭМАК 10,0

Аммиачное мыло синтетических жирных кислот 3,0

Диизопропилксантогендисульфид 0,2

Гидроперекись диозопропилбензола 0,3

Трилон Б 0,06

FeSO4 7НзО 0,015

Ронгалит 0,1

Вода 150,0

Температура полимеризации 1-5 С.

По достижении конверсии мономеров 70 /р процесс полимеризации обрывают введением

10 вес. ч. o /o-ного раствора гидрохинона в аммиачной воде. После отгонки незаполимеризованного бутадиена латекс упаривают до содержания в нем 45р/р сухого вещества.

Пример 6. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес, ч. на 100 вес. ч. мономеров:

Бутадиен 90,0

ЭКМЭМАК 10,0

Третичный додецилмеркаптан 0,3

Некаль 3,0

Лейканол 0,5

Уксусная кислота 0,5

Гидроперекись изопропилбензола 0,3

Трилон Б 0,1

Ронгалит 0,1

Вода 200,0

Температура полимеризации 30 С.

По достижении конверсии мономеров 60 /р процесс полимеризации обрывают введением

10 вес. ч. раствора, содержащего 0,3 вес. ч. диметилдитиокарбамата ди метиламмония и 0,5 вес. ч. аммиака.

После отгонки летучих латекс заправляют

5 вес. ч. 20р/р-ной дисперсии неозона Д и коагулируют раствором, содержащим 10 /р. КаС1 и 1р/р Нз$04. Коатулюм лромывают (при температуре 50 С) и сушат (при температуре

90 С) на вальцах, 248216

Смесь для приборов х са х х я х о о,о х х

Qp col

Показатель

1 х

О

1 о х

CU Ct5 х х

I о х х х х х

О о х о х

crt х х

Ю Ю х

Температура испытания, C

Модуль при 100% удлинения, кгс/слР

Модуль при 300", 25 удлинения, кгс/смг

Модуль при 500ОО удлгФения, кгс/слР

Прочность на разрыв, кгс/слР

Относительное удлинение, о, Остаточное удлинение, ",о

150

20 20

86 163

171 347

83

163

336

197

350 360

505 340

54 32

186

493

330

350

12

Редактор Л. 1 ерасимова Техред А. А. Камышникова Корректор Р. И, Кркучкова

Заказ 3226/14 Тираж 480 Подписное

Ц14И11ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Ииннсгров СССР

Москва К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 7. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров:

Бутадиен 55,0

Акрилонитрил 35,0

ЭКМЭМАК 10,0

Калийное мыло синтетических жирных кислот 4,0

Некаль 1,0

Третичный додецилмеркаптан 0,3

Гипериз 0,3

Трилон Б 0,06

FeSO4 7На0 0,01

Ронгалит 0,10

Вода 200,0

Температура полимеризации +5 С.

После достижения конверсии мономеров

90% в латекс вводят водный раствор диметилдитиокарбамата натрия и дисперсию тритретичнобутилфенола. Лате с упаривают до содержания в нем 46% сухого вещества, Пример 8. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес. и. мономера;

Бутадиен 65,0

Стирол 25,0

ЭКМЭМАК 10,0

Олеат калия 4,0

Некаль 1,0

Третичный додецилмеркаптан 0.,3

Гипериз 0,3

Трилон Б 0,06

FeSO4 7Н О 0,01

Ронгалит 0,1

Вода 200,0

Температура полимерпзации 5 С.

Конверсия мономерOB 60а/0. Процесс осуществляют в соответствии с примером 1.

Пример 9. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров:

Бутилакрилат 80,0

Акрилонитрил 15,0

ЭКМЭЧАК 5,0

Некаль 1,5

Лейканол 0,5

Персульфат калия 0,1

Бисульфат натрия 0,2

Вода 200,0

Температура процесса полимеризации 50 С.

По достижении конверсии мономеров 90% в латекс дополнительно вводят 3 вес. ч, казеината натрия и 2 вес. ч. некаля, после чего из него отгоняют незаполимеризованные мономеры. Коагуляцию проводят смесью сульфата магния (5 вес. ч.) и уксусной кислоты (1 вес. ч.). Каучук сушат в термостате прп

100 С.

Физико-механические показатели вулканизатов наполненных и ненаполненных смесей, полученных на основе сополимеров, описанных в примерах 3 и 4, приводятся в таблице. Для сравнеппя в ней даются также физико-механические показатели ненаполненных смесей на основе известного каучука, являющегося сополимером (90 вес, ч. бутадиена и 10 вес. ч. метилметакрилата). В таблице эта графа обозначается как контрольная.

П р и м е ч а н и е. Byëêàíèçàöèþ проводят при 150 С в течение 60 лгик.

Предмет изобретения

Способ получения синтетических каучуков и латексов путем сополимеризации диенов и

40 (или) винпловых мономеров с мономерами, содержащими сло>кноэфионую группу, отличаои1ийся тем, что, с целью улучшению физикомеханических сгойств вулканизатов каучуков и латексов, в качестве мономеров, содерхка45 щих сложпоэфирную группу, прнменяют соеди IcHIIя общей йормулы

CH — С D С О R2 ! 11

R1 10

50 где RI — водород, галоген, нигрил или органический радикал;

R — органический радикал, например алкил;

D — двухвалентный радикал, содержащий по крайней мере один атом углерода совместно с гетероатомами

О, $, N, Р (или без них) .