Способ получения хлоропренового каучука для замены натуральной гуттаперчи при производстве клея

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

485645 ф)к: с (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.03.57 (21) 464104/23-5 с присоединением заявки Р6 (23) Приоритет

Опубликоваио05.01.80. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 08.01.80. (и)м. Кл.

С 08 Э "-/14

Пкудерстеенный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (53) Vgg 678..7 63.2.02.

{ 088.8) А. Л. Клебанский, Л. П. Фомина, П. И. Захарченко, Н. Г, Карапетян, P. П. Липкович, Ю. B. Тренке, В. Н. Карцев, X. С. Хайкина, И. С. Бошняков, Н. В. Григорьева, С Г. Атоян и С. К. Хачатрян (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

{54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРОПРЕНОВОГО КАУЧУКА

ДЛЯ ЗАМЕНЫ НАТУРАЛЬНОЙ ГУТТАПЕРЧИ ПРИ

ПРОИЗВОДСТВЕ КЛЕЯ

Известен способ получения хлоропренового каучука для замены натуральной гуттаперчи при производстве клея путем полимеризации,хлоропрена в водной эмульсии.

Цель изобретения — получение каучу5 ка, дающего высокопрочный клей для обувной промышленности.

Для этого содержание хлоропрена в исходной эмульсии устанавливают 30-32%, а в водную фазу вводят дополнительно в качестве диспергатора 1-2% 6,6-дисульфоната натрия бис-нафтилметана, или гликолей, или высших спиртов и процесс о полимеризации ведут при 5-7 С при глу25 бине полимеризации хлоропрена до

96-98%.

Низкотемпературный полимер хлоропрена отличается от стандартного наирита большей скоростью и степенью кристаллизации и вследствие этого повышенной прочностью на разрыв. Кроме того, этот полимер обладает более высокой температурой размягчения в невулканизованном состоянии по сравнению с обычным наиритом.

Процесс полимеризации необходимо проводить при температуре не выше о

5-7 С. Повышение температуры полиме о ризации уже до 10-12 С вызывает резкое ухудшение клеящей способности и прочности связи, особенно при повью шенных температурах {40 С и выше).

Такое понижение прочности связи ирн повьцценных температурах усложняет технологию обувного производства, так как требует горячей вулканизацпи вместо холодного прессования, применяемого для клея из наирита А.

Кроме того, проведение процесса лов лимеризации при 5-7 С способствует повышению растворимости полимера при большой глубине полимеризацни, что важно при изготовлении клеев.

Для инициирования процесса полимеризации применяют более активные ини,циаторы вместо обычно употребляемого при производстве неирита персульфате калия„

Г азj)páo Ганы "слов«я прОВедения процес се как .в кислой (рН 4--5) „так и в ше5 лочнои (р I о--= ) среде. При проведении полимер Içàö!I«11 кислой среде эЬц)ективной является систелга гипериз (0,2-0 3%)— сульфит натрия (0,3%), в ецепочной среде

cIIcTBма Гипериз (О, -0,3% ) — с" )ьфит t p натри :. (0, 3 1 .-,) — Гидро х«1)О)1 (0 03% ),, Д:1 я предo Tlçp аще)ц1я слишко м сильно е о .подъема температуры необходимо постее)еино ввод11ть казацныс «ниц«аторlч в течение Всего процесса полимеризашш )S (пер«Одическим или непрерь?вным c110— собом).

Значительное замедление процесса полимеризации при проведении его при

5-7 С вызывает необходимость измене- gp ния природы и состава приллен IBMblx эллул гаторов, Для получения стабильной эмупьс)пи пеобходплло употреблять в ка—

: честве э мульгаторе д))б5 ти)1иафталиlic5 льфонат натрия — некель ВХл - (около 5%). 25

Дпя предотвращения преждевременной коагупяции В условиях попимеризации ну жпо до))юп)1«те)lьнО ВВОдить 1-2% дисГ Ор Г Ето ра - 6, 6 — lIIIc5)lbcю пата не)три я бис- -QII>Tилметапа .. ЗО

CEg

)паО, ) - - --.. или гликолей, или высших спиртов.

Для повышения стеб«льности системы

35 и снижения Вязкости латекса необходимо уменьшать концентрацию моноллера ь эмульсии (до 30 — 32% вместо 38% для эмульсии, примен:пощейся при производст40 ве обычного на«рита).

При проведении процесса в щелочной среде можно использовать В качестве эмульгQTopQ кае1«фолы)ые мыла совместно с некалелл ВХп . Или СТЭК (очи—

45 шенными натриевыми солями нафтеновых

С5 пья)окислот) Одна«О и при этОлл целе-. I .сообразно вводить некоторое количество одного из перечиспеш)ых диспергаторов.

Для повышения IEpo llocти связи нужно

$p получать полимер с высоким молекулярным Весом, что достигается уменьшением количества регулятора: серы с 0,7 до

0.,3% или диалкилксаптоГендису льфидоВ (динзoпроr и;1- или б«с-этилксантогено дисульфида ) или меркаптанов до 0,2-0,3%.

С целью обеспечения высокого качестве клея„а также возможности выделения по)1)плпера методо.л зернистой коагул1Н)ии неОбход11МО максимально пОВышать Глубину полимеризации до 96-98% (е)место

89-90% при производстве иаир«та) „что снижает потери хло))Сирена ио сравнению с обычным процессом получения i;QI!p«TQ с о на 7-8%. 1 Як09 повышен«с Глуб)1«ы IipBвращения (без увеличения содержания регулятора ипи дополнительного введения других регуляторов) без ухудшения качества полимера и его растворимости возможно только в результате снижения о, температуры попимеризации до 5-7 С, П р II M е р 1. Полимеризацию проводят В кислой среде (pI- 4-5.).

Состав углеводородной фазы, вес.. ч.

Хпоропрен 100 (32% в эмульсии)

Сере 0„3

Состав водной фазы, вес. ч.

Вода 205 е1екаль BXg, 5

Дисп ергатор 1-2

Серную кислоту добавляют до получени,I кислотности Водной фазы 0,005—

0,006%.

Водную и углеводородную фазы приготовляют отдельно. зател) сливают вместе

«эмульгируют в течение 10 мин при энергичнол перемешиваиии. и 20 С. После окончания эмульг«рован«я полученную эмупьскио при перемешивании охлаждают о до 4 С, затем и нее вводят инициатор (гидроперекись + сульфит Натрия), последний пода)от в течение всего Iipoliecca полимеризации отдельными порциями (6-7 приемов). Так как ведение инициатора Вызывает подъем температуры, то необходимо регулировать охлаждение так, чтобы телпператрза В реакторе не полнималась выше 7 С. Для этой цели применяют рассол с температурой минус 8 о минус 10 С. Следующую порцию и«ив циатора задают только после того, как температура в полимер«заторе упадет до

4 С. Всего вводят 0,25 — 0,3% (от веса мономера) гидроперек«си «0,3% раст—

BopG c5 лыр)пта натр)1яе

ПродолжителыЕОСТЬ процесса полимеризации до глубины 96-98% 4-5 ч.

После окончания полимеризации в латекс вводят стабилизирующую эмульсию, co— держащую тиурам I (2,5%, считая на ллономер), неозон Д (2%, считая на мономер), бензол, вод. и СТЗК.

Стеб«лизированный латекс оставпя)ОТ на 22-24 ч (созреван«о) при 25-28 С, после чего асуп)ествл«1от зерн)пп тую коагуляцию растворамH эн.ктролитов. Б от485645

Состав стабилизирующей эMóëüñèè такой же, как при получении серийного наирита, Кроме изменения компонентов ре5 цептуры, процесс полимеризации в щелочной среде проводят так же, как и в кислой. Стабилизированный латекс после щелочного созревания (22-24 ч) подвергают зернистой коагуляции, которую про10 водят растворами хлористого натрия и хлористого кальция.

Примерные количества электролитов необходимые для коагуляции 1 л латекса: 0,75-0,8 л 13%-ного хлористого натрия, 0,15-0,2 л 3%-ного хлористого кальция., Табл ица 1

Прочность склеивания различных типов клеев узка при отрыве м

Клей

По резине

22,6-24,6

19,6-20,7

Из наирита Л

Из гуттаперчи

По резине и пленке от резины

19,9-22,0

По резине

То же

40 -40,5

32,0-27,9

Из наирита Л

Из гуттаперчи личие от обычного наирита при коагуляции вместо 13%-ного раствора хлористого натрия применяют 5-6%-ный раствор хлористого магния. Примерчые количества применяемых электролитов, необходимые для коагуляции 1 л латекса:

0,75-0,80 л 6%-ного хлористого магния, 0,15-0,20 л 3%-ного хлористого каль ция.

Пример 2. Полимеризацию ведут в щелочной среде.

Состав углеводородной фазы, вес. ч.:

Хлоропрен 100 (32% в эмульсии)

Сера 0,3

Канифоль 4

Состав водной фазы,: вес. ч.:

Вода 202

СТЭК 3,6

Едкий натр 0,37

Яиспергатор 1

Гидрат о .иси аммония (20%) 1,6

Шелочпость водной фазы 0,2-0,22% едкого патра.

Состав инициатора, %:

Гидроперекпсь 0,2-0,3

Сульфит натрия 0,3

Гидрохинон 0,О3

Из перхлорвиниловой смолы

Пример 3. В отличие от примеров 1. и 2 вместо 0,3% серы применяют 0,2-0,3% диизопропилксантогендисульфида (дипроксида) или бис-этилксантогендисульфида (БЗК), или меркаптана (от додецил-до тетрадецилмеркаптана).

Полученный по приведенным рецептам каучук дает клей с прочностью связи, превышающей перхлорвиниловый и клей из гуттаперчи (см. таблицы).

485645

Таблица

Потеря прочности прн повьпценных температурах рас3,1

0,5

По клеевой пленке

По резине

То же з обычного наирита

Из паирита А

Из наирита А

Из наирита А

° Из наирита А

7,0

6,1

6,8

6,1

6,7

Составитель Н. Котельникова

Редактор Л. Письман Техред Л. Алферова КорректорЕ. Лукач

Заказ 8549/59 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Наирит A не только не уступает натуральной гуттаперче, но даже имеет некоторое преимущество в отношении прочности склеивания.

Стоимость наирита А составляет около

6000 руб за 1 т вместо 122000 руб для гуттаперчи, т.е. замена гуттаперчи наиритом А дает экономию около

116000 руб на 1 т.

Формула изобретения

Способ получения хлоропренового каучука для замены натуральной гуттаперчи

25 при производстве клея путем полимеризацин хлоропрена в водной эмульсии, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью получения каучука, дающего высокопрочный клей для обувной промышленности, 0 содержание хлоропрена в исходной эмульсии устанавливают 30-32%, а в водную фазу вводят дополнительно в качестве диспергатора 1-2% 6,6-дисульфоната натрия бис-нафтилметана, или гликолей, 3$ или высших спиртов и процесс полимерио зации ведут при 5-7 С при глубине полимеризации хлоропрена до 96-98%.