Способ получения сыпучей резиновой смеси

 

у)р ..KA5 баб вел» мБД

ОП АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (») 504495

Союз Советских

Социалистииеских

Республик.(61),дополнительный к патенту (22) Заявлено 15.05.74 (21) 2023638/23-5 (23) Приоритет - (32) 19.05.73 (31) Р 2325550. 7 (33) ФРГ (43) Опубликовано25.02.76.Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 02.04.76. (53) М. Кл .

С 08 С 1/02

С 08 J 3/ЯО

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР оо делан нзооретеннй н открьпнй (53) УДК 667.773 (088.8) Иностранцы

Герхард Берг, Карп-Хайнц Нордзик и Эгге Барнцттедт, (ФРГ) (72) Авторы изобретения.Иностранная фирма

"Хемише Верке Хюльс АГ (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ С 1ПУЧЕЙ РЕЗИНОВОЙ

СМЕСИ (NR ) е

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способам получения сыпучих резиновых смесей, Известен способ получения сыпучих резиновых смесей смешением водной суспенэии наполнителя с водной дисперсией раствора каучука в органическом растворителе, осаждением в растворе жидкого стекла кислотой прн повышенной температуре, фильтрацией и последующей сушкой, при этом в водную су- тО спенэию паполннтеля и водную дисперсию раствора каучука вводят поверхностно-активное вещество (ПАВ) -четвертичную аммониевую соль формулы где R — алкил или арилалкил, содержащий

1-20 атомов углерода.;

Х вЂ” галоген или алкилсульфат, 20

Данный способ характеризуется низкой производительностью сложностью технологического процесса, недостаточной стабильнос-. тью водной суспензия из раствора каучука и суспензии наполнителя, приводящей к получению резиновой смеси невысокого качестi ва.

11ель изобретения состоит в разработке способа получения сыпучей резиновой смеси повышенного качества при высокой производительности процесса и упрощенной технологии производства.

Для достижения данной цели предлагается раствор каучука в органическом растворителе вводить в водную суспензию наполни» теля с последующим добавлением в получейную смесь указанного ПАВ и затем неионогенного водорастворимого коллоида, например производного целлюлозы, в количествах соответственно 0,1-1,0% и 0,001-0,5% от количества раствора каучука, В качестве наполнителей применяют все употребляемые в каучуковой промышленности сажи, причем могут быть использованы сажи всех степеней активности. Наряду с ними можна также употреблять светлые наполнители, например высокоактивную кремниевую кислоту. Количество сажи составляет 1-500 вес.%, предпочтительно 40-150 вес.%, по отношению к твердому каучуку.

Количество светлого нвполнителя 1-400: весЛ, прерпочтительно 0,005-0, 1 sec.%, весЛ, предпочтительно 25-150 вес.%,.ло . по отношению к раствору каучука. отношению к твердому каучуку.. Возможно В качестве осадителя употребляют водтакже комбинирование саж со светлыми íâ- . ные щелочные силикаты, Под понятием ще полнителющ. g . лочные силикаты разумеются растворы сиДиспераия нвполнителя может содержать ликата натрия в молекулярном соотношении плаатификаторы (пластифнцирующне масла). Na 0 : SL О 2: 1 — 1: 4, Количество

2 2

ПластифициРУющими MGGIIBMII служат обычно „„„„„, 8;01 необходимых применяемые для этой цели цластификаторы иэ ароматического нвфтенового или парафн- Ю для осаждения каучука, содержащегося B раснового ряда углеводородов. Испож,эуемое творее составляют 0,5-20 моль, предпочтиколячество длаофифнцирующнх. Масеп 1 100 тельно 1-8 моль на 1 моль четвертичной вес.% предпочтительно 30-60 вес.%, no . соли аммония. отношению к наполнителю.,Пля предлагаемого способа пригодны все, Пластифицирующие масла могут быть 15 .РастворимЫе в органических растворителях введены в эмульсию тремя раэличнымн мето- известные виды каучуков, включая натураль1 дами. Во-первых, плвстифицирующве .масло ный каУчУк. может быть добавлено в раствор каучука

Пример 1. В котле емкостью перед изготовлением нестабильной псевдо600 л размешивают с помощью. якорной меэмульсии иэ воды, напопиителей и раствора

:шалки 17 кг сажи в 200 кг воды. На вертикаучука. Во-вторых, пластифицирующее маскальных перемычках якорной мешалки, перло можно наносить на поверхность активнопендикупярно к ним, укреплены лопасти, обесго наполнителя, в частности активной сажи,.печивающие достаточное смешивание сажи например, в смесителе Геншеля. В-третьих, с водой. После, смешивания в том же котле пластифицирующее масло диспергируют с пс 5 включают быстроходную мешалку, с помощью мощью скоростного смесителя в стабильную которой получают высокодисперсную суспенводиую эмульсию. зию в воде. По выключении быстроходной

В суспензию могут быть введены все мешалки к этой суспензии с помощью якорнеобходимые для вулканнзации каучука вспо- яо ной мешалки. примешивают 200 кг 10%-номогательные вещества, например цротивоств- го раствора поли утвдиена, полученного пурители, окись цинка, сгеариновая кислота, тем полимеризации в растворе бутадиена с сера и ускоритель вулканиэации. помощью взятого в качестве катализатора

В качестве эмульгаторов используют ПАВ- литийбутила, Полибутадиен содержит 35% четвертичные соли аммония, предпочтитель- 35 винильных групп и раствор имеет вязкость но соединения общей формулы 2,5 длlг. По истечении 10 мин, раз(NB ) } мешиввя, к гомогенной, но еще нестабильной смеси прнмешивают 18 кг 10%-ного где R означает влкил или вралкиль"ую водного раствора хлорида цетнлтриметиламгруппу с 1-20 атомами углерода1 46 мония и 16 кг 1%-ного раствора высокомоХ вЂ” галоген или алкилсульфат, лекулярной .метилцеллюлозы, После включеПодходящими соединениями являются, .ния бысфоходной мешалки эта смесь немеднапример, хлорид лаурилдиметилбензиламмония, лепно .превращается в стабильную эмульсию. бромид цетилтриметиламмония, этилсулъфат: Значение рК эмульсии 2,5-3,5. После выклаурилдиметиламмоиия бромид алкил-(С вЂ” 45 лючения быстроходной мешалки и включения

12 якорной мешалки стабильную эмульсию перекаС ) — триметиламмоння и r. д, Эти четвер16 чнввют насосом в котел емкостью 2 м, в котоv тичные соли аммония применяют в количес- ром находится нагретая до 80-90 С смесь тве 0,01-2 вес.%, предпочтительно 0,1-1 BO л воды и 9,2 кг 26%-ного водного расвес.%, яо отношению K количеству раствора 50 T90ps щелочного силиката, Значение рН осад каучука. рН водных растворов 0,1-7, пред- дительной ванны 11,8. Содержащая наполпочтительно 3-7. ннюель резиновая смесь непосредственно в

В качестве неионогенных растворимых виде тонкой дисперсии осаждается, в то . высокомолекулярных коллоидов особенно время квк растворитель каучука отгоняется. подходят растворимые высокомолекулярные 55 После окончательного отделения газа-гексапроизводные целлюлозы, такие как метил- нв-высокодисперсный осадок фильтруют на целлюлоза, оксиэтилцеллюлоза, оксипропил- путче и сушат в вакууме при 75 С. Получаметилцеллюлоза, оксиэтилметилцеллюлоза и ют сыпучую порошкообразную, содержащую карбоксиметилцеллюлоза. Производные цел- наполнитель резиновую смесь. люлозы применяют в количестве 0,001-0,5l Ю Из примера ясно. видно значительное уп-:

504495 (И 4) Х

Составитель С. Кравцов

Редактор О. Кузнецова Техред М. Ликович Корректор В. Микита

Заказ 38

Тираж 629 Подписное

UHHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ПНП Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 рощение способа, позволяющего вести его в одну ступень.

Пример 2. В полученную согласно примеру 1 стабильную эмульсию из воды, сажи.и .раствора литийбутадиена с помощью быстроходной мешалки в течение 3 мин дислергируют 10 кг пластифицируюшего масла с высоким..содержанием ароматических углеводородов. Содержащую пластпфицирующее масло стабильную эмульсию обрабаты- ф вают согласно примеру 1. Получают сыпучую порошкообразную, содержащую пластифицирук щее масло и наполнитель резиновую смесь.

Пример 3. Смеситель Геншеля о объемом 30 л наполняют при 20-50 С 3 кг 5 сажи. После пуска в ход ротора (1600об/мин) о подогретое до 60-80 С пластифицируюшее масло с высоким содержанием ароматических углеводородов дисперсно впрыскивают и течение 3. мин через тонкие отверстия. Ж

По оконч..нли добавления пласчифицируюшего масла porop работае1 еше 2 мин, fIo истечении 5 мин смешивания получают содержащую пластфицирующее масло сажевую смесь, пылеобразную и не слеживаюйуюся, 26

27 кг этой смеси и 2ОС кг воды с помощью быстроходной мешалки превращают в сусцен« зию. После пуска в ход якорной мешалки к суспензии добаьляют 20 кг 10%-ного раствора, полученного посредством литийлолиме-З0 риэации блок-сополимера бутаднена с 25 вес,%, стирола, с вязкостью по Муни 50.

По истечении 15 мин к суспензии примешивают 18 кг 10%-ного водного раствора хлорида цетилтриметиламмония и 16 кг 1%-ного водного раствора оксипропилметилцеллюлозы. После пуска в ход быстроходной мешалки смесь иэ сажевой дисперсии и раствора каучука переводят в стабильную эмульсию.

Эмульсию обрабатывают ло примеру 1. ®

Получают сыпучую порошкообразную, содержащую иластифицируюшее масло резиновую смесь нанолнителем, Пример 4. 46,6 кг сажи s котле. емкостью 600 л аналогично примеру 1 с помощью якорной мешалки размешивают с

200 л воды и затем превращают посредстsoM быстрого смешивания в кашеобразную, не способную к перекачиванию суспензию.

По окончании быстрого смешивания к этой водной сажевой кашице с-помощью якорной мешалки примешнвают 200 кг 10%-ного раствора каучука и по истечении 10 мин лосле получения псевдогомогенной смеси примешивают 20 кг 10%-ного водного раствора хлорида:,цетилтриметиламмония и 20 кг

1%-ного водного раствора метилцеллюлоэы.

После пуска в ход быстроходной мешалки в течение 3 мин эту смесь переводят в стабильную эмульсию. Обработку проводят ло примеру 1. Получают сыпучий, содержащий наполннтелЬ резиновый порошок, Формула изобретения

Способ получения сыпучей резиновой смеси смешением каучука с водной суспензией налолнителя с применением четвертичной соли аммония формулы где Я - алкил, арилалкил с С1 20

Х - галоген или алки. сульфат, осаждением смеси каучука в растворе жидкого стекла при ловышенной темлерату- ° ре, фильтрацией садка и сушкой, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества сыпучей смеси и упрощения процесса получения, смешивают раствор каучука -в органическом раствсрителе с водной суспензией наполнителя с лоследующим введением в полученную смесь указанной четвертичной соли аммония и затем иеионогенного водорастворимого коллоида-производного целлюлозы,