Способ получения водной дисперсии хлорсульфопоэтилена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«<) 506602 со<о3 006етскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.74 (21) 2015692/23-5 с присоединением заявки _#_e (51) М. Кл. С 08J 3/04

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 678.743(088.8) Опубликовано 15.03.76. Бюллетень Ко 10

Дата опубликования описания 29.06.76 и открь<тий (72) Авторы изобретения

М. М. Медников, Л. В. Космодемьянский, Э. Г. Лазарянц, В. T. Самородов, Е. П. Копылов, В. П. Бугров, Н. Н. Звонарев, H. Л. Коврайская и В. В. Козин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ

ХЛОРСУЛЬФОПОЛИЭТИЛЕНА

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к способу получения водных дисперсий хлорсульфополиэтилена, используемых для получения резино-технических изделий методом ионного отложения, в качестве составных частей клеев, герметиков, различных компаундов в строительной промышленности.

11звестен способ получения водной дисперсии хлорсульфополиэтилена в кислой среде путем растворения его в хлорорганических растворителях с последующим эмульгированием в водной фазе, содержащей в качестве эмульгатора водный раствор органических сульфокислот, полученных пропусканием эмульгатора через катиониты. Отогнанный латекс подвергают концентрированию с помощью агента сливкоотделения (карбоксиметилцелл<олоза, метилцеллюлоза, полиакриламид), присутствие которого обуславливает значительную вязкость концентрированных дисперсий хлорсульфополиэтилена, кроме того, большинство выпускаемых марок хлорсульфополиэтилена (например хайпалон) стабилизованы коллоидным кремнием, который вызывает повышение рН системы при одновременном растворении — эмульгировании крошки хлорсульфополиэтилена. Отмывка такого полимера в воде в широком интервале рН не приводит к положительным результатам из-за плохой смачиваемости коллоидного кремния.

В результате послс отгонки растворителя получается водная дисперсия хлорсульфополиэтилена с высокой зольностью и малой стабильностью при хранении.

5 Целью изобретения является сохранение постоянства величины рН системы, уменьшение зольности дисперсии и вязкости ее конпснтратов.

Согласно изобретению крошку хлорсульфоI0 полиэтилена предварительно обрабатывают годным раствором алкилбензол- и алкилнафталинсульфокислот, которые получают, пропуская натриевые или калиевые соли этих кислот через катионообменные смолы. Предло15 женный способ обработки хлорсульфополиэтилена позволяет исключить при концентриров;;нпи сливкоотделяющий агент и использова1ь для этой цели пропущенные через катион<п<,< соли тех же сульфокислот, что приводит

2,< к резкому снижению вязкости концентрированных растворов хлорсульфополиэтилена и уменьшению их зольности.

Пример 1. а) В аппарат с мешалкой загружают 100 г

25 хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20) в виде гранул и 200 мл водного раствора сульфа<- ола (алкилбензолсульфоната натрия), пропущенного через смолу КУ-1 с концентрацией

1,5 вес. с/О и рН=2,8. При 25 С смесь переме30 шивают 6 ч, далее отделяют от раствора.

506602 опыт контроль контроль опыт опыт контроль

2,6

2,8

3,1

4,3

4,8

5,9

1,9

2,0

2,0

2,1

2,0

2,1

2,0

2,25

2,6

2,25

2,7

2,6

2,4

2,3

2,6

2,8

3,3

3,5

4,0

4,1

2,0

2,25

3,0

3,4

3,6

4,1

5,2

1,9

1,9

2,0

2,1

2,1

2,1

2,1 б) Для сравнения 100 г хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20) загружают в аппарат с мешалкой, добавляют 200 мл водно-парового конденсата и при 25 С перемешивают 6 ч, далее полимер отделяют от воды. Д

В два аппарата с мешалками, имеющими переменную скорость вращения, загружают соответственно по 100 г хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20), приготовленного согласно пп. а и б, добавляют (мл) по 750 дистилли- 10 рованной воды, 84,5 этилового спирта, 107 раствора сульфокислоты, приготовленного при обработке сульфоната катионообменной смолой КУ-1 с содержанием сухого вещества

10,8 вес. и рН=2,25, 1000 хлористого этила. Аппараты закрывают и при перемешивании мешалками со скоростью 300 об/мин при 20 С растворяют — эмульгируют смесь 8 ч, далее продолжают эмульгировать смеси со скоростью вращения мешалки 1000 об/мин

10 ч. После получения устойчивых эмульсий, из них отгоняют растворители при 35 С. При температуре 40 С и остаточном давлении

360 мм рт. ст. удаляют остатки спирта. Отогнанные латексы выгружают из аппаратов и 25 анализируют. После анализа в латексы вводят по 3 вес. ч. водного раствора сульфанола, пропущенного через катионит КУ-1, с содержанием сухого вещества 10,8 вес. /о и рН=1,95.

Системы разделяют в течение 10 ч. Латексы 30 сливают, анализируют.

Пр имер 2. а) В аппарат с мешалкой загружают 100 г хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20) и 35

200 мл водного раствора волгоната (алкилсульфоната натрия), пропущенного через смолу КУ-2, с концентрацией 3,15 вес, u р1-1=2,25. При 35 С перемешивают смесь 4 ч.

Полимер отделяют от раствора. 40 б) Для сравнения 100 г хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20) загружают в аппарат с мешалкой, добавляют 200 мл водно-парового конденсата и при 35 С пермешивают смесь

4 ч. Полимер отделяют от раствора. 45

В два аппарата с мешалками, имеющими переменную скорость вращения, загружают по

100 г хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20), полученного согласно примеру 2, добавляют (мл) по 700 дистиллированной воды, 84,5 эти- 59 лового спирта и 108 раствора волгоната, обработанного смолой КУ-2, с содержанием сухого вещества 11,5 вес. /о и рН=1,85, 1000

Изленение рН хлористого этила. Аппараты закрыва ют и проводят процесс одновременного растворения — эмульгирования 10 ч при 20 С до получения грубой эмульсии. Далее включают мешалку на 1000 об/мин и эмульгируют при 20 С

8 ч. Отгоняют растворители, как описано в примере 1. Отогнанный латекс анализируют.

После анализа в латекс вводят 4 вес. ч. (на сухое вещество 11,5 /о) водного раствора волгоната, обработанного смолой КУ-2, и проводят сливкоотделение 15 ч. Концентрат сливаю, анализируют.

Пример 3. а) В аппарат с мешалкой загружают 100 г хлорсульфополиэтилена (хайпалона-20) и

200 мл водного раствора некаля (дибутилнафталинсульфокислого натрия) с концентрацией 4,15 вес. % и рН=2,65, пропущенного через смолу КУ-5. При 20 С перемешивают смесь 10 ч. Полимер отделяют от раствора. б) Для сравнения 100 г хлорсульфополиэтилена загружают в аппарат с мешалкой, добавляют 200 мл .водно-парового конденсата и при 20 С перемешивают смесь 10 ч, Полимер отделяют от раствора.

В два аппарата с мешалками, имеющими переменную скорость вращения, загружают соответственно по 100 r хлорсульфополиэтилена, полученного согласно примеру 3, добавляют (мл) по 850 дистиллированной воды, 84,5 этилового спирта, 109 водного раствора никеля с содержанием сухого вещества

10 вес., обработанного смолой КУ-5, с рН=1,87 и 1000 хлористого этила. Аппараты закрывают и проводят процесс одновременного растворения — эмульгирования до получения грубой эмульсии. Далее включают мешалки на 1000 об/мин и эмульгируют при 25 С 20ч.

Отгоняют растворители, как описано в примере 1. Отогнанный латекс анализируют. Латекс делят на три части и в каждую вводят соответственно по 2 вес.ч. на сухое вещество кислого водного раствора сульфанола, обраотанного смолой КУ-1, с содержанием сухого вещества 9,0 вес. /о и рН=2,8, волгоната, обработанного смолой КУ-1, с содержанием сухого вещества 10,0 вес. /о и рН= — 2,25 и некаля, обработанного смолой КУ-1, с содержанием сухого вещества 10,5 вес. % и рН=2,3.

Проводят процесс сливкоотделения 348 ч. Концентрат сливают и анализируют.

В табл. 1 — 5 приведены данные, полученные согласно примерам 1 — 3. системы Таблица 1

506602

Вариант

Опыт

Контроль

0,45

2,6

0,52

2,20

0,34

2,87

Т аблица 3

Содержание сухого вещества концентратов хлорсульфополиэтилена, %

Вариант

Контроль

Опыт

55,5

38,2

53,0

37,4

52,1

36,5

53,4

37,0

54,7

36,2

Таблица 4

Вязкость концентратов хлорсульфополиэтнлена

Вариант

В

15,O

Контроль

Опыт

22,3

18,6

11,0

16,1

12,4

13,4

9,4

12,0

Составитель А. Кулакова

Техред Т. Писакииа

Корректор Jl. Котова

Редактор E. Xopuua

Заказ 1153/18 Изд. № 1247 Тираж 629 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Как следует из анализа данных табл. 1, изменение величины рН грубой эмульсии при растворении — эмульгировании хлорсульфополиэтилена, обработанного кислыми водными растворами органических сульфокислот (солей, пропущенных через катионит), очень незначительна, в то время как в контрольном опыте изменение рН составляет 2 — 3 единицы.

Из данных табл. 2 видно, что при обработке хлорсульфополиэтилена пропущенными через катионит кислыми водными растворами органических сульфокислот содержание золы

Вязкость концентратов, полученных с применением карбоксиметилцеллюлозы, приведена ниже.

Опыт

2

4

Формула изобретения

Способ получения водной дисперсии хлорсульфополиэтилена в кислой среде путем расв латексах снижается в 5 — 7 раз по сравнению с латексами, полимеры которых обрабатывались водой.

Таблица 2

Содержание золы после отгонкн растворителя, о, на сухое вещество творения его в органических растворителях

15 и эмульгирования в водной фазе в присутствии алкилбензол- и алкилнафталинсульфокислот с последующей отгонкой растворителя и концентрированием дисперсии, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения ста20 бильности, уменьшения зольности дисперсии и вязкости ее концентратов, хлорсульфополиэтилен перед растворением дополнительно обрабатывают водным раствором алкилбензоли алкилнафталинсульфокислот и концентри25 рование дисперсии ведут в присутствии тех же кислот.