Композиция для получения водной дисперсии хлорсульфированного полиэтилена

 

и /ео л -. 1з 1

УР с

Союз Советских

Социалистических

Республик („, 690038

О И И-C:-a--Н -И Е

И3ОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОеоСЖОМУ СВИДВеВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.03.77 (21) 2462133/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 08 L 23/34

С 08 К 5/01

С 08 К 5/07

Госу@орствеиный комитет

СССР по делон изобретений и открытий

Опубликовано 05.10.79- Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 08,10.79 (53) УДК

678.742.2 (088.8) Л. В. Космодемьянский, В. Т. Самородов, Е. А. Лазурин, Е. П. Копылов, В. П. Бугров, Н. Л. Коврайская, В. В. Работиов, Л, К. Ходжемирова, О. В. Лысых, М. X Бронштейн, Б, К, Басов, В. В. Козин, Н, Н. Звонарев и Р. С. Золотова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОЙ ДИСПЕРСИИ ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к композициям для получения водных дисперсий хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) .

Известна композиция для получения водных дисперсий ХСПЭ, включающая хлорсульфирован- 5 ный полиэтилен, растворитель — галоидсодержащий углеводород (четыреххлористый углерод), эмульгатор, стабилизатор и воду (1), Недостатками композиции являются высокая 1О вязкость раствора ХСПЭ в четыреххлориатом углероде, что приводит к низким скоростям растворения полимера и эмульгирования раствора в водной среде, недостаточная стабильность эмульсии при ее дегазации, низкая седиментационная устойчивость дисперсии ХСПЭ при хранении, а также частичный гидролиз растворителя в водной среде с образованием продуктов, вызывающих коррозию оборудования и попадание солей металлов в латекс. эо

Целью изобретения является снижение вязкости раствора ХСПЭ, сокращение времени мульгирования его в водной среде, снижение потерь полимера при дегазации эмульсии, повышение устойчивости дисперсии при хранении и экономичности процесса ее получения.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая, ХСПЭ, эмульгатор, стабилизатор и воду, в качестве растворителя содержит смесь низшего кетона и нафтенового или алифатического углеводорода при весовом соотношении 1 — 5,5:1 — 5,5 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Хлорсульфированный полиэтилен 100

Ра ство ритель 300 — 650

Эмульгатор 5 — 10

Стабилизатор 0,05 — 0,5

Вода 200 — 400

Полимер, используемый в композиции, должен содержать 27 — 30% хлора и 1,3 — 1,7% серы и иметь молекулярный вес около 20 000, В качестве растворителя применяют, смеси

/ веществ, по отдельности не растворяющих

ХСПЭ, — алифатических или нафтеновых углеводородов,.взятых в весовом соотношении от

1:5,5 до 5,5:1. Температура кипения каждого

690038

50 компонента смеси или их азеотропов друг с другом или водой не должна превышать температуру кипения воды. Наибольшее значение иэ углеводородов имеют циклогексан, циклопентан, гексан, гептан, из кетонов — ацетон, метилэтнлкетон, Указанные смеси являются растворителями

ХСПЭ, вязкость 15 — 18% — ных растворов почимера составляет 80 — 120 спз (при 20 С), в то время как вязкость 12 — 13%-ных растворов ХСПЭ в четыреххлористом углероде в тех же условиях достигает 1500 — 2000 спз.

Эмульгаторамн, входящими в состав композиции, являются ПАВ, содержащие: сульфогруппу: алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкил- t 5 нафталинсульфонаты и их производные, обеспечивающие стабильность эмульсий ХСПЭ как в кислой, так и в щелочной средах (волчонат, сульфанол, некаль и др.).

В качестве стабилизаторов эмульсий приме- 20 няют одно- двух- и трехзамещенные фосфаты натрия или калия, Дисперсии ХСПЭ из указанной композиции получают растворением полимера, эмульгированием полученного раствора в водной среде и от- 25 гонкой растворителя с последующим концентрированием дисперсии известными методами.

Представлены примеры, иллюстрирующие получение дисперсий из композиции на основе

ХСПЭ. 30

Пример 1. В автоклав емкостью 20 л, снабженный пропеллерной мешалкой со скоростью вращения 300 об/мин и рубашкой для обогрева, последовательно при перемешивании загружают 600 r воды, 15 r алкилбензолсуль- 35 фоната натрия, 0,075 г дигидрофосфата калия, 0,075 г гидрофосфата натрия, 300 r ХСПЭ, 450 г циклогексана и 450 r ацетона, что соответствует полимерной композиции следующегс состава, вес.ч.:

ХСПЭ 100

Циклогексан 150

Ацетон 150

Алкилбензолсульфонат натрия 5

Дигидрофосфат калия 0,025

Гидрофосфат натрия 0,025

Вода 200

Растворение полимера осуществляют при перемешивании содержимого автоклава при

40 С в течение 12 ч, эмульгирование раствора в водной среде — с помощью центробежного насоса при 20 С в течение 45 ч. Отгонку растворителей из эмульсии проводят непосредственно из автоклава при работающей мешалке при

40 — 50 С и давлении 350 — 400 мм рт.ст.

Для сравнения в тех же условиях получают дисперсию ХСПЭ с использованием в качестве растворителя четыреххлористого углерода.

Пример 2. В автоклав по примеру 1 загружают 1200 г воды, 30 г алкилсульфоната натрия 0,9 r фосфата натрия, 0,2 r гидрофосфата калия, 300 r ХСПЭ, 1650 г н-гексана и

300 г ацетона, что соответствует полимерной композиции следующего состава, вес,ч.:

ХСПЭ 100 н-Гексан 550

Ацетон .100

Алкилсульфонат натрия 10

Фосфат натрия 0,3

Гидрофосфат калия 0,2

Вода 400

Дисперсию получают в условиях примера 1.

Для сравнения в тех же условиях получают дисперсию ХСПЭ с использованием в качестве растворителя четыреххлористого углерода.

Пример 3. В автоклав по примеру 1 загружают 900 r воды, 21 г некаля, 0,3 г дигидрофосфата калия, 0,6 r фосфата натрия, 300 г ХСПЭ, 210 г циклогексана и 1155 г метипэтилкетона, что соответствует полимерной композиции следующего состава, вес.ч.:

ХСПЭ 100

Циклогексан 70

Метилэтилкетон 385

Некаль 7

Дигидрофосфат калия 0,1

Фосфат натрия 0,2

Вода 300

Дисперсию получают в условиях примера 1.

Для сравнения в тех же условиях получают дисперсию ХСПЭ с использованием в качестве растворителя четыреххлористого углерода.

ХСПЭ 100

Циклогексан 70

Метилэтилкетон 385

Некаль 7

Дигидрофосфат калия 0,1

Фосфат натрия 0,2

Вода 300

Дисперсию получают s условиях примера 1.

Для сравнения в тех же условиях получают дисперсию ХСПЭ с использованием в качестве растворителя четыреххлористого углерода.

Свойства водных дисперсий ХСПЭ, полученных с использованием смешанного растворителя, приведены в табл. 1.

690038

Таблица 1

Циклогексан:ацетон (вес.%) 1: 1

Не расслаивается

4,5

4,8

Расслаивается через 2 суток

Четыреххлористый углерод

9,0

16,0 н-Гексан: ацетон (вес.%) 5,5:1

Не расслаивается

2,0

Четыреххлористый углерод

Расслаивается через 3 суток

13,4

8,0

Не расслаивается 3,7

3,5

Четыреххлористый углерод

Расслаивается через 2 суток

8,0

10,5 Циклогексан: метилэтилкетон

3 (вес.%) 1: 5,5

Примененйе в композиции смешанного растворителя при заданном соотношении компонентов позволяет значительно упростить технологию получения водной дисперсии ХСПЭ. В частности удаФтся получить раствор ХСПЭ с низкой Вяз 4 костью (табл. 2), что позволяет увеличить концентрацию полимера в растворе с 12 — 13% до

15 — 18% и в 2 — 4 раза снизить продолжительность его эмульгирования в водной среде. 11ри этом также снижается количество потерь полимера в виде коагулюма в процессе отгонки растворителя из эмульсии (с 10 — 16% до 3 — 5%) и исключается коррозия оборудования продуктами гидролиза галоидсодержаших растворителей.

В качестве растворителей используют дешевые и доступные продукты.

Дисперсии, полученные на основе предложенной композиции, имеют меньший размер частиц и обладают высокой седиментационной устойчивостью.

690038

Таблица 2 ффицнент имодействия системы ХСПЭтворитель (25 С) Растворитель

Полимер не растворился

Циклогексан

0,86

Циклогексан: ацетон, вес%

80 : 20

0,64

121,0

70 : 30

109,5

0,55

% 0: 40

96,8

0,48

50 : 50

87,1

0,59

40 : 60

80,3

0,72

30 : 70

77,4

095

Полимер не растворился

Ацетон

1,10

1060

Четыреххлористый углерод

0,44

Составитель А. Пиняев

Техред Н.Ковалева

Корректор О. Билак.

Редактор Н; Цурикова

Заказ. 5905/22

Тираж 585 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Вязкость 12%-ного раствора. формула изобретения зз

Композиция для получения водной дисперсии. хлорсульфированного полиэтилена, включающая хлорсульфированный полиэтилен, растворитель, эмульгатор, стабилизатор и воду, отличающаяся тем, что, с целью 40 снижения -вязкости раствора хлорсульфирован" " itoro" полиэтилена, сокращения времени эмульгирования его в водной среде, а также повышения устойчивости дисперсии при хранении и экономичности процесса ее получения, компо- 4> зиция содержит в качестве растворителя смесь низшего кетона и нафтенового или алифатичес кого углеводорода при весовом соотношении

1 — 5,5:1 — 5,5, и компоненты композиции взяты в следущем количестве, вес.ч.:

Хлорсульфированный полиэтилен 100

Растворитель 300 — 650

Эмульгатор 5 — 10

Стабилизатор 0,05 — 0,5

Вода 200 — 400

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIA N 2968637, кл. 260-4, опублик. 1953 (прототип).