Вспенивающий агент для резиновых смесей и способ его получения
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к вспенивающему агенту для резинорых смесей и способу его получения. Изобретение позволяет повысить технику безопасности яри его получении и применении за счет того, что вспенивающий агент (НА) дополнительно содержит твердый пластификатор (ТО) с температурой плавления (т, пл,) 40-80 С, ныбранньт из r-iiynnw, RKJIKI- чаюшей синтетические жирные кислоты фракции С.-С , (СЖК) , стеарин (С), парафин (II), церезин (11), микрокристаллический роск (MB) и жидкий пл.чс- Т1-1фикатор (ЖП) - минеральное масло. Кроме того, в спосог е пол% чения RA в качестве кислоты использхтлт минеральную кислоту, процесс взаимодействия осуществляют в присутствии смеси ТП с т. пл. 40-80°с:, выбранного из группы, включающей СЖК, С,П,11,МВ, и ЖП, взятых в массовом соотгюшении
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИА ЛИСТ ИЧ ЕСН ИХ
РЕСПУБЛИН (51) 4 С 08 К 5/00, С 08 3 9/10//
//C 08 L 9/00(C 08 К 5/ОО, 5:01«
5:43) «ТРЧ(1ЯФ «
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ н
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3929036/23-05 (22) 15.07.85 (46) 07.07.88 ° Бюл. У 25 (72) И.М.Мишина, А.А.Овчинников, А.С.Симонова, Ю.Ф.Комкова, В.П.Дудин, Г.И.Мухина, А.В.Соломатин и А.M.Ìàêîãîí (53) 678.04(088.8) (56) Патент США 11« 3511787, кл. 260-2,5, 1970.
Патент США 11« 2741624, кл. 260-349, 1954. (54) ВСПЕНИВАЮЩИЙ АГЕНТ ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к вспенивающему агенту для резиновых смесей и способу его получения.
Изобретение позволяет повысить технику безопасности лри его получении и применении эа счет того, что вспенивающий агент (ВА) дополнительно содержит твердый пластификатор (ТП) „„SU„„1407933 А 1 с температурой плавления (т. пл.)
40-80 С, выбранный иэ группы, вкин«чающей синтетические жирные кислоты фракции С -С, (СЖК), стеарин (С), парафин (П), цереэин (П), микрокрис— таллический воск (MR) и жидкий плас— тификатор (ЖП) - ми«н ральное масло.
Кроме того, в спосоге пол че««««я ВА в качестве кислоты используют минеральную кислоту, процесс взаимодействия осуществляют R присутствии смео, си ТП с т. пл. 40 80 С, выбранного из группы, включающей СЖК, С,П,1(,МВ, и ЖП, взятых в массовом соотношен««и (14-34):(66-86), Количество смеси пластификаторов составля« т 25-407 от массы целевого продукта, а молярное соотношение п,n -оке««д««бе««золсульфонилгидраэида и ««««1 рита щелочного металла составля« т 1:2,ВА по изобретению содержит, мас.7: n п — оксидибенэолсульфони:«азин 60-70, ТП 5-10, ЖП 20-30. ? с.««. ф-лы, 3 табл.
1407933
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к вспенпваюшему агенту для резиновых смесей и способу его получения °
Цель изобретения — повышение техники безопасности при его получении и применении.
В качестве твердого пластификатора используют парафины (т.пл. 40- 10
54 С), микрокрнсталлический воск (т.пл. 50-55 С), цереэкн (т.пл . 5780 С), стеарин (т.пл. 54 С), синтетические жирные кислоты фракции С1 -C (т. пл. 52-55 С). 15
В качестве жидкого пластификатора используют трансформаторное, веретенное, ваэелиновое масло, дибутилфталат, диоктилфталат, стабилойл, стабилпласт и другие жидкие масла. 20
Способ получения вспенивающего агента заключается в следующем, n,n -Оксидибензолсульфонилгидраэид суспендируют или растворяют в минеральной кислоте, например соля- 25 ной или серной. Предпочтительным является использование соляной кислоты
7-9Х-ной концентрации, так как n,п оксидибензолсульфоиилгидразид хорошо в ней растворяется (растворимость 30
180-210 г/л), что позволяет в случае использования техни;еского продукта отделить нерастворимые примеси фильтрованием. К суспензии или раствору п,п -оксидибензолсульфонилгидраэида
I в минеральной кислоте при перемешивании и температуре 25-30 С добавляют расплавленную смесь пластифякаторов, имеющую температуру 50-70 С и состоящую из 15-35 мас.7. твердого и 65-85 мас.Ж жидкого пластификаторов, в количестве 30-403 от массы цетевого нродукта и перемешивают в течение !5-30 мин. К полученной реакционной массе при перемешивании в течение 1 ч добавляют водный раствор нитрита щелочного металла, преимущественно раствор нитрита натрия, в количестве 2 моль на 1 моль использованного n,n -оксидибенэолсульфонилгидразида. Температуру реакционной массы во время придачи поддерживают о на уровне 25-40 С. Выделение окислов азота при добавлении водного раствора нитрита щелочного металла не наблюдается. После придачи раствора нитри-55 та щелочного металла реакционную массу выдерживают 20-60 мин, фильтруют, промывают водой от кислоты и солей и осадок высушивают при 40-50 С. Получают целевой продукт в виде взрывобечопасного, непыляшего, сыпучего порошка. Выход продукта в пересчете ! на п,n ""оксидибензолсульфонилазнд составляет 95-967 от теории, т.разл. о
160-165 С, газовое число 108135 смЗ/г.
Пример 1 (по известному способу). В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 40 r (О,!12 моль)
n,n -оксидибензолсульфонилгидраэида, добавляют 200 мл ледяной уксусной кислоты. К полученной суспензии при перемешивании в течение ч добавляют 23,2 r (0,336 моль) сухого нитрита натрия.
В процессе придачи нитрита натрия температура реакционной массы повышается с 20 до 50 С и наблюдается интенсивное выделение окчслов азота.
После придачи нитрита натрия реакционную массу перемешивают в течение ч и разбавляют 3 объемами воды. Выделившийся продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат под вакуумом при 50 С.
Получают 40,3 г сухого чувствительного к удару и трению n,n "оксидибензолсульфонилаэида, имеющего т, разл. 158 С, газовое число
169 см /г. Выход продукта 957 от теории.
Пример 2. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 200 мл 87-ной соляной кислоты, при перемешивании добавляют 40 r (0,112 моль) n,n - оксндибензолсульфоннлгидразида н перемешивают до полного растворения последнего. К полученному раствору, имеющему температуру 25 С, при перемешивании добавляют расплавленную смесь пластификаторов, состоящую иэ
3,1 r синтетических жирных кислот фракции С„;С о (т. пл. 52-55 C) и
18,7 г стабилпласта, и перемешивают
15 мин для эмульгирования пластификаторов. При перемешнванин к реакционной массе в течение 1 ч добавляют
51,5 г 307.-ного водного нитрита натрия, состоящего нз 15,5 г нитрита натрия (0,224 моль) и 36 г воды, Во время придачи нитрита натрия в реакционной массе поддерживают температуру 25-30 С, После придачи раствора о реакционную массу выдерживают 60 мин, ! >II(>1
3 4
0 (<з «<1Г> К > 1 ф И >1 «T «> < > H f III:11<» ) 11 p () f < > 1 f> a <(> 1 (<>f)(>1».
О
> < 1; »>» 1 0,>Г< 111 Д ° Г >— водои и сущат при 50 С. е i «(Г(1 ) Ма(1 ., И 11)П -(>1((:1111«б(II—
lолу «af()т 62, 3 Г «з«««воб(э(>пасно Го з(>ч(-у««ь()они«1««зила, 10 маг . 7- 01(я риBc пеHHRal)II«o« агента, содержащего на и 30 ««ас .7. с табилплас та.
65 мас 7
6. с ° 7 rl,n -оксидибензолсульфгиил5
Выход продукта в пере -чете иа азида, 5 мас.7. синтетических жирнь«х n>п -оксидибенэолсульфоиилаэид 95 27.
° ° кислот с(-с р и 30 мас ° 7. стабил«1ласта. т. Раз«1. 160 с, гаэов0е число
Выход продукта в пересчете на n,п - 108 см /r, внешний вид — иепылящий оксидибенэолсульфонилаэид составляет сыпучий порошок.
95, . от теории, температура разло5 47
50 жения вспениваюшего агента 161 С, га- В условиях примера 2 иэ 40 r эовое число 113 см /г. Внешний вид — (0,1!2 моль) n,n -оксидибенэолсульфонепыляший сыпучий порошок.
Пример 3, В условиях приме- 5 кислоты, 2,55 г синтетических жирра 2 иэ 40 r (0,112 моль) п,n îêñèäè- ных кислот С -С 7 6 r стабилплас а бензолсульфонилгидразида, 200 мл и 51,5 г водного раствора нитрита
87.-ной соляной кислоты, 5,8 г синте- натрия, состояшего иэ 15,5 г тических жирных кислот С -С, 11,6 r (0,224 моль) нитрита натрия и 36 г стабилпласта и 51,5 г водного раство- воды, получают 50 7 г вспениваюшего
У ра нитрита натрия, состоящего иэ агента, содержашего 80 мас.Х п,п — . 15, 5 г нитрита натрия (О, 224 моль) и оксидибензолсульфонилаэида, 5 мас. Х
36 г воды, получают 57,9 r вэрывобезо- синтетических жирных кислот С -С
И р пасного вспениваюшего агента, содержа- и 15 мас.Х стабилпласта, 1 шего 70 мас.7 п,п -оксидибензосульфо- 2 Выход продукта в пересчете на нилазида, 10 мас.7 синтетических жирных и п -оксидибензолсульфонилазид кислот С, - С ри 207 стабилпласта 62, 95,5 от теории, т. разл. 163 С, гаВыход продукта в пересчете íà а080е число 133 см /г внешний вид
Ф п,п -оксидибенэолсульфонилазид 95, 57, непь«ляший сыпучий порошок. т ° разл. 163 С, газовое число Полученный вспениваюший агент
123 /
2 см /г, внешний вид — непыляший
30 взрывоопасен: нечувствителен к удару
° py9 сыпучии порошок, но чувствителен к трению.
Пример 4. В условиях примера II p H м e p 7 (для сравнения) °
2 из 40 г (0,112 моль) n n -оксидибен- В условиях примера 2 из 40 r золсульфонилгидразида, 200 мл 8Х-ной (О,!l2 моль) n,n -оксидибенэолсуль3 соляной кислоты, 4,55 г синтетичес- 5 фонилгидразида, 200 мл 87-ной соких жирных кислот С„-С, 15,1 г ста- ляной кислоты, 21,7 г дибутилфталабилпласта и 51,5 r водного раствора . та и 51,5 r водного раствора нитрита нитрита натрия, состоящего из 15,5 r натрия, содержашего 15,5 r (0,224 моль|
0 224 (О, 24 моль) нитрита натрия и 36 г нитрита натрия и 36 г воды получаю
40 воды, получают 60,4 г взрывобезопас- 62,1 г вспениваюшего агента содерTai ного вспениваюшего агента, содержаше- жашего 65 мас.7. П,п -оксидибензолI го 67,5 мас.7 п,п -оксидибенэолсуль- сульфонилазида и 35 мас.7 дибутилфонилаэида, 7,5 мас.7 синтетических фталата. жирных кислот С«1-С р и 25 мас.Х ста- Выход продукта в пересчете на билпласта. Выход продукта в пересче- п,n -оксидибенэолсульфонилазид 957, те на n,n -оксидибензолсульфонилазид т. раэл. 160 С, газовое число
96Х, т, разл. 161 С, газовое число 109 см /г, внешний вид — комковатая
Э/, нешний вид — непыпяший мажушаяся паста. Полученный вспенисыпучий порошок. ваюший агент взрь«воопасен.
Пример 5. В условиях приме- 50 Пример 8 (для сравнения). ра 2 иэ 40 г (0,112 моль) n,п -окси- Вспениваюший агент, полученный в усдибенэолсульфонилгидразида, 130 мл ловиях примера 7, загружают в смеси12Х-ного раствора. серной кислоты, О тель с Z-образными лопастями г стеарина (т ° пл. 54 С), 20,2 г ремешивании добавляют 5,2 r дибутилстабилпласта и 51 5 r водного раст- 55 фталата и перемешивают 20 мин. вора нитрыта натрия, содержашего Получают 67,3 г вэрь«вобезопасного
l5 5 r (О 22 (, 1 моль) нитрита натрия и вспениваюшег0 агента, содержащего
36 r воды, получают 67,4 г взрывобе- 60 мас ° 7. п,п -оксидибенэолсульфонил1407931 аэида и 40 мас.7 дибутилфталата. Температура разложения продукта 160 С, о газовое число 112 смз/г, внешний вид — мажущаяся паста, расслаиваюшаяся при хранении íà твердую и жидкую фазы.
Пример 9. В условиях примера 2 иэ 40 г (0,112 моль) n,ï — оксидибенэолсульфонилгидраэида, 10
200 мл 8Х-ной соляной кислоты, 6,3 r парафина марки Т (т. пл, 40-45 С), 15,7 r вазелинового масла и 54,1 r водного раствора нитрита калия, содержащего 18,1 r (0,224 моль) нитрита калия и 36 г воды, получают 62,8 r взрывобезопасного нспениваюшего агента, содержащего 65 мас ° X n,ï -оксидибензолсульфонилазида, 10 мас,Х парафина и 15 мас,7 вазелинового масла. 20
Выход продукта в пересчете на
n,n -оксидибензолсульфнилазид 967., т. разл. 162 С, газовое число
ll5 см /r, внешний вид — непыляший сыпучий порошок.
Пример 10. В условиях при-мера 2 из 40 г (0,112 моль) n,n -оксидибенэолсульфонилгидразида, 200 мл
87.-ной соляной кислоты, 6,3 г воска
3В-1 (т, пл. 50-55 С), 15 7 т трансформаторного масла и 51,5 r водного раствора нитрита натрия, состояшего иэ 15 5 г (0,224 моля) нитрита натрия и 36 г воды, получают 62,8 r взрывобеэопасного вспениваюшего агента, состоящего иэ 65 мас. n,n -оксидиf бензолсульфонилаэида, 10 мас.7. воска
ЭВ-1 и 25 мас,X трансформаторного масла.
Выход продукта в пересчете на
n,n -оксидибензолсульфонилаэид 967, внешний вид — непыляший сыпучий порошок, Пример ll. В условиях примера 2 из 40 г (0,112 моль) п,n -оксидибензолсульфонилгидраэида, 200 мл 45
SX-ной соляной кислоты, 3,2 г церезина — 80 (т ° пл. 80 С), 18,6 г парфюмерного масла и 51,5 г водного раствора нитрита натрия, состоящего из 1,5,5 г (0,224 моль) нитрита нат- 50 рия и 36 г воды, получают 62,4 r взрывобеэопасного вспениваюшего агента, содержашего 65 мас.7 п,п -окси1 дибенэ олс ульфонилаэида, 5 мас . 7 церезина-80 и 30 мас.7 парфюмерного 55 масла.
Выход продукта в пересчете на п,n -оксидибенэолсульфонилазид 95.67, т. раэл, !65 С, газолое число
О
1 5 см /1, внешний виц — непыляший з сыпучий порошок.
П р и и е р 12. Чувствительность пред,|агаемого вспениваюшего агента к механическому импульсу.
Чувствительность к удару определяют на приборе К-44-П по ГОСТУ при грузе 10 кг и высоте падения 250 мм.
Чувствительность к трению определяют по методике КПИ.
Результаты испытаний приведены табл. 1.
Пример 13. Эффективность предлагаемого вспениваюшего агента в качестве порообраэователя в композициях на основ» каучуков СКД и СКСМ30АРКМ-15.
В качестве эталонов сравнения используют п,n -оксидибензолсульфонилазид, не содержащий добавок пластификаторов, и п,п -оксидибенэолсульфонилазид, содержащий 4ОХ дибутилфталата.
Рецептура резиновых композиций приведена в табл. 2.
Резиновые смеси вулканиэуют при о
143 С в глицерине 5 мин, Физико-механические показатели резин приведены в табл, 3.
Иэ представленных в табл. 3 результатов видно, что вспениваюший агент, изготовленный по предлагаемому способу, обеспечивает получение пористых изделий с низкой плотностью и хорошей остаточной деформацией.
Вспениваюший агент, содержащий только жидкий пластификатор (пример 8)„ повышает плотность пористых резин и их остаточную деформацию, а также затрудняет приготовление резиновых смесей.
Таким образом; предлагаемое изобретение позволяет исключить опасность взрыва при получении и применении вспениваюшего агента, упростить процесс его получения и улучшить санитарные условия труда при сохранении высокого качества целевого продукта.
Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
1. Вспениваюший агент для резиновых смесей, включающий п,п -оксидибенэолсульфонилаэид, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения техники безопасности при его получении и применении, он дополниI 407 <3 <".1О тл<
5 «ц, г< < с к
< РЯЛЬЦОЕ
1<И» КОМ10
-70 †!О
-30 иваю<<<его
TaIfffffaa 1
25,4
° асана<11) 1 00
44 100
О О
bsps 2 6S зо Be реснаанлетсл b s ран< о<ге soaacee lO 7,5 1О 67,5 70 бо Ь ераааоонасен 35 4О бо В sраааоое s oнас ее Царефнн Baseо о «нноеое 2е. 1О трансФоГа<аторное Воса ЭВ-1 0 а рФ<онерное эо Цераанн-805 о о I е»1 ц О < <>д< Р+и 1 Г< P, IíÉ 11 111 Гифик Я fI I;l н l < !!. I f <1 < 0— 80 С, f< < п,п -0ксидибе»эолсульф«циляэид 1<0 Тв ердый пляс тцфикатор Жидкий ппастификатор 20 2. Способ получения нспец аг ецта для реэицовл<х cìå<.ей, включающий нэаимодействие n,n — оксцдиб ецэ олс ульфоццл гидра э ила с цит ритом щелочцого металла в среде кислоты, о т:1 ц ч а ю Ill и и с я тем, что C ЦЕЛЬЮ f1<+«t If T»f н ка <еctf Г7 2< стеариц, парафии, ггер< эиц и микро" к pllc талличес к ий РО<. к, и жидкО ГО пластификатора — мицеральцого масла, вэятых в массовом соо иоше<пги l 4-34: оо: :86, причем количество смеси пластификаторов составляет 25-401 массы целевого пр< дукта, а молярцое соотцоI ( ще иие и, п -окс идибе ц эолсул ьфоцилгидраэида и цитрита щелочного металла составляет 1:2. 0 О О О О О 0 24 о 30 о о 1 лбчпнн) Содержание компонентов, мас.ч. в составе Компоненты Каучук СКСМ-30АРКМ-15 70,0 70,0 70,0 30,0 30,0 СКД 30,0 Технический углерод ПМ-1 5 50,0 50,0 50,0 Мел 50,0 50,0 50 0 15,0 15,0 15,0 Стабилпласт Диафен ФП Нафтам-2 Озокерит Глицерин 1,0 1,0 1,0 i,0 1,0 1,0 3,0 3,0 3,0 2,0 2,0 2,0 n a -Оксидибензолсульфонилазид (условия примера 1) 7,5 п,п -Оксидибенэолсульфонилазид, содврй аоз дбутвфталата (условия примера 8) 12,5 п,n -Оксидибенаолсульфонилазйщв софэр жаший 20Х стабилпласта и ! 0Х С1кК (условия примера 3) l0,0 П р и м е ч а н и е. Содержание п,п -оксидибензолсульфонилазнда в смесях 1-3 7,5 мас.ч. I - О " 3 3 Т а б л и и а Показатели по примеру (:нпйс r ва извест ный Плотность, кг/и 440 420 410 Остаточная деформация, 7.: при комнатной температуре 21,0 при 70 С 44,0 5,0 2,0 2,0 цию мин Составитель Л. Реутова Техред Л.Серд!скова Корректор И. Муска Редактор Н, Гунько Заказ 3272/27 Тираж 434 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, 1Iocxaa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна Продолжительность введения порообраэователя в компози20, 5 16,0 49,0 40,0
