Способ получения пластификатора-диспергатора для резиновых смесей

 

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к разработке способа получения пластификатора-диспергатора для резиновых смесей. Изобретение позволяет улучшить диспергирование сыпучих ингредиентов резиновой смеси при сохранении уровня физико-механических свойств резин, а также утилизировать отходы химических производств. В предлагаемом способе получения пластификатора-диспергатора для резиновых смесей путем этерификации гликолем продукта, содержащего карбоксильные группы, в качестве исходного продукта используют расплав кубового остатка колонны дистилляции производства ε-капролактама. Этерификацию проводят диэтиленгликолем при массовом соотношении исходного продукта и диэтиленгликоля 1:(0,011-0,06) соответственно до достижения кислотного числа 3,3-4,0 мг КОН/г или этиленгликолем при массовом соотношении исходного продукта и этиленгликоля 1:(0,03-0,06) соответственно до достижения кислотного числа 3,3-4,2 мг КОН/г. 7 табл.

СОЮЗ СОБЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4261620/23-05 (22) 15.06,87 (46) 07.1).89, Бюл. N 41 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А.Ф.Пучков, А.М.Огрель, Т.В.Колеганова, H,Ó,Áûêàäîðoâ, В.Н.Колесников и В.Н.Гришко (53) 678.?(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1213042, кл. С 08 L 9/00, 1974 °

Захаров Н.Д. и др. Лабораторный практикум по технологии резины, М,:

Химия, 1971, с.168.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1030389 кл. С 08 L 67/00, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА-ДИСПЕРГАТОРА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к разработке способа получения пластификатора-диспергатоИзобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к разработке способа получения пластификатора-диспергатора для резиновых смесей. Цель изобретения — улучшение диспергирования сыпучих ингредиентов резиновой смеси при сохранении уровня физико- механических свойств резин, а также утилизация отходов химических произв одств .

Для получения пластификатора-диспергатора используют кубовый остаток П С 08 С 63/16//С 08 1 9/06, 23/16 ра для резиновых смесей, Изобретение позволяет улучшить диспергирсваипе сыпучих ингредиентов резиновой смесп при сохранении уровня физико-механических свойств резин, а также утили" зировать отходы химических производств, В предлагаемом способе получения пластификатора-диспергатора для резиновых смесей путем этерификации гликолем продукта. содержаще» карбоксильные группы, в качестве исходного продукта используют р.-..сплав кубового остатка колонны дистилляции производства F -êàïðîëàêòàèà.

Этерификацию провоцят дпэтиленгликолем при массовом соотношении исходного продукта и диэтиленгликоля

1:(0,0!1-0,06) соответственно до достижения .кислотного числа 3,3

4,0 мг КОН/r или этиленгликолем при массовом соотношении исходного продукта и этиленгликоля 1:(0,03-0,06) соответственно до достижения кислотного числа 3,3-4,2 мг КОН/r, 4 табл. колонны дистилляции производства Ек апр олак тама (КО), который о бр аз уе тся при дистилляции продуктов экстракции капронового волокна и содержит в своем составе Š— капролактам, цикли. ческие и линейные олигомеры E-амино, калроновой кислоты в массовом соотноиезюйа шенин соответственно 23-27:56-32:

: 21-41.

Пластификатор-диспергатор по пред" лагаемому способу готовят следующим образом.

3 1520071

В клеемешалку CPK-3 загружают 1 кг расплава КО, соответствующее количество диэтиленгликоля (опыт 1) или этиленгликоля (опыт 2) и 0,003 мас.ч.

g- толуолсульфокислоты (катализатор ) .

При 160 С и постоянном перемешивании с проводят процесс этерифнкации в течение 4-6 ч до постоянного эфирного числа. Готовые продукты гранулируют на10 на лабораторном грануляторе.

Физико-химические свойства известного и предлагаемого пластификаторовдиспергаторов представлены в табл.l, составы резиновых смесей, их свойства 15 и физико-механические свойства резин — в табл. 2-4. мас.ч.:

25

5,00

Резиновые смеси вулканизуют по общепринятым в технологии режимам.

Степень диспергирования ингредиентов резиновой смеси оценивают по значению показателя дисперсии воспроизводимости по условной прочности при разрыве и сопротивлению раздиру. По- 40 казатель дисперсии воспроизводимости эксперимента (S ) определяют по

7.

Во с.п Р известной методике.

Рецепт 26-404-41 по ОСТ 38-105-170-78, мас.ч:

Каучук СКЭПТ

Каучук Дутрал СО554

Сер а

Пароксимон F-40

Тригонкс

Окись цинка

78,00

22,00

1,25

6,50

2,25

4,875

Состав резиновой смеси

Каучук CKMC-ЗОАРКМ-15

Регенерат РКТ

Сера

Тиурам D

Каптакс

Оксид цинка

Неозон Д

Канифоль

Технический мел

Техуглерод ПГМ 33

Масло †мягчите

Пластификатор-диспергатор

100,00

25,0

3,0

0,20

2,00

5,00

1,00

3,00

85,00

55,00

25,00

78,75

28, 75

17,50

Техугперод (1-514

Техуглерод Т-900

Пластификатор ПН-бШ

Полиэтиленгликоль ПЭГ-115

Кальцийнафт

Каучук Буна-32

Пластификатор-диспергатор

Рецепт 26-627 по ГOCT мас.ч:

Каучук СКС-ЗОАРКМ-15

Регенерат РШТ

Тиурам D

Оксид цинка

Канифоль

Мягчитель АСМГ

Стабилойл 18

Техуглерод ПМ-50

Природный мел

Пластификатор-диспергатор

2,75

15,625

5,625

2,75

7338-77, 100,00

100,00

3,50

3,00

3,00

10,00

33,00

75,00

65,00

2,00

Формула изобретения

Способ получения пластификаторадиспергатора для резиновых смесей пупутем этерификации, содержащего кар боксильные группы, гликолем, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения диспергирования сыпучих ингредиентов резиновой смеси при сохранении уровня физико-механических свойств резин, а также утилизации отходов химических производств, в качестве исходного продукта, содержащего карбоксильные группы, используют расплав кубового остатка колонны дистилляции производства Е -капролактама, а этерифнкацию проводят диэтиленгликолем при массовом соотношении исходного продукта и диэтиленгликоля 1:0,011-0,06 соответственно до достижения кислотного числа

3,3-4,0 мг КОН/г или этиленгликолем при массовом соотношении исходного продукта и этиленгликоля 1:0,03-0,06 соответственно до достижения кислотного числа 3,3-4,2 мг КОН/г.

1520071 тaблицл!!ая*яerядИ Л!!Л ПЛЛСтнфияятара-Лиспертатара при гаатнаиеннн Кйцгликаль (:!лг.ч.) гл! лг лл

I!nut 7! пыт !! ° яяегтбанбр ль Нргггллгзечмй спасал (Контроль Контроль Предлагаемый способ г ncnh

1:0,03

I: 0,09 1:0,007 l EO,ОЭ I t0,06

I . О, 06

I,П 007

4,2

3,Э

3,3

4,0

3,1 э

),4

4,1

3,4

0,6

4,1

I,5

0,7

95 80

80

Ь

q5!

В,Э

6 ° 7

8 ° 1

6,5

3,7

79,4

3,9

Ele сле900

Не сле2580

На сле8В96

Не сле260

Не сле863

Не слеÜ980

Не сле8!17

Не слеНе слевияает сл виваетсл виваетсл зиваетсл виваетсл зивеется вивается

IKHR л еилаетсл ется

Табли а 2

Стеариновая янсИзвестный

Свойства резиновых смесей

О!вгт 1

Опы г пластификаторлота (длл сравнения) бл.

Контроль Контроль редпагаабалй слааоб

1!О ° 03 1:0,06

Предлагал лей способ

Контроль дислергаторЭмульфии

КС3

It0,01! It0,03 1!0,06

1:0,007

1 009 I 0007

76

75

76

75

11,2

11,5

10,7

1l 9

9,8

10,9

11,8

1I,2

10,1

158

160

155!

150

15Â

150

148!

172

6 6

78

78

78

0,17

0,17

О,IB

0,18

0,17

0,18

0,18

0,17

0,20

0,18

26,0 24,0 24,! 22,3 23,0 24,0 23,6 24,6

30,0

25,6

10.68

7,96

8 ° 73

10,85

8,96

7,72

8,28

9,11

l0,B

4,89

3,41 по сопротивлении раздиру

Набухание массы в

СИ "3 прн 70 С х х24ч, Х

2Ф 78

4,97

4 ° О!

2,98

3,49

6,!4

6,42

6,79

8,0

8,4

9,0

В,1

8,0

7,9

8,7

8,3

10,0

9,0 б

На основе каучука СКМС-30APK .1-15, бл

Эалипанне резиновой смеси HR валковам оборудовании.

ТвбпнПа3

Смесь

Свойстве

Эмульфин

КСЭ (известный способ) Паста (КО+

f8I-66 ° еоотковевнн

3t1)ло рецепту

26-404-4!

Опыт I с дизтнленглиголем

Опыт 2 с зтиленгликолем

I (It:0,011 1:0,03 1:0,06 со стеариновой кислотой

Вязкость по Нунн !

00 0 с l - 4

Начало подзулквинэации прн 120 С, мнн

Условная прочность при разрыве, НПа

Относительное удлинение, i

Относительное остаточное удлинемие, Х

Твердость ло ТМ-2-, уел.ед.

74

75, 75

75

4 4

10,7 10,3

9,5

10 ° 6

10,8

9,3!

2 ° О

11,2

3 I 5

278

306

290 286

300

294

265

280

10

72

72

72

72

Еиглатяае числа, мг КОН/г

Эфирное числа, чг КОН/г

Температура плавления> С

ЧИСЛО ОблбчЕНИЛ! мг 80EI/ã

Эффективнзл вязкость при скорости сдвига 6,269 х х 101 с, П

Слевнваемасть (визуально) Вязкость по Нуни

100 С, с 1-4

Начало провулканнэации при 120 С, мня

Условная прочность при разрыве! ИНа

Относительное удлинение, Х

Относительное остаточное удлинение, 2

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

Коэффиш!ент мароэосторкастн ttpN

55е С

Остаточная деформация светил (70 С х 72 ч х х 707), l

Лнсперсня (5 л„„ по условной прочности при разры ве

Показатели лрн массовом соатновенни К(): глнкаль

Показатели при массован соотиовеиии КО:гликоль

1520071

Продолжение табл.3

Смесь по ре)мул ьфи н

КСЭ (известный способ) Показатели при массовом соотноненнн Ко:глнхопь

Свойства

Паста (V0+ !

III-6Ш а соПпыт с лнзтиленглиноле.t

Опыт 2 с этнленглнколем лепту

26-404-41 отношении

3;!) .

I:0,0ll 1:0,03 1:0,04

1:0,011 I v0,03 1:0,06 со стеврнновой кислотой

0,19

0,19

0,21

0,20

0,20

0,20

0,20

0,23

0,24

26,8

28,0

25,1

ЭП,О

2!, I

25,0

26,4

34,0

32,8

6,0

6,3

5,9

5,6

5,8

5,8

7,0

8,12

10,48

7,27

8,42

7, ч 7.

6,13

8,26

10,64

13,l3

4,09 3,47 по сопротивлению разливу

4,86

2,68

4,43

3,03

2,14

3,94

6,29

1 аблица 4

Паста (КО + стабилойл

18 в соотКО дистилляцин капролактама

Смесь

МеханичесСвойства резиновых сл!есей

lластнфиЗмульфин

КС ) (и звестный способ) по ре— центу

26-627 со катор-диспергатор при мас— кая смесь

КО с этиленгликолем в соношении

4:!) совом состеариновой кислотой отношении

КО и этиотношении

1:0,03 ленгликоля

1:0,03

37

30

31

4,6

4,5

4,3

4,6

4,2

4,1

3,1

3,!

3,0

3,2

3,0

2,9

427

410

450

418

14

16

60

60

60

31,0

30,8

31,4

32,5

29,8

29,7

6,13

6,39

6,20

3,48

6,79 7,13 па сопротивлению разднру

12,0l l l l l

10,32 11,79

16,13 18 21

Редактор Н.Гунько .

Зак аз 67 20/27 Тираж 411 Подписное ь

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. з /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

Козффипиент морозостойкости при

-55 С

Остаточная леформапня сватия (70 С х х 72 ч х 202) ° Х

1!абухание массы в (ЗГР-Э прн 70ес х х24ч,Z г

Лнсперсия (В Веа ар по условнон прочности при разрыве

)вязкость по г!уни

1160 С, усл,ед. ьзеловная прочность

)!!!8!n раэрь1ве, МПа

Хеловное напряжение

l!I(P VI 300K y7(IIllIIeщяи, MIIa сяуносительное удлнне

Н)ЯЕ, 7

Относитель1юе остаточное удлинение, %

Твердость по Тг(-2, УСЛ, Е)4.

Сопротивление раздиру, ки/м ,2

Дисперсия (S по условной прочности при разрыве

Составитель Н.Лузина

Техред Л.Сердюкова Корректор Q.Öèïëå