Способ получения диенового каучука в порошкообразной форме

 

Использование: изобретение относится к технологии получения синтетического каучука , конкретно к разработке получения его в порошкообразной сыпучей форме. Сущность изобретения: способ заключается в обработке водной дисперсии крошки диенового каучука двумя антиагломерирующими агентами. На первой стадии в течение 5-15 мин осуществляют взаимодействие с 0,5-5 мас.% в расчете на каучук диоктилфталата. На второй - в обработанную дисперсию крошки каучука вводят гидрофобизированный силикагель, взятый в количестве 0,5-8 мас.% в расчете на каучук. Силикагель гидрофобиэирован триметилхлорсиланом из расчета 3-50 мае. % на силикагель. В результате такой обработки достигается индекс агломерации 9,0-9,5. 1 табл.

СОЮЗ COE3E E СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si3s С 08 F 36/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

Ю

СО (21) 4953512/05 (22) 27,06,91 (46) 15.04.93. Бюл. ¹ 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука им,акад.

С.В.Лебедева (72) А.Н.Генкин, Н.Н.Слуцман, В.Г.Моисеева, В.М.Дулетова и Н.А,Петрова (56) Патент США

¹ 4269740, кл. С 08 L 9/00, опублик. 1981.

Патент США

N 3073789, кл. 260 — 291, опублик. 1963. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЕНОВОГО

КАУЧУКА В ПОРОШКООБРАЗНОЙ ФОРМЕ (57) Использование: изобретение относится к технологии получения синтетического кауИзобретение относится к области технологии получения синтетического каучука, а именно к способу получения карбоцепного каучука в порошкообразной форме и может найти применение в производстве карбоцепного каучука.

Целью способа является улучшение сыпучести крошки каучука. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения карбоцепного каучука в порошкообразной форме обработкой водной дисперсии каучука гидрофобизированным силикагелем и сушкой образовавшегося порошкообразного продукта, предварительно при перемешивании осуществляют взаимодействие в течение 5-15 минут водной дисперсии кау Ы 1808828 А1 чука, конкретно к разработке получения его в порошкообразной сыпучей форме. Сущность изобретения: способ заключается в обработке водной дисперсии крошки диенового каучука двумя антиагломерирующими агентами, На первой стадии в течение 5-15 мин осуществляют взаимодействие с 0,5-5 мэс.% в расчете на каучук диоктилфталата.

На второй — в обработанную дисперсию крошки каучука вводят гидрофобизированный силикагель, взятый в количестве 0,5-8 мас,% в расчете на каучук. Силикагель гидрофобизирован триметилхлорсиланом из расчета 3 — 50 мас.% на силикагель. В результате такой обработки достигается индекс агломерации 9,0 — 9,5. 1 табл, чука с 0,54-5 мас. в расчете на сухой каучук диоктилфталата и затем вводят в дисперсию каучука силикагель, обработанный триметилхлорсиланом из расчета от 3 до 50 мас.%

I триметилхлорсилана на силикагель, Сущность способа получения карбоцепного каучука в порошкообразной форме заключается в том, что водная дисперсия каучука перед обработкой гидрофобизированным силикагелем для разрыхления, а также частичного удаления адсорбционных слоев воды с поверхности частиц каучука, взаимодействует при перемешивании при комнатной температуре с диоктилфталатом в условиях, указанных выше, а силикагель вводят в дисперсию каучука при перемеши1808828 вании в количестве от 0,5 до 8 мас,ф> в расчете на сухой каучук. Такая обработка создает оболочку гидрофобизировэнного силикагеля на поверхности частиц каучука, препятствующего их агломерации. 5

В качестве карбоцепного каучука могут использоваться цис-полибутадиен (каучук

СКД), цис-полиизопрен (каучук СКИ), цисбутадиен-изопреновый сополимер (каучук

СКДИ), бутадиенметилстирольный сополи- 10 мер (каучук СКМС).

Для создания стабилизированной оболочки на поверхности частиц каучука применяют силикагели марок силохром с удельной поверхностью 40 — 60 м /г и аэрог . сил с удельной поверхностью 175 — 300 м /г, обработанные из расчета от 3 до 50 мас.$ триметилхлорсилана на силикагель в зависимости от его удельной поверхности.

Обработанный каучук отделяют от воды и сушат обычными методами, например, в вакууме при нагревании.

Полученный таким образом каучук в порошкообразной форме характеризуется сыпучестью по величине АПС частиц и индексу 25 агломерации.

Пример 1 (контрольный). В аппарат емкостью 1,0 л, снабженный мешалкой, загружают 20 мас. водную дисперсию каучука СКД в количестве 0,5 кг, нагревают до 30

50 С, а затем в нее при перемешивании медленно вводят 0,17 л нагретой до 50 С водной дисперсии виниловой смолы (10 мас. на сухой каучук), содержащей 507 поливинилхлорида. полученного эмульси- 35 онной полимеризацией винилхлорида в присутствии 35 мас. диоктилфталата, перемешивают ч течение 1 часа, смесь отделяют-от воды и сушат образовавшийся порошкообразный каучук . СКД в вакууме 40 при 50 С.

Значения АПС частиц и индекса агломерации полученного порошкообразного каучука СКД равны 60 10 МПа и 4 соответственно.

Пример ы 2 — 4 (контрольные). В этих примерах обработку водной дисперсии карбоцепного каучука проводят так же, как в примере 1, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют" каучук СКИ (пример 2), каучук СКДИ (пример 3), каучук СКМС (пример 4) и количество винильной смолы (ВС) составляет 15 мас., 12 мас. и 5 мас. соответственно.

Пример 5 (контрольный). В аппарат 55 емкостью 1,0 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 водной дисперсии каучука СКМС, добавляют 0,015 л 35 водной дисперсии силикагеля (СГ) (О;5 мас. на сухой каучук), пропитанного 75 мас. $ полидиметилсилоксана (ПДМС), перемешивают, отделяют от воды и сушат образовавшийся порошкообразный каучук, Пример 6-8 (контрольные). В этих примерах обработку частиц карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 5, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 6), каучук

СКДИ (пример 7), каучук СКД (пример 8), Пример 9. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг

10 водной дисперсии каучука СКД, затем при перемешивании туда добавляют 0,5 г диоктилфталата (ДОФ) (1 мас. на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 10 минут. Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 1 г гидрофобизированного силохрома (2 мас. на сухой каучук), полученного обработкой триметилхлорсиланом (ТМХС) в количестве 3 мас.7ь на силохром, перемешивание продолжают еще

1 — 2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды.

Образовавшийся порошкообразный каучук сушат в вакууме при 50 С.

П.р и м е р ы 10-12, В этих примерах обработку частиц карбоцепного каучука проводят теми же агентами и в тех же условиях, что и в примере 9, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 10), каучук

СКДИ (пример 11), каучук СКМС(пример 12)..

Пример 13. В аппарат емкостью 1,0 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг

10 мас. водной дисперсии каучука СКД, затем при интенсивном перемешивании туда добавляют 2 г ДОФ (4 мас. на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 7 мин, затем вводят в реакционную смесь по перемешивании 2 r гидрофобизированного силохрома (4 мас. на сухой каучук), обработанного З ТМХС, перемешивание продолжают еще 1- 2 мин. После этого реакционную смесь переносят на сито, где отделяют каучук от воды и затем сушат порошкообразный каучук в вакууме при 50 С, Пример ы 14 — 16. В этих примерах обработку частиц каучука проводят теми же агентами и в тех же условиях; что и в примере 13, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук

СКИ (пример 14), каучук СКДИ (пример 15), каучук СКМС (пример 17).

fl р и м е р 17. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг

10 водной дисперсии каучука . КД. затем при перемешивании туда добавляют 0,25 г

1808828

20

45

55 дующие;

ДОФ (0,5 мас.% на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 15 мин, Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 2,5 r гидрофобизированного аэросила (5 мас.% на сухой каучук), полученного обработкой 20 мас.% ТМХС. перемешивание продолжают еще 1 — 2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Образовавшийся порошкообразный каучук сушат в вакууме при 500С.

Пример ы 18 — 20. В этих примерах обработку карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 17, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 18); каучук СКДИ (пример 19) и каучук CKMC (пример 20), П.р и м е р 21. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг

10 водной дисперсии каучука СКД, затем туда при перемешивании добавляют 2,5 г

ДОФ (5 мас. на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 5 мин, Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 4 г гидрофобизированного силохрома (8 мас. на сухой каучук), полученного обработкой TMXC в количестве 3 мас. на силохром, перемешивание продолжают еще 1-2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Образовавшийся порошкообраэный каучук сушат в вакууме при 50 С.

Пример ы 22 — 24. 8 этих примерах обработку карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 21, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 22), каучук СКДИ (при.мер 23), каучук СКМС (пример 24).

Пример 25. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг

10% водной дисперсии каучука СКД, затем в нее при перемешивании добавляют 0,5 r

ДОФ (1 мас.% на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 10 мин. Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 0,25 г гидрофобизированного аэросила (0,5 мас.% на сухой каучук), полученного обработкой TMXC в количестве 50 мас.% на аэросил, перемешивание продолжают еще 1 — 2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от во° ды. Образовавшийся порошкообразный каучук сушат в вакууме при 50 С.

Пример ы 26 — 28, B этих примерах обработку карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 25, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 26), каучук СКДИ (пример 27), каучук СКМС (пример 28).

Пример ы 29 — 32 (контрольные). 8 аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10% водной дисперсии карбоцепного каучука, затем при перемешивании туда добавляют 0,5 r (1 мас.% на сухой каучук) гидрофобизированного силохрома, полученного обработкой 3 мас.% ТМХС, перемешивание продолжают еще 1 — 2 мин, Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Каучук сушат в вакууме при 50 С. В качестве карбоцепного каучука используют каучук СКД(пример 29), каучук СКИ (пример

30), каучук СКДИ (пример 31), каучук СКМС (пример 32).

Пример 33 — 36 (контрольные). В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10% водной дисперсии карбоцепного каучука, затем при перемешивании одновременно туда добавляют 0,5 г ДОФ (1 мас, на сухой каучук) и 3,5 г (7 мас.% на сухой каучук) гидрофобизированного силохрома, полученного обработкой 3 мас,% ТМХС и.осуществляют взаимодействие водной дисперсии каучука с указанными агентами в течение 10 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Каучук сушат в вакууме при

50 С. В качестве карбоцепного каучука Используют каучук СКД (пример 33), каучук

СКИ (пример 34), каучук СКДИ (пример 35); каучук СКМС (пример 36).

Из данных, приведенных в примерах (см. таблицу), следует, что способ позволяет получать карбоцепные каучуки в порошкообразной форме с лучшей сыпучестью крошки каучука (АПС частиц 10 — 20 10 МПа и индекс агломерации 9 — 9,5), чем в известных способах - аналоге и прототипе.

Осуществление обработки водной дисперсии карбоцепного каучука гидрофобизированным силикагелем беэ предварительного взаимодействия дисперсии каучука с диоктилфталатом, так же как и осуществление взаимодействия водной дисперсии карбоцепного каучука одновременно с обработкой дисперсии каучука гидрофобизированным силикагелем не приводит к достижению положительного эффекта (примеры 29 — 32 и 33-36 контрольные).

К дополнительным преимуществам предлагаемого способа можно отнести.сле1808828

7 сохранение исходных свойств карбо. цепного каучука, поскольку взаимодействие ан-..иагломератора с поверхностью частиц каучука осуществляется за счет физической адсорбции, а не химического взаимодействия;

Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить сыпучесть крошки каучука.

Формула изобретения

5 Способ получения диенового каучука в порошкообразной форме путем обработки

- водной дисперсии крошки каучука гидрофобизированным силикагелем с последующей . сушкой полученного порошкообразного

10 продукта, отличающийся тем, что дополнительно в течение 5-15 мин осуществляют взаимодействие водной дисперсии . крошки каучука с 0,5-5,0 мас.% в расчете на каучук диоктилфталата с последующим вве15 дением гидрофобизированного силикагеля, взятого в количестве 0,5-8,0 мас. $ в расчете на каучук, при этом в качестве гидрофобизатора для силикагеля используют три ° метилхлорсилан в количестве 3-50 мас. в

20 расчете на силикагель. использование в процессе обработки химически неагрессивных веществ, что способствует увеличению срока службы оборудования; полное поглощение диоктилфталата силикагелем, что приводит к отсутствию свободного диоктилфталата в водной фазе; снижение энергозатрат и существенное повышение производительности труда и оборудования в процессе приготовления резиновых смесей за счет создания непрерывного процесса.

Количество антиагломератора в расчете на суКоличество ДОФ в расчете на сухой каучук, мас.

AMC часВремя вза- Тип антиимодейст- агломераПри- Тип карбомер цепного

Индекс агломерации тиц, МПа10-4 каучука вия тора дисперсии.каучука с

ДОФ, мин хой каучук, мас

1 СКД

2 СКИ

3 СКДИ

4 СКМС

ВС

12

4,0 5,0

5,0

50 и н

СГ+ПДМС

0,5

СКМС

СКИ

СКДИ

6,0

8 н

6,0 и н

6,0 и н

5,5

Силохром+3

9,0

ТМХС 10 СКИ

11 СКДИ

12 СКМС

16

14

9,0 и

° В н п

° Ф

9;5

95 и н н

R и

Условия получения карбоцепного каучука в порошкообразной форме и параметры егосыпучести1808828

Продолжение таблицы