Способ получения синтетических каучуков

 

Настоящее изобретение относится к способу придания негорючести выпускаемым в промышленности каучукам, в частности полиизопреновым и каучукам на основе дивинила. Получают синтетические каучуки растворной или водно-эмульсионной сополимеризацией сопряженных диенов и непредельных соединений при температуре 30-80°С в присутствии радикальных инициаторов. В качестве непредельных соединений применяют производные метилфосфоновой кислоты общей формулы

где R - гидроксил, фенил, алкокси- или феноксигруппа. Технический результат состоит в получении негорючих вулканизуемых каучуков, обладающих высокоэластическими свойствами.

Настоящее изобретение относится к способу придания негорючести выпускаемым в промышленности каучукам, в частности полиизопреновым и каучукам на основе дивинила.

Известен способ получения фосфорсодержащих сополимеров 2,3-ди(диэтилфосфон)-1,3-бутадиена с диеновыми углеводородами. [С.В.Шулындин, С.В.Яковлева, Х.Г.Санатулин, Б.Е.Иванов, ВМС, 11 Б, 272 (1969)].

Недостатком известного способа получения фосфорсодержащих каучуков является использование в качестве диеновых сомономеров труднодоступного 2,3-ди(диэтилфосфон)-1,3-бутадиена, не выпускаемого в промышленности.

Цель настоящего изобретения состояла в разработке такого способа получения фосфорсодержащих каучуков на основе изопрена и дивинила, который позволил бы получать негорючие вулканизируемые каучуки, обладающие высокоэластическими свойствами из промышленного сырья, а также расширения ассортимента фосфорсодержащих каучуков.

Поставленная цель достигается путем проведения сополимеризации изопрена и дивинила с осваивающимися в промышленности метакриловыми эфирами, производными метилфосфоновой кислоты общей формулы

где R=-OH, -OC₆H₅, -OC ₂H₅, -C₆H₅,

в эмульсии (латексная сополимеризация) или в органическом растворителе при температурах от 30 до 80°С.

Процесс сополимеризации осуществляется в герметически закрытых круглодонных колбах при постоянном перемешивании.

В качестве растворителей при сополимеризации в растворителе могут использоваться алифатические и ароматические углеводороды, диметилформамид.

Были получены белые фосфорсодержащие каучуки, обладающие высокоэластическими свойствами, содержащими от 2 до 7% фосфора. При вынесении из пламени горелки полимеры затухают.

Предлагаемый способ опробирован в лабораторных условиях. Ниже приводятся результаты этих исследований.

Пример 1. Сополимеризация изопрена с метакроилэтиленгликолевым эфиром оксиметилфосфоновой кислоты (ФЭМ) в эмульсии.

В герметически закрытую колбу помещает 3,2842 г ФЭМ (0,6 мольн. дол.), 0,7158 г изопрена (0,4 мол. дол.) и 8 мл водной фазы, приготовленной по рецепту: 200 мл воды, 24,6 мм мерзолята натрия (основной эмульгатор), 0,43 мл лейканола (дополнительный эмульгатор), 0,5 мл 25% раствора аммиака.

В качестве инициирующей системы используют персульфат калия в количестве 0,08 г и триэтаноламин в количестве 0,044 г. Сополимеризацию проводят при постоянном перемешивании при температуре 50°C в течение 6,5 часов. Полученный сополимер коагулируют в 25% растворе хлористого натрия, промывают водой и сушат до постоянного веса.

Получают белые полимеры, обладающие высокоэластическими свойствами. Выход 2,5 г.

Пример 2. Сополимеризация изопрена с метакроилэтиленгликолевым эфиром феноксиметилфосфоновой кислоты в эмульсии.

Получают аналогично из 6,3393 г метакроилэтиленгликолевого эфира феноксиметилфосфоновой кислоты, 13,6607 г изопрена, 0,621 г персульфата калия, 0,343 г триэтаноламина и 40 мл водной фазы. Получают 8 г полимера.

Пример 3. Сополимеризация изопрена с ФЭМ в растворителе.

В колбу помещают 3,2842 г ФЭМ, 0,7158 г изопрена, 5 мл диметилформамида и 0,026 г азо-бис-изобутиронитрила. Сополимеризацию проводят при 80°C при постоянном перемешивании до заметного увеличения вязкости реакционной массы (≈7 часов). Полученный сополимер растворяют в диметилформамиде и высаживают захоложенным ацетоном. Доводят до постоянного веса и анализируют на фосфор и двойные связи. Получают 2 г полимера.

Предлагаемый способ позволяет получать фосфорсодержащие вулканизирующие каучуки на основе изопрена, обладающие свойствами самозатухаемости, и расширяет ассортимент негорючих каучуков.

Формула изобретения

Способ получения синтетических каучуков растворной или водно-эмульсионной сополимеризацией сопряженных диенов и непредельных соединений при температуре 30-80°С в присутствии радикальных инициаторов, отличающийся тем, что, с целью получения негорючих каучуков с высокими эластическими свойствами, в качестве непредельных соединений применяют производные метилфосфоновой кислоты общей формулы

где R - гидроксил, фенил, алкокси- или феноксигруппа.