Способ получения стабилизированного цис-1,4-бутадиенового каучука

 

Использование: получения светлого стабилизированного цис-1,4-бутадиенового каучука. Сущность изобретения: полимеризация бутадиена в среде органического растворителя в присутствии стереоспецифической каталитической системы с последующей дезактивацией катализатора, введением стабилизатора смеси пространственно-затрудненных моно-, бис-, трис-, тетрафенолов и парафинонафтеновых углеводородов C₁₆-C₃₀ в массовом соотношении: 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол 12,5 - 19,2; 2.2ʹ -метиленбис (4-метил-6-трет-бутилфенол) 54,3 - 61,3; 2,6-бис 5ʹ -метил- 3ʹ -трет-бутил-24-гидроксибензил)- 4ʹ -метилфенол 2,5 - 8,0; 2.2ʹ -метиленбис [ 5ʹ -метил - 3 - 5ʹ - метил - 3ʹ - трет-бутил- 2ʹ -гидроксибензил)-4-метил - фенол] 1,0 - 8,8; парафинонафтеновые углеводороды C₁₆-C₃₀ 15,8 - 16,3 в количестве 0,009 - 0,015 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука с последующей отмывкой дегазацией и сушкой. 1 табл.

Изобретение относится к технологии полимеров, в частности к способам получения светлого стабилизированного цис-1,4-бутадиенового каучука.

Известен способ получения этого каучука полимеризацией 1,4-бутадиена в органическом растворителе при температуре не выше 30^оС в присутствии стереоспецифических катализаторов. Технологическая схема получения каучука включает узлы полимеризации, разложения (дезактивации) катализатора, введения стабилизатора, промывки, дегазации и сушки. По окончании полимеризации катализатора дезактивируют водным раствором щелочи и вводят стабилизатор-N-фенил-2-нафтиламин, растворенный в органическом растворителе.

Используемый при этом стабилизатор - N-фенил-2-нафтиламин (нафтам-2) обеспечивает эффективную защиту каучука, но не позволяет получать светлые каучуки.

Светлые каучуки могут быть получены при применении неокрашивающего стабилизатора - агидола-2-2,2¹-метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенол). Однако по защитному действию в каучуке он несколько уступает нафтаму-2.

Изобретение позволяет повысить термостабильность светлого цис-1,4-бутадиенового каучука, благодаря использованию на стадии получения каучука в качестве стабилизатора смеси пространственно-затрудненных моно-, бис-, трис-, тетрафенолов и парафинонафтеновых углеводородов С₁₆-С₃₀ в массовом соотноошении: 4-Метил-2,6-ди-трет- бутилфенол 12,5-19,2 2,2¹-Метиленбис (4-метил-6-трет- бутилфенол) 54,3-61,5 2,6-бис(5¹-метил-3¹-трет-бутил- -4^'-гидроксибензил)-4- метилфенол 2,5-8,0 2,2¹-Метиленбис [5-метил-3- (5¹-метил-3¹-трет- -бутил-2¹-гидроксибензил)-4- метилфенол] 1,0-8,8 Парафинонафтеновые
углеводороды С₁₆-С₃₀ 15,8-16,3
Указанный стабилизатор получают непосредственно на схеме производства бутадиенового каучука и вводят в полимеризат без выделения из реакционной массы, для чего узел введения стабилизатора в схеме производства каучука дополняют реактором с мешалкой и рубашкой.

При получении стабилизатора нагревают смесь 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенола, парафинонафтеновых углеводородов (нетоксол - ТУ 38.101999-84) и арилсульфокислоты при 120-160^оС. После выдержки добавляют формалин, перемешивают, разбавляют растворителем, используемым при полимеризации и вводят в полимеризат одновременно с дезактиватором или после него.

Предложенный способ иллюстрируется следующим примером.

В реактор с мешалкой и баней для нагрева и охлаждения загружают 110 г (0,5 моль) 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенола, 20 г нетоксола, 3,3 г бензолсульфокислоты, нагревают до 150-160^оС и перемешивают 45-60 мин. Затем температуру массы снижают до 120-130^оС и постепенно добавляют 21,7 г (0,26 моль) 36%-ного формалина. Содержание реактора перемешивают 30-40 мин, охлаждают до 90^оС и разбавляют толуолом до концентрации 5 мас.%. Раствор передают в реактор, где находится дезактивированный полимеризат 1,4-бутадиена, полученный известным способом на стереоспецифическом катализаторе в среде толуола при температуре не выше 30^оС. Стабилизированный полимеризат промывают водой, дегазируют и сушат известным способом.

Указанный способ получения стабилизированного цис-1,4-бутадиенового каучука позволяет использовать стабилизатор, состав которого приведен в таблице, и определяется условиями реакции.

В пределах указанных массовых соотношений компонентов смеси стабилизирующее действие продукта практически не меняется:
Определяют термостабильность каучука.

Предлагаемый стабилизатор (АО-300) обладает большей эффективностью действия, чем известный продукт - агидол-2. Так, например, при термическом старении цис-1,4-бутадиенового каучука при температуре 100^оС в течение 24 и 36 ч вязкость по Муни каучука с известным стабилизатором повышается на 15-20%, а с предлагаемым стабилизатором практически не изменяется.

В этих же условиях испытаний пластичность по Карреру каучука с известным стабилизатором уменьшается на 15-20%, а с предлагаемым стабилизатором близка к исходной.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор обеспечивает надежную защиту светлого цис-1,4-бутадиенового каучука даже в дозировках на 15-20% меньше, по сравнению с агидолом-2, что обусловливает экономический эффект от его применения.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ЦИС-1,4-БУТАДИЕНОВОГО КАУЧУКА полимеризацией бутадиена в среде органического растворителя в присутствии стереоспецифической каталитической системы с последующей дезактивацией катализатора, введением стабилизатора, отмывкой, дегазацией и сушкой, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора используют смесь пространственно-затрудненных моно-, бис-, трис-, тетрафенолов и парафинонафтеновых углеводородов С₁₆ - С₃₀ в массовом соотношении, мас.%:
4-Метил-2,6-ди-трет-бутилфенол 12,5 - 19,2
2,2'-метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенол) 54,3 - 61,5
2,6-бис(5'-метил-3'-трет-бутил-4'-гидроксибензил) -4-метилфенол 2,5 - 8,0
2,2'-метиленбис[5-метил-3 (5'-метил-3'-трет-бутил-2'-гидроксибензил) -4-метилфенол] 1,0 - 8,8
Парафинонафтеновые углеводороды С₁₆ - С₃₀ 15,8 - 16,3
введенную в каучук в количестве 0,009 - 0,015 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

РИСУНКИ

Рисунок 1