Способ получения хлорсодержащего эластомера
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров, шин и резинотехнических изделий. Получают хлорсодержащий эластомер взаимодействием эластомера и хлорсодержащего реагента в разиносмесителе при 80-150oС в течение 10-30 мин. В качестве хлорсодержащего реагента используют хлорированный углеводород общей формулы CnH(2n+2)-xClх, где n=10-30, х=7-24. При этом эластомер берут в количестве 75-95 мас.ч., а хлорированный углеводород - 5-25 мас.ч. Технический результат состоит в упрощении технологического процесса, сокращении стадий и времени, в обеспечении технологической и экологической безопасности производства.
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров, шин и резинотехнических изделий.
Известен способ получения хлорсодержащего бутилкаучука путем взаимодействия хлора с сополимером содержащим 85-99,5 мас.% изоолефина и 15-0,5 мас. % сопряженного диолефина, растворенного в инертном углеводородном растворителе C5-C8 при температуре от минус 20oС до плюс 75oС. Степень хлорирования получаемого продукта от 0,2 до 1,1 моля элементарного хлора на ненасыщенность диеновой части. (Патент Великобритании 1443980, МПК СЗР, опубл. 28.07.76, приоритет США от 22.12.72 317716). Данный способ имеет следующие недостатки. 1. Применение в качестве модификатора химически агрессивного соединения, требующего при работе повышенных мер безопасности. 2. Образование большого количества хлористого водорода, осложняющего стадии выделения и сушки эластомера. 3. Достаточно сложное технологическое оборудование для осуществления, как самого процесса получения хлорсодержащего эластомера, так и процессов регенерации органического растворителя, выделения и сушки эластомера. Наиболее близким по химической сущности к заявляемому изобретению (прототип) является способ получения хлорсодержащего этилен-пропилен-диенового эластомера посредством хлорирования его раствора в хлорорганическом растворителе. (Исследование процесса хлорирования этилек-пропилен-диеновых сополимеров и свойств полученных модификаций / Ронкин. Г.М., Андриасян Ю.О., Емельянов В.И., Корнев А.Е. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981, 6, c.8-11). Процесс получения хлорсодержащего этилен-пропилен-диенового эластомера СКЭПТ-60 осуществляется следующим образом. Эластомер (СКЭПТ-60) загружается в реактор, куда подается растворитель СCl4. Растворение эластомера ведут при температуре 74-75oС в течение 2-2,5 часа. Затем в раствор, содержащий 4-10% растворенного эластомера, вводят инициатор (парофор) и осуществляют хлорирование при температуре 68-72oС, пропуская через раствор полимера газообразный хлор с инертным газом. При получении заданного содержания хлора в раствор вводят стабилизатор (смола ЭД-20) и через систему фильтров подают на высадку. Высадку осуществляют посредством пропускания острого пара через раствор хлорсодержащего эластомера. Высаженный продукт в виде полимерной крошки подается на вибросито для отделения воды, после чего продукт поступает на сушку в червячно-отжимной пресс. На этом процесс получения хлорсодержащего эластомера заканчивается. Длительность процесса составляет 6-8 часов. Прототип имеет следующие недостатки: 1. Многостадийность процесса (5 стадий). 2. Длительность процесса составляет 6-8 часов. 3. Большой расход хлорорганического растворителя CCl4 (на хлорирование одной тонны эластомера требуется 90-96 тонн растворителя). 4. Использование в процессе химически агрессивных соединений, требующих повышенных мер безопасности при работе. Цель изобретения состоит в упрощении технологического процесса, сокращении стадий и времени процесса, а также обеспечении технологической и экологической безопасности производства. Поставленная цель изобретения достигается тем, что эластомер и хлорсодержащий компонент смешивают в двухроторном резиносмесителе закрытого типа при температуре 80-150oС в течение 10-30 минут, в качестве хлорсодержащего компонента используют хлорированный углеводород общей формулы СnН(2n+2)-хClх, где n =10-30, х=7-24, при этом эластомер берут в количестве 75-95 мас.ч., а хлорированный углеводород в количестве 5-25 мас.ч. Конкретные примеры выполнения Пример 1. В резиносмеситель типа РСВД (фрикция 1:1,5) загружается этилен-пропилен-диеновый эластомер (СКЭПТ-60) в количестве 95 мас.ч. Затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-хClх, где n=20, х=21 в количестве 5 мас.ч. Смесь перерабатывается в течение 20 минут при температуре 80oС и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 30, заднего 45. Полученный продукт содержит связанного хлора 2,0-2,3%. Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 90 мас.ч. СКЭПТ-60, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-xClх, где n=23, х=22 в количестве 10 мас. ч. Смесь перерабатывается в течение 20 минут при температуре 100oС и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт содержит связанного хлора 4,0-4,5%. Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 85 мас.ч. СКЭПТ-60, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)xClх, где n=25, х=23 в количестве 15 мас. ч. Смесь перерабатывают 15 минут при температуре 110oС и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 60, заднего 90. Полученный продукт содержит связанного хлора 5,5-6,0%. Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 80 мас.ч. СКЭПТ-60, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)xClх, где n=27, х=23 в количестве 20 мас.ч. Смесь перерабатывается в течение 15 минут при температуре 130oС и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 70, заднего105. Полученный продукт содержит связанного хлора 8,0-8,5%. Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 75 мас.ч. СКЭПТ-60, затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-xClх, где n=30, х=24 в количестве 25 мас.ч. Смесь перерабатывают в течение 10 минут при температуре 150oС и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 90, заднего 135. Полученный продукт содержит связанного хлора 10,0-10,5%. Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается бутилкаучук (БК) в количестве 95 мас. ч., затем загружается хлорированный углеводород СnН(2n+2)-xClх, где n=10, х= 7 в количестве 5 мас.ч. Смесь перерабатывается при температуре 90oС в течение 20 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт имеет содержание связанного хлора 0,8-1,0%. Пример 7. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 95 мас. ч. 1,4-цис полиизопрена (СКИ-3), затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-xClх, где n= 15, х=7 в количестве 5 мас.ч. Смесь перерабатывается при температуре 90oС в течение 20 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 50, заднего 75. Полученный продукт содержит связанного хлора 0,9-1,0%. Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 95 мас.ч. дивинилстирольного сополимера (СКС-30РП), затем загружается хлорированный углеводород СnН(2n+2)-xClх, где n=30, х=24 в количестве 5 мас.ч. Смесь перерабатывается при температуре 120oС в течение 30 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 80, заднего 120. Полученный продукт содержит связанного хлора 2,0-2,5%. Пример 9. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что в резиносмеситель загружается 95 мас.ч. дивинил альфа метилстирольного сополимера (СКМС-30РП), затем загружается хлорированный углеводород СnН(2n+2)-xClх, где n=25, х=22 в количестве 5 мас.ч. Смесь перерабатывается при температуре 90oС в течение 20 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 40, заднего 60. Полученный продукт содержит связанного хлора 1,8-2,0%. Пример 10. Процесс проводят аналогично примеру 1. Отличие заключатся в том, что в резиносмеситель загружается 90 мас.ч. двойного этилен-пропиленового каучука (СКЭП), затем загружается хлорированный углеводород формулы СnН(2n+2)-xClх, где n=30,х=24 в количестве 10 мас.ч. Смесь перерабатывается при температуре 120oС в течение 20 минут и частоте вращения роторов, об/мин: переднего 90 и заднего 135. Полученный продукт содержит связанного хлора 5,0-5,5%. Ниже приведен диапазон содержания связанного хлора у хлорсодержащих эластомеров, полученных предлагаемым способом и прототипом. Тип хлорсодержащего эластомера - Содержание связанного хлора, % Хлорсодержащий СКЭПТ-60 (прототип) - 0,64-26,7 Хлорсодержащий СКЭПТ-60 - 2,0-10,5 Хлорсодержащий СКЭП - 5,0-12,0 Хлорсодержащий БК - 0,8-8,0 Хлорсодержащий СКС-30РП - 2,0-9,0 Хлорсодержащий СКМС-30РП - 1,8-8,0 Хлорсодержащий СКИ-3 - 0,9-9,0Анализируя приведенные данные, необходимо учитывать тот факт, что увеличение содержания хлора в эластомере более 15% способствует ухудшению его эластических свойств. Следовательно, с учетом вышеуказанного можно сказать, что заявляемый способ по сравнению с прототипом позволяет:
- существенно упростить технологию получения конечного продукта (процесс проводится в одну стадию):
- сократить время получения конечного продукта с 6-8 часов до 10-30 минут;
- получить хлорсодержащий эластомер сохраняющий эластические свойства;
- обеспечивать технологическую и экологическую безопасность производства.
Формула изобретения
СnН(2n+2)-хСlх,
где n = 10-30;
х= 7-24,
при этом эластомер берут в количестве 75-95 мас. ч. , а хлорированный углеводород в количестве 5-25 мас. ч.
Похожие патенты:
Изобретение относится к производству галоидированных полимеров, например галоидированных бутилкаучуков, и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности
Изобретение относится к производству галоидированных полимеров, например галоидированных бутилкаучуков, и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности
Изобретение относится к технологии получения синтетических каучуков, в частности галоидированных бутилкаучуков, и может быть использовано в нефтехимической промышленности
Изобретение относится к получению синтетических каучуков, в частности галоидированных бутилкаучуков, и может быть использовано в нефтехимической промышленности
Изобретение относится к области получения материалов, применяемых в качестве депрессорных присадок к топливам и маслам, в качестве пластификаторов в составе композиций строительных и авиационных герметиков
Способ получения хлорбутилкаучука // 2156258
Изобретение относится к области химической модификации каучуков, а именно к получению хлорбутилкаучука
Способ получения гидрохлорированных производных полибутадиенового и полиизопренового каучуков // 2142962
Изобретение относится к области синтеза галогеносодержащих полимеров с использованием металлосодержащих катализаторов
Изобретение относится к технологии получения модифицированного 1,4-полибутадиена и может найти применение в промышленности синтетического каучука, а полученный полимер может быть использован для получения масло-бензо-озоно-морозостойких резиновых изделий, в частности, уплотнительных деталей, транспортерных лент, рукавов, прорезиненных тканей и т.п
Галогенирование полимеров // 2265613
Изобретение относится к получению галогенированных полимеров, которые могут быть использованы в резиновой и шинной промышленности, в частности для изготовления автомобильных камер, боковин радиальных шин, изделий медицинского назначения, клеев, инжекционных и экструзионных изделий
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров шин и резинотехнических изделий
Изобретение относится к способу получения полимеров формулы (1), содержащих дихлорциклопропановые группы в основной цепи и боковых звеньях макромолекул Способ заключается во взаимодействии атактического 1,2-полибутадиена с хлороформом и водным раствором щелочного металла в присутствии четвертичной аммониевой соли в качестве катализатора межфазного переноса при температуре 40-50°С в течение 2-6 ч, отличающийся тем, что синтез проводят при мольном соотношении 1,2-полибутадиен: CHCl3:NaOH: катализатор, равном 1:4-14:1,5-2:0,001-0,002
Способ галогенирования бутилкаучука // 2468038
Изобретение относится к получению галогенированных полимеров, которые могут быть использованы в резиновой и шинной промышленности, в частности к способу получения галобутилкаучука
Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, в частности к получению полимерных продуктов, содержащих в составе макромолекул дихлорциклопропановые группы
Способ получения фторсодержащих эластомеров // 2597910
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано в производстве синтетических эластомеров, шин и резинотехнических изделий. Получают фторсодержащий эластомер взаимодействием эластомера и фторсодержащего реагента в резиносмесителе при 80-150°С в течение 10-30 мин. В качестве фторсодержащего реагента используют фторированный углеводород общей формулы CnH(2n+2)-xFx, где n=20-40, х=10-25. При этом эластомер берут в количестве 80-98 мас.ч., а фторированный углеводород в количестве 2-20 мас.ч. Изобретение позволяет упростить технологический процесс, сократить стадии и время процесса, обеспечить технологическую и экологическую безопасность производства. 10 пр.
.
Изобретение относится к способу получения функционализированных и разветвленных эластомерных сополимеров. Способ получения функционализированного и разветвленного эластомерного сополимера включает следующие этапы: (a) анионную сополимеризацию, по меньшей мере, одного конъюгированного диенового мономера и, по меньшей мере, одного виниларена в присутствии, по меньшей мере, одного углеводородного растворителя, по меньшей мере, одного литиевого инициатора и, по меньшей мере, одного полярного модификатора с получением содержащего эластомерный сополимер раствора; (b) взаимодействие, по меньшей мере, 10 мас.% полимерных цепей эластомерного сополимера, полученного на этапе (а), по меньшей мере, с одним соединением, содержащим хотя бы одну функциональную группу, выбранную из эпоксидов, кетонов, сложных эфиров, альдегидов, с получением раствора, содержащего функционализированный эластомерный сополимер; (c) добавление к полученному на этапе (b) раствору литиевого инициатора в количестве, от 1 до 4 раз превышающем молярное количество инициатора, использованного на этапе (а), а также соединения брома общей формулы (I): , где R представляет собой линейную или разветвленную С1-С30 алкильную группу, С3-С30 циклоалкильную группу, С6-С30 арильную группу. Заявлена также вулканизируемая эластомерная композиция и вулканизированный конечный продукт. Технический результат – полученный по способу сополимер позволяет получить вулканизируемую композицию с хорошими динамико-механическими характеристиками и лучшей обрабатываемостью. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 табл., 8 пр.
Изобретение относится к области химической модификации эластомеров и может быть использовано для получения растворов хлорированных синтетических каучуков, предназначенных для получения клеев и защитных покрытий для резинотехнических изделий. Способ химической модификации эластомера включает взаимодействие эластомера с хлорсодержащим реагентом, в качестве которого используют хлорсодержащий углеводород общей формулы СnН(2n+2)-хСlх, где n=10-30, х=7-24. Взаимодействие осуществляют при перемешивании в неполярном растворителе при комнатной температуре при соотношении компонентов, (масс. %): хлорсодержащий углеводород 1-3, эластомер 5-20, неполярный растворитель - остальное. Изобретение позволяет получить продукт с повышенным содержанием хлора при снижении энергозатрат и упрощении технологии и позволяет использовать его в готовом виде. 2 табл.
