Способ получения дивинилнитрильного каучука
. атенФнее!х нюанс!чс ц бю4лнотенаМБ/! опНСАННЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
253360
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 16,V.1968 (№ 1241540/23-5) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 02.1V.1970. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания ЗО.VII.1970
Кл. 39с, 25/05
Комитет оо делам изобретений и открытий
Ilpll Совете Миииотров
СССР
МПК С 086
УДК 678.762.2-134,532-134.4.02(088.8) Авторы изобретения
Т. И. Юрженко, А. А. Киричек и Л. С, Чуйко
Львовский политехнический институт
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИВИНИЛНИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА
Известен способ получения дивинилнитрильного каучука водноэмульсионной сополимеризацией дивинила и акрилонитрила с применением различных эмульгаторов, регуляторов, буферов и окислительно-восстановительных инициирующих систем.
Известны также способы вулканизации бутадиеннитрильного каучука органическими перекисями с получением бессерных вулканизатов, обладающих высокими показателями теплового старения, остаточного сжатия и сопротивления многократным деформациям. По известному способу органические перекиси вводят в каучуковый полимер путем непосредственного смешения на вальцах в момент приготовления резиновых смесей.
Однако перекисные вулканизаты обладают невысоким сопротивлением разрыву: перекиси неравномерно распределяются в массе полимера; введение легколетучих перекисей затруднено.
Для получения дивинилнитрильного каучука, имеющего перекисные группы в макромолекулах сополимера (что позволит применить такой каучук для получения высокопрочных и качественных бессерных вулканизатов), вводят эти группы в боковые цепи полимера в результате сополимеризации с применением окислительно-восстановительной системы в щелочных или кислых эмульсиях новых полимеризующихся органических перекисей со смесью бутадиена и акрилонитрила. В качестве перекисных мономеров в щелочных эмульсиях применяют перекиси общей формулы
СНз — СЯ! С =С Яз О О С (СНЗ) з где Ri — Н, СНз, Кз — = С (СНз) з, = С (СзНз) з, =C(C3H7)2, C(CH3)C2H5 или =С(СН,)С,Н:,и в кислых эмульсиях-перекиси общей формулы
10 О
Ф
CH = CR — С вЂ” Π— СНз — CHR — Π— Π— С (СНз)з, где R — Н, СНз. Содержание перекисных мономеров в реакционной смеси должно
15 составлять от 1 до 15 вес. %.
Сополимеризацию в щелочной эмульсии проводят при 5 С и рН 9 — 11 по известному рецепту с применением в качестве эмульгатора калиевых мыл канифольных и синтетиче20 ских жирных кислот. Окислительно-восстановительная система состоит из гидроперекиси кумола, железо-трилонового комплекса и ронгалита.
Сополимеризацию в кислой эмульсии про25 водят при 30 С по известному рецепту с применением в качестве эмульгатора некали и лейканола, подкисленных серной кислотой. Окислительно-восстановительная система состоит из гидроперекиси кумола и ронгалита. Каучук
30 высаждают из латекса спиртом или водным юф» фа а р, - т
° в, е
253360
Таблица
Содержание в полимере, вес. О6
Режим вулканизации
Удлинение, Содержание перекиси в исходной смеси, вес. 9;
Выход полимера. вес. о
МолеБремя полимеризации, час
Характеристичесская вязкость,4"
E о о ж
Р о а с= кулярный вес
z и ж м
Ю о, О аО аО
Э сО да
О ъ (»
Р о
f» (Ю о о о
Etl о
Ж а
a v
col
1 О хо
o g о л
Ж
Ф
o 282,0 481,0
320,0 500,0
301,0 500,0
180
14,0
122600 0,299
121400 0,305
118700 0,289
0,8847
0,8791
0,8668
0,6934
65 — 70 2,0 31,1
65 — 70 3,2 30,9
65 — 70 4,6 30,7
65 — 70 11,6 31,3
118, 0
8 — 8,5
8 — 8,5
8,5 — 9,0
9,5 — 10
2,0
12,0
140
135,0
3,5
12,0
140
130,0
5,0
80700
15,0
Подписное
Тираж 480
Заказ 2075/3
Типография, пр. Сапунова, 2 раствором хлористого натрия, подкисленным серной кислотой.
Каучук характеризуется количеством перекисных групп, определяемым йодометрическим титрованием; содержанием акрилонитрила, определяемым сжиганием по методу Дюма; молекулярным весом, определяемым вискозиметрически в растворе толуола, Для получения бессерных вулканизатов из каучуков готовят резиновые смеси следующего состава, вес. ч.: каучук 100, сажа газовая канальная 50, стеарин 1,5, неозон «Д» 1,5.
П р и и е р 1. Получение перекиснофункционального дивинилнитрильного каучука в щелочной эмульсии с диметилвинилэтинилметилтрет-бутилперекисью.
Пример 2. Получение перекиснофункционального дивинилнитрильного каучука в кислой эмульсии с трет-бутил-2-акр татэтилперекисью
Рецептура, вес: ч,:
Дивинил 69,0
Акр илонитрил 26,0
Перекись 5,0
Нека ль 4,0
Лейканол 0,25
Додецилмеркаптан 0,3
Вода 180
Гидроперекись кумола 0,25
Ронгалит 0,2
Выход каучука 60% за 4 час. Каучук содержит 2,8% перекисного мономера и 30,3% акрилонитрила. Характеристическая вязкость в растворе толуола 1,099, мол. в. 172100, пластичность 0,325. Резина, полученная вулканизаций при 180 С в течение 30 иин, имеет прочность 275 кгс/см-, относительное удлинение
450%, остаточное удлинение 16,0% и модуль
145,0 кгс/см2.
Приведенные данные показывают, что предлагаемый способ позволяет вводить заранее заданное количество регулярно распределенРецептура, вес. ч.:
Дивинил 72 — 59
Акрилонитрил 26,0
Перекись 2 — 15
Калиевое мыло канифольных кислот 4,1
Калиевое мыло СЖК 1,1
Додецилмеркаптан 0,3
Вода 180
Гидроперекись кумола 0,25
FeSO< 7Н О 0,00375
Трилон 0,0075
Ронгалит 0,1
КС1 0,9
Na3PO4 ° 12Нз0 0,1
Свойства каучука и вулканизатов из него приведены в таблице, ных перекисных групп в дивинилнитрильный каучук, благодаря чему можно получать вы20 сокопрочные бессерные резины без применения дополнительных вулканизующих агентов.
Предмет изобретения
25 Способ получения дивинилнитрильного каучука водноэмульсионной сополимеризацией дивннила и акрилонитрнла с применением известных эмульгаторов, регуляторов, буферов и окислительно-восстановительных иницирую30 щих систем, отличающийся тем, что, с целью получения каучуков, содержащих боковые перекисные группы, и улучшения свойств вулканизатов на основе этих каучуков, процесс сополнмеризации проводят в присутствии пе35 рекисных мономеров общей формулы
Ф
СНя — — CR — С вЂ” 0 — СН вЂ” CHR — 0 — 0 — С (СНз) з или
40 СН = CR — С: С вЂ” R2 — 0 — 0 — С (СНа) з где R и R — водород или метил, R> — диметилметилен, диэтилметилен, дипропилметилен, метилэтилметилен или феннлметилметилен.
