Способ получения синтетических каучукови латексов

 

О П И С А Н И Е 28685О

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Сиеетсиик

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.lll.1969 (№ 1309270/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.1II.1971. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 25.Х.1971

МПК С 08d 3/02

Комитет по делам иаойретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.762-1:34.64.02 (088.8) Авторы изобретения А. И. Езриелев, Л. М. Коган, Н. Б. Монастырская, А. В. Лебедев, A. Б. Пейзнер, О. Е. Баталии и И. Г. Сулимов

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ

И ЛАТЕКСОВ

С 0003

1 снс

Изобретение относится к области получения каучуков и латексов путем эмульсионной сополимеризации диенов и ненасыщенных соединений, содержащих одну способную к сополимеризации двойную связь, из которых по крайней мере одно является алкенилароматическим соединением.

Известен способ получения каучуков и латексов этого типа, состоящий в сополимеризации диенов и моновинильных соединений, 1о из которых по крайней мере одно является алкенилароматическим углеводородом таким, как стирал, альфаметилстирол, винилтолуол, винилнафталин и др. Известный способ позволяет получать сополимеры, содержащие звенья стирала, альфаметилстирола и другие, которые однако не способны участвовать в процессе вулканизации. В связи с этим методы вулканизации таких каучуков основаны исключительно на использовании двойных связей диеновых звеньев. Это ограничивает области применения каучуков и латексов, полученных в соответствии с известным способом, Целью изобретения является разработка способа получения каучуков и латексов, способных к бессерной вулканизации. Задача решена путем использования при сополимеризации в качестве алкенилароматического сомономера алифатических эфиров и-изопропенилбензойной кислоты общей формулы 30

Сущность изобретения сводится к тому, что проводится эмульсионная сополимеризация диенов и ненасыщенных соединений, содержащих одну способную к сополимеризацни двойную связь, из которых по крайней мере одно является алифатическим эфиром

tL-изопропенилбензойной кислоты. В качестве диенов применяются бутадиен, изопрен, диметилбутадиен, пиперилен, хлоропрен, фторапрен и другие. В качестве ненасыщенных соединений, содержащих одну способную к сополимеризации двойную связь, применяются винилароматические соединения (стирал, альфаметилстирол, винилтолуол, винилнафталин и др.), винилгетероциклические соединения (2-винилпиридин, 2-метил-5 - винилпиридин и др.), производные акриловой и метакриловой кислот (акрилонитрил, метакрилонитрил, метилакрилат, метилметакрилат, акриламид, метакриламид, диэтилметакриламид и др.). В качестве эфиров и-изопропенилбензойной кислоты применяются соответственно метиловый, этиловый, изопропиловый и другие.

44286850

0,30 изопропилбензо0,25

0,06

0,02

0,10

200

НрС

С СГОСН !

Н3

90,0

10,0

4,0

1,0

0,1

0,1

0,01

0,35

0,25

200,0

Поскольку применяемые алифатические эфиры и-изопропенилбензойной кислоты являются веществами нейтрального характера, эмульсионную полимеризацию можно проводить как в кислой, так и в щелочной среде, что позволяет широко варьировать ассортимент применяемых эмульгаторов и инициирующих систем. Температуру полимеризации можно изменять от 0 до 60 С, однако лучшие результаты получаются при температуре 0—

30 С. Регулирование молекулярного веса, обрыв процесса полимеризации, отгонка лету.чих продуктов из готового латекса, стабилизация, коагуляция, сушка и другие операции проводятся известными методами.

Пример 1. Полимеризацию бутадиена проводят с метил-п-изопропенилбензоатом (МИБ) формулы по следующему рецепту (вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров) при температуре полимеризации

5оС бутадиен

МИБ калийное мыло синтетических жирных кислот дибутилнафталинсульфонат натрия (некаль) форм альдегидсульфоксил ат натрия (ронгалит) динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)

Fe SO4- 7Н20 третичный додецилмеркаптан гидроперекись изопропилбензола вода

По достижении содержания сухого вещества, соответствующего 60О/о конверсии мономеров, в латекс для обрыва реакции вводят

100 вес. ч. двухпроцентного водного раствора диметилдитиокарбамата натрия и 5,0 вес. ч.

20О/о-ной дисперсии фенил Р-нафтиламина (неозона Д). Затем отгоняют летучие соединения и коагулируют латекс насыщенным водным раствором хлористого натрия. Выделенный полимер промывают при температуре

50 С и сушат при 90 С на вальцах.

Пример 2. Полимеризацию проводят по примеру 1, но вместо метил-п-изопропенилбензоата применяют этил-и-изопропенилбензоат и сомономеры используют в дозировке: бутадиен — 95 вес. ч.; этил-и-изопропенил— бензоат 5 вес. ч.

Пример 3. По примеру 1 проводят сополимеризацию бутадиена (70 вес. ч.) и метил-и-изопропенилбензоата (30 вес, ч.), латекс коагулируют смесью растворов хлористого кальция и уксусной кислоты, а сушат каучук в термостате при температуре 120 С.

Пример 4. Полимеризацию проводят по следующему рецепту (вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров):

10 бутадиен 65,0 стирол 30,0

МИБ 5,0 олеат калия 4,0 некаль 1,0

15 диизопропилксантогендисульфид гидроперекись ла трилон Б

FeSO4 7Н20 ронгалит вода

Конверсия мономеров 60 /о. Процесс ведут

25 по примеру 1.

Пример 5. Полимеризацию проводят по примеру 4. По достижении конверсии 70 /О процесс полимеризации обрывают введением

10 вес. ч. 5 /О-ного раствора гидрохинона в аммиачной воде. После отгонки незаполимеризованного бутадиена латекс упаривают до содержания в нем 45 /о сухого вещества.

Пример 6. Полимеризацию проводят по следующему рецепту (вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров): бутадиен 65,0 акрилонитрил 30,0

МИБ 5,0

40 калийное мыло синтетических жирных кислот 4,0 некаль 1,0 третичный додецилмеркаптан 0,35 гидроперекись изопропилбензо45 ила 0,25 трилон Б 0,06

FeSO4 7Н20 0,02 ронгалит 0,10

Конверсия ыономеров 60 /о. Процесс ведут, как в примере 1.

Пример 7. Полимеризацию проводят по следующему рецепту (вес, ч. на 100 вес. ч.

55 м он о мер ов): бутадиен 90,0 этил-п-изопропенилбензоат 10,0 некаль 4,0 трилон Б 0,05

60 уксусная кислота 0,5 ронгалит 0,08 третичный додецилмеркаптан 0,25 гидроперекись изопропилбензола 0,15

65 вода 200

286850

Вулканизат

Динамический модуль при 300 „ удлинения, кгс/сме

Динамический модуль при 100,,; удлинения, кгс/слР

Остаточное удлинение, л;

Относительное удлинение, Прочность на разрыв, кгс/см при температуре вулканизации, ОС время вулканизации, мин по примеру

1 (наполненная резиновая смесь)

6(ненаполненная смесь)

4(ненаполненная смесь)

7 (ненаполненная смесь)

7 (ненаполненная смесь)

1(ненаполненная смесь) 335

625

330

26

32

24

222

170

120

42

75 185

85 150

Предмет изобретен, In

Составитель В. Филимонов

Текред 3. H. Тараиеико

Корректор О. С. Зайцева

Редактор Л. Бердник

Заказ 2899,, 2 Изд. Мв 1!88 Тираж 473 Подписное

ЦПИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Температура полимеризации 30 С. По достижении конверсии мономеров 60% процесс обрывают введением 10 вес. ч. раствора, содержащего О,З вес. ч. диметилдитиокарбамата диметиламмония и 0,5 вес. ч. аммиака.

После отгонки летучих продуктов латекс заправляют 5,0 вес. ч. 20 /о-ной дисперсии неозона Д и коагулируют раствором, содержащим 10 хлористого натрия и 1 /д серной кислоты. Коагулюм промывают (при температуре 50 С) и сушат (при температуре

90 С) на вальцах.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать каучуки и латексы, содержаСпособ получения синтетических каучуков и латексов водноэмульсионной полимеризацией сопряженных диенов или сополимеризацией их с виниловыми мономерами с применением известных радикальных инициаторов, щие дпеновые звенья, способные к вулканизации известными методами, а также алкили-изопропенилбснзоатные звенья, благодаря наличию которых возможно получение солевых вулканизатов со смешанными (солевыми и ковалентными) связями.

В таблице приведены физико-механические показатели вулканизатов с солевыми группами для наполненных и ненаполненных ре10 зиновых смесей на основе каучуков, полученных по предлагаемому способу. В качестве вулканизирующего агента используются окись кальция и гидроокись кальция, применяются также другие известные ингредиенты. активаторов, эмульгаторов и регуляторов, отяичаюи(ийся тем, что, с целью получения конечных продуктов, способных к бессерной вулканизации, процесс полимеризации или сополимеризации проводят в присутствии в

20 качестве дополнительного мономера алкиловых эфиров и-изопропенилбензойной кислоты.