Способ обработки крошки синтетического каучука

 

"-CE O s;,ä.„-, c

НАТЯНЕТ иблнат «,.„, „

О П И С А Н И Е „„ Бэвоо1

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.03.75 (21) 2113601/05 (51) М. Кл.

С 08 С 3/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государствеииый комитет

Совете Мииистров СССР по делам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано05.12.76.Бюллетень №45 (53) УДК 678.029. .934 (088.8) (45) Дата опубликования описания 27.02.77 (72) Авторы изобретения

Е.П. Копылов, Л.В. Космодемьянский, Э.Г. Лазарянц, Е.A. Лазурин и С.Г. Юхнович (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРОШКИ СИНТЕТИЧЕСКОГО

КАУЧУКА

Изобретение касается получения каучуков в виде свободнотекучих неслипающихся при хранении частиц.

Применение каучуков в виде крошки или порошка, не слипающихся при хранении и 5 транспортировке, в резиноперерабатывающей и других отраслях промышленности позволя ет значительно интенсифицировать и автоматизировать процессы изготовления резиновых смесей, улучшить качество изделий. 10

Известен способ обработки крошки каучуков, полученной путем механического измельчения, такими опудривающими материалами, как тальк, мел, каолин, крахмал, магнезит, стеарат цинка и их смеси (11. 15

Известен также способ обработки крошки бутадиенстирольного каучука, полученной в виде частиц размером 1,5 — 25 мм механическим измельчением каучуковых блоков с одновременной подачей в измельчитель по- 20 рошка винилароматических см on — полистирола, поливинилтолуола, полихлорстирола и др. 12). Полученная каучуковая крошка не слипается при хранении и применяется для интенсификации процесса растворения кау- 25 чука в стироле с последующим проведением графт-полимеризации. К недостаткам указанного способа относятся агломерирование частиц каучука в условиях длительного хранения, получение каучуковой крошки путем механического измельчения каучуковых блоков, что связано с большими затратами энергии и с ухудшением физико-механических показателей вулканизатов.

Бель изобретения — уменьшение слилаемости крошки каучука при длительном хранении и улучшение прочностных свойств вулканизата, Согласно предлагаемому способу влажную каучуковую крошку, полученную в процессе выделения каучуков из латекса или раствора полимера, обрабатывают структурированными в процессе полимеризации мономерами с двумя или тремя винильными группами винилароматическими смолами, изготовленными в виде тонкого порошка, в количестве 20-80 вес.ч. на 100 вес. ч. каучуковой крошки. Получающуюся в процесс выделения каучуков пульпу подают на сито, где отделяют от воды и сразу же направляют

538001 в смеситепь барабанного или иного типа, куда подают также избыток порошка структурированной винилароматической смолы. После опудривания каучуковой крошки избыток порошка отделяют на сите, а крошка посту- 5 пает в воздушную сушилку. Получают свободнотекучие частицы каучука, не слипающиеся при хранении. Количество смолы, ос тающейся на поверхности каучука, составляет 2-10, iQ

Предлагаемый способ позволяет получить почти все типы каучуков в виде крошки, не слипающейся в достаточно жестких условиях хранения, по-видимому, вследствие специфических свойств структурированного полимер"--.

В качестве структурированных винилароматических смол можно использовать сополимеры стирола, винилтолуола, хлорстиропа и других мономеров с полифункциональными структурирующими мономерами„содержащими две или более винипьные группы, например с дивинилбензолом, диизопропенипбензолом, триметакрилатом, триэтаноламина, Могут быть также применены тройные

25 сополимеры указанных мономеров с акрилонитрилом, ol. -метилстиролом. метилметакрилатом и т.п.

Смолы получают радикальной полимеризацией в эмульсии с последующей коагупяцией латексов, отмывкой от минеральных солей и сушкой в мягких условиях, исключающих агломерирование (спипание) порошка. Наиболее эффективны порошки с частицами размером 0,05 — 0,2 мм.

Испытание каучуковой крошки на слипаемость при хранении проводят путем выдержки ее под постоянным давлением в плунжерной форме в течение 4-7 суток. Удельное давление на крошку составляет от 100

2 до 100 гс/см, что соответствует продолжительности складского хранения каучуковой крошки в течение 8-12 месяцев в нижнем ряду штабеля высотой 1,2 м.

Пример 1. В сосуд емкостью 10п, оборудованный пропеллерной мешалкой, наливают 1430 мл латекса низкотемпературного бутадиенстирольного каучука СКС-ЗОАРКП (содержание сухого вещества О

20,9 эмульгатор-смесь капиевых мыл канифоли и синтетических жирных кислот в соотношении 4:1, вязкость каучука по Муни — 38 ед.), флокулируют его 2250 мп насыщенного раствора хлористого натрия и затем добавляют 1%-ную серную кислоту до рН 3-4, Полученную пульпу промывают водой, отделяют воду на сите и влажную каучуковую крошку с частицами размером 1-3 мм (см. табл. 1) помещают Во враща- у ющийся барабан, куда постепенно в течение

3-5 мин подают порошок сополимера стирола, акрипонитрила и дивинилбензспа, полученного при соотношении мономеров 79:20:1 соответственно, в количестве 120 г.

Через 1 О мин обработки каучуковой крошки содержимое барабана выгружают на сито и путем встряхивания отделяют избыток по рошка от крошки.

Количество порошкообразной смолы, оставшейся на крошке каучука, составляет

6,7%. Опудренную крошку сушат в воздушной сушилке при температуре 90оС. КрошКу испытывают на слипаемость, готовят стандартную резиновую смесь и вулканизуют ее, Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 2. B сосуд по примеру 1 заливают 480 мп патекса низкотемпературного бутадиенстирольного каучука СКС-ЗОРКП (содержание сухого вещества 20,9%, эмульгатор — смесь калиевых мыл канифоли и синтетических жирных кислот в соотно шении 4;1, вязкость каучука по Муви 38) и фпокулируют его введением 60 мл насыщенного раствора хлористого натрия. Во фпокупят вводят 15 г подогретого до 70 С высокоароматического масла ПН вЂ” 6К и заканчивают коагуляцию введением в аппарат смеси 250 мл насыщенного раствора хлористого натрия с 1000 мл 1%-ного раствора серной кислоты

Получают пульпу маспонаполненного каучука СКСЗОАРКМ-15 со средним размером крошки 1-5 мм. Крошку промывают, отделяют воду на сите и помещают во вращающийся барабан, куда постепенно в течение

3-5 мин подают 40 r порошка сополимера стирола, о -метилстирола и диизопропенилбензола, полученного при соотношении мономеров 65:30:5 соответственно. Размер частиц опудривающего материала менее 0,1 мм (см. табл. 3).

По окончании обработки каучуковой крошки содержимое барабана помещают на сито, встряхиванием отделяют избыток порошка.

Крошку, содержащую 8,7% смолы, сушат в воздушной сушилке при температуре 90оС.

Полученную крошку испытывают на слипаемость,готовят стандартную резиновую смесь и вупканизуют ее.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 3. В сосуд по примеру 1 ! заливают 1100 мл латекса бутадиеннитрипь ного каучука СКН-40М (эмульгатор- некалЬ, жесткость каучука по Пефо 950 гс, содержание сухого вещества 13,6%) и коагупируют его 4540 мл 5%-ного раствора хло538001 пистого натрия. Полученную крошку с част «ми размером 2-5 мм (см. табл, 1) пропускают через дробилку молоткового типа, одновременно подавая в нее 60 г порошка сополимера стиропа и триметилметакрилата триэтаноламина, полученного при соотношении мономеров 95:5 соответственно.

Размер частиц опудривающего материала приведен в табл.З.На сите встряхиванием отделяют избыток порошка и крошку,содержашуюу

4,3% опудривающего материала, сушат в воздушной сушилке при температуре 80ОС.

Получают не слипающуюся при хранении каучуковую крошку, результаты испытания которой приведены в табл. 2. Параллельно р испытывают крошку каучука СКН-40М, обработанную порошком полистирола согласно патенту США № 2895939.

Результаты испытаний приведены в табл. 4. 20

Пример 4. В термостатированный цилиндрический сосуд емкостью 10 л., оборудованный мешалкой, содержащий 8 л воды температурой 95-98ОС, вводят небольшими порциями 1 л 10%-ного раствора бу 25 тилкаучука марки БК-1675Т в изопентоне.

Полученную крошку с частицами размером

1,5-4 мм промывают, отделяют на сите от воды и подают в дробилку молоткового типа, одновременно вводя в нее 80 г порошка 30

6 сополимера стирола и дивинилбензола полученного при соотношении мономеров 90:10 соответственно. Крошку, отделенную на сите от избытка порошка встряхиванием, сушат в воздушной сушилке при температуре о

90 С. Получают не слипающуюся при хранении каучуковую крошку, содержащую 7,2% опудривающего материала, результаты испытаний которой приведены в "àáë. 2. Параллельно испытывают крошку каучука БК-1675T, обработанную аналогичным образом порошком обычного (товарного) полистирола, Результаты испытаний приведены в табл. 4.

Предлагаемый способ обработки каучукавой крошки позволяет изготавливать в виде частиц, не слипающихся в достаточно жестких условиях хранения, практически все виды каучуков, Физико-механические показатели вулканизатов, изготовленных на основе каучуковой крошки, полученной по предлагаемому способу, превосходя показатели вулканизатов на основе каучуков, изготовленных согласно патенту l4 2895939, и практически не отличаются от физико-механических показателей вулканиэатов на основе традиционных каучуков, полученных без опудривания, Таблица 1

Фракционный состав каучуковой крошки

Размер частиц каучука, мм

СКН-40М (пример 3) ЭКС-ЗОАРКП (пример 1) 2,4

3,2

38,6

22,3

30,2

25,7

29,7

32,2

1-2

3,1

12,6

Количество частиц данного размера (в вес,%) каучука

538001

o o

Я (Ч (0 Ю

O С)

Щ с Ю о о

3\

Al

v

1 о и

Ф а

1

М

I с 3 Г4 Н Р

ГЙ о (Q ц

Я -1 д о о о о

Ф

1. ъ Ф м о

1:

3. >

Ы ж и д о

Cg а

Х

Щ д. и

1»

g Д

М о

И

<ц

Ж о

z o

K и и

12

Х (1р i г-.

Я -рак--и.,-;=-,А сс." . =; опудриваюших материалов

Количество (a eec. %) onygpnaamm ceo сополимера

Размер частиц опудриваюшего материала, мк

29,8

21,0

33,4

14,7

9,5 3

12,.3

1 00-70

70-40

40-30

30-2 С

20-10 стирола, а4- -метилстирола и диизопропилбензола при соотношении мономеров

65: 30: 5 соответственно стирола и триметилметакрилата, триэтаноламина при соотношении мономеров 95:5 соответ— ственно

38001

Редактор Л. Ушакова

Заказ 5667/1 5 Тираж 625 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ обработки крошки синтетическог > каучука путем смешения ее с порошком винилароматической смолы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения слипаемости крошки при хранении и улучшения прочностных свойств получаемого из крошки вулканизата, обработку проводят винилароматнческой смолой, структуриро14 ванной при полимеризации мономерами с двумя или тремя винильными группами, в количестве 20-80 вес.ч. на 100 вес. ч. крошки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. "Производство ши н, РТИ и АТИ, М., ЦНИИТЭнефтехим, 1 970, K 8, стр. 2.

2, Патент США М 2895939, кл. 260

)р -45.5, 1959 — прототип.

Составитель В. Балгин

Техред О. Луговая КорректорВ. Зорина