СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ НИЗА ОБУВИ Российский патент 1997 года по МПК C08J3/07 C08L53/02 

Изобретение относится к области получения полимерных композиций, в частности композиций на основе радиально-разветвленного бутадиен-стирольного термоэластопласта и полистирола, которые используются для изготовления низа обуви.

Известен способ получения композиций на основе радиально-разветвленных блоксополимеров для изготовления низа обуви [1] Термопластичную композицию для изготовления обувных подошв получают путем смешения в смесительном оборудовании 100 мас. ч. блоксополимера формулы (АБ)_mX, где А - неэластичный блок моновинилароматического мономера (стирола) с молекулярной массой 10-35 тыс. Б эластичный блок сопряженного диена С_4-8 (1,3-бутадиена, изопрена) с молекулярной массой 11-85 тыс. m 7-12, Х - радикал полифункционального сочетающего агента, 80-250 мас. ч. нафтенового масла, 40-150 мас. ч. полистирола, 0-80 мас. ч. тонкодисперсного наполнителя (аморфная кремниевая кислота, карбонат кальция, двуокись титана, каолин, тальк) и 0-5 мас. ч. стабилизатора.

Недостатком указанного способа приготовления композиции является смешение термоэластопласта и полистирола в смесительном оборудовании на стадии расплава. При этом не достигается полная гомогенизация полимеров из-за высокой вязкости полимерной системы, что отрицательно влияет на физико-механические свойства композиций. Смешение полимеров связано с высокими энергетическими затратами для расплавления полимеров. Эта операция предусматривает применение ручного труда по растариванию порошкообразного полистирола при загрузке его в смесители, а также необходимость работы с горячими расплавами полимеров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления композиции путем смешения звездообразного радиально-разветвленного блоксополимера, содержащего 10-15% винилароматического мономера и 45-90% сопряженного диена С₄-C₈, нафтенового масла, низкомолекулярного полистирола или поли-α-метилстирола, тонкодиспергированного наполнителя, например двуокиси кремния, и стабилизатора [2]
Недостатком известного способа является смешение термоэластопласта и полистирола в смесительном оборудовании на стадии расплава, что связано с высокими энергетическими затратами для расплавления полимеров, с применением ручного труда по растариванию полистирола при загрузке его в смеситель, а также необходимость работы с горячими расплавами полимеров. Кроме того, не достигается полная гомогенизация полимеров из-за высокой вязкости полимерной системы, что не позволяет получать композиции с высокими физико-механическими свойствами.

Целью изобретения является упрощение технологии получения композиции для низа обуви и повышение физико-механических свойств композиции.

Цель достигается за счет исключения стадии расплавления полимеров, которая связана со значительными энергетическими затратами и с необходимостью работы с горячими расплавами полимеров.

Цель достигается также тем, что в способе получения композиции для низа обуви путем смешения радиального блоксополимера бутадиена и стирола, полистирола, масла-мягчителя, тонкодисперсного наполнителя и антиоксиданта в качестве полистирола используют разветвленный полистирол со степенью разветвления 2-6 и молекулярной массой 60000-130000, и предварительно приготовленные растворы радиального бутадиенстирольного блоксополимера и разветвленного полистирола смешивают и выделяют смесь полимеров с последующей сушкой и компаундированием с остальными компонентами композиции при 120-145^oC.

Для получения композиций используют радиальный бутадиенстирольный блоксополимер с показателем текучести расплава (при Т=190^oC, P=49,1 H) в диапазоне 0,1-14,0 г/10 мин. В качестве органического растворителя используют смешанный растворитель циклогексан: нефрас в соотношении 75:25, толуол, циклогексан и др.

В качестве масла-мягчителя используют индустриальное масло И 40А, нетоксол, МП-75 и др.

В качестве тонкодисперсного наполнителя используют техуглерод, белую сажу, окись цинка, окись титана, мел и др.

В качестве антиоксиданта используют агидол-1(4-метил-2,6-дитрет.-бутилфенол), фосфит НФ (тринонилфенилфосфит), НГ-2246 (2,2-метилен-бис-4-метил-6-трет.бутилфенол) и др.

Пример 1. Получение звездообразного блоксополимера.

В аппарат емкостью 16 м³, снабженный мешалкой и циркуляционным насосом, штуцерами для подачи растворителя, мономеров, катализатора и азота, загружают 7 м³ смешанного растворителя циклогексан нефрас в соотношении 75:25, содержащего 0,1% метил-трет-бутилового эфира, 37 моль (92,5 л концентрации 0,4 моль/л) н-бутиллития и выдерживают раствор в течение 0,2 ч при 45^oC для связывания примесей в растворителе, дезактивирующих катализатор. Затем подают 305 кг стирола и осуществляют полимеризацию его в течение 0,5 ч при 50^oC. После завершения полимеризации стирола к нему подают 710 кг (1100 л) бутадиена. Полимеризация бутадиена протекает при 55-90^oC. Затем к "живущему" двублочнику полистирол-полибутадиениллитий дозируют тетраэтоксисилан из расчета на 4 моль активного лития 1 моль тетраэтоксисилана. Сочетание "живущего" двублочника проводят при 55-90^oC в течение 0,5 ч и получают термоэластопласт ДСТ-3ОР.

Пример 2. Получение звездообразного полистирола.

В аппарат емкостью 16 м³ загружают 3 м³ смешанного растворителя циклогексан:нефрас в соотношении 75:25, содержащего 0,1% метил-трет-бутилового эфира, 2,54 кг бутадиен-стирольного блоксополимера (в качестве диспергирующего агента), полученного ранее, 254 кг стирола и после усреднения содержимого аппарата подают 5,16 л раствора н-бутиллития с концентрацией 1 моль/л. Полимеризацию стирола проводят при 60-90^oC до его полного исчерпания. Затем к раствору полистириллития подают сочетающий агент:
1) для получения двухлучевого полистирола диметилдихлорсилан из расчета на 2 моль активного лития 1 моль диметилдихлорсилана;
2) для получения трехлучевого полистирола треххлористый фосфор из расчета на 3 моль активного лития 1 моль треххлористого фосфора;
3) для получения четырехлучевого полистирола тетраэтоксисилан из расчета 4 моль активного лития на 1 моль тетраэтоксисилана;
4) для получения пятилучевого полистирола дивинилбензол из расчета 3 моль на моль активного лития;
5) для получения шестилучевого полистирола фосфор-нитрилхлорид из расчета 6 моль активного лития на 1 моль фосфор-нитрилхлорида.

Полученный по примеру 2 раствор звездообразного полистирола смешивают с раствором звездообразного блоксополимера, полученного по примеру 1. Смесь полимеров стабилизируют 0,5% выделяют водной дегазацией и сушат.

Полученную смесь полимеров смешивают на вальцах или в смесителе с наполнителями при 120-145^oC.

Таким образом получают смеси NN 2-7, рецептуры которых представлены в табл. 1.

Пример 3.

В аппарат N 1 емкостью 1 м³, снабженный мешалкой, подают 0,5 м³ растворителя циклогексана и 100 кг бутадиенстирольного блоксополимера в виде сыпучей крошки или гранул, перемешивают в течение 2 ч при 40-50^oC, получают раствор термоэластопласта.

В аппарат N 2 емкостью 1 м³, снабженный мешалкой, подают 0,5 м³ смешанного растворителя и 20 кг разветвленного полистирола (n=4, ММ 90000), перемешивают 1 ч при 40-50^oC и получают раствор полистирола.

Полученные растворы бутадиенстирольного блоксополимера и разветвленного полистирола смешивают в смесителе, стабилизируют 0,5% фосфита НФ, выделяют водной дегазацией и сушкой.

Смесь полимеров смешивают на вальцах или в смесителе с остальными ингредиентами при 140^oC; получают смесь N 7 (табл. 1).

Пример 4.

Для сравнения готовят композицию, где используют термоэластопласт ДСТ-3ОР и полистирол марки ПСЭ.

Состав композиций приведен в табл. 1.

Порядок введения ингредиентов представлен в табл. 2.

Крашение композиций смеси 1 требует повышения температур до 160-180^oC для совмещения термоэластопласта с полистиролом, что вызывает залипание готовых композиций к роторам. В связи с этим увеличивается время выгрузки. Температура крашения смесей 2-7 составляет 120-145^oC.

Свойства композиций приведены в табл. 3.

Физико-механические свойства определяют по ГОСТ 270-75, показатель текучести расплава по ГОСТ 11645-73, твердость по ГОСТ 263-73.

Использование: изобретение относится к области получения полимерных композиций, в частности композиций на основе радиально-разветвленного бутадиен-стирольного термоэластопласта и полистирола, которые используются для изготовления низа обуви. Способ получения композиции для низа обуви включает смешение радиального блоксополимера бутадиена и стирола, масла-мягчителя, тонкодисперсного наполнителя и антиоксиданта и разветвленного полистирола со степенью разветвления 2-6 и молекулярной массой 60000-130000, при этом предварительно приготовленные растворы блоксополимера и разветвленного полистирола смешивают, выделяют полимерную смесь и сушат с последующим компаундированием с остальными компонентами при 120-145^oC. 3 табл.

Способ получения композиции для низа обуви путем смешения радиального блок-сополимера бутадиена и стирола, полистирола, масла-мягчителя, тонкодисперсного наполнителя и антиоксиданта, отличающийся тем, что в качестве полистирола используют разветвленный полистирол со степенью разветвления 2 6 и мол. м. 60000 130000, предварительно приготовленные растворы блок-сополимера и разветвленного полистирола смешивают и выделяют смесь полимеров с последующей сушкой и компаундированием с остальными компонентами композиции при 120 145^oС.