Способ выделения синтетических диеновых каучуков Советский патент 1984 года по МПК C08C1/15 

со

00 00

со

Изобретение относится к производству синтетических каучуков, в частности к стадии вьщеления их из латексов, и может быть .использовано в нефтехимической промьшленности,

Известен способ вьщеления синтетических каучуков из латексов с помощью хлористого натрия и серной кислоты . D1

В зависимости от марки каучука расход хлористого натрия соста.вляет в среднем 190-250 кг на 1 т каучука Объем производства эмульсионных каучуков исчисляется сотнями тысяч тонн, в водоемы страны сбрасывается громадное количество хлористого натрия, что наносит непоправимый ущерб окружающей среде.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения синтетических диеновых каучуков из латексов коагуляцией под действием белковых коагулянтов растительного происхождения . В качестве белковых коагулянтов применяют раствор полисахарида и протеинового вещества растительног происхождения. Раствор полисахарида и протеинового вещества растительног происхождения готовится путем растворения в щелочной воде кукурузного крахмала, соевой муки, пшеничной муки, арахисовой муки, подсолнечника 2j .

Однако при растворении расти- . тельных продуктов в щелочи получается не истинный раствор, а трудноразделимые суспензии, которые требуют специального оборудования, что затрудняет применение этой стадии на производстве. Эффективность дейст ВИЯ щелочного раствора соевой муки по мере хранения в промышленных условиях падает. Кроме того, соевая мука, кукуруза, пшеница, арахис, подсолнечник являются пищевыми и кормовыми продуктами.

Цель изобретения - увеличение эффективности, экономичности и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что по способу выделения синтетических диеновых каучуков из латексов коагуляцией под действием белковых коагулянтов, в качестве коагулянтов применяют продукты щелочного или кислотного гидролиза шквары от производства мездрового клея или ее смеси с мездрой 6 массовом соотношении от 10:1 до 1:20, при этом гидролизаты содержат 0,5-15 мас.% карбоксильных групп.

Пример 1. Шквару (остаток от варки мездрового клея) измельчают на размером 1-2 см, промывают умягченной водой. 100 г шквары перемешивают в колбе с обратным холодильником с 30 мл 27%-ного раствора серной кислоты при 100 С в течение 10 ч. Реакционную смесь отфильтровывают-, получают 56 мл белкового гидролизата шквары.с сухим остатком 10,1 мас.% и содержанием карбоксильных групп 2,8 мас.%. Аналогичные результаты получают, если используют 0,2%-нь1й раствор серной кислоты Или концентрированную серную кислоту в соответствующих количествах.

Пример 2. Мездру зольную по ОСТ1 7-442-74 и шквару измельчают на куски 1-2 см, промывают умягченной водой и 2%-ным водным раствором сульфатааммония до рН промывных вод 7,0, еще раз промывают умягченной водой. 100 г шквары и 200 г мездры зольной (соотношение шквара:мездра 1:2) перемешивают в колбе с обратным холодильником с 45 мл Т%-ного водног раствора гидроокиси .натрия при 120 С в течение 11 ч. Реакционную смесь отфильтровывают, получают 200 мл белкового гидролизата смеси шквары и мездры с сухим остатком 8,2 мас.% и содержанием карбоксильных групп 5,6 мас.%.Пример 3. Шквару и мездру зольную по ОСТ 17-442-74 промыв&ют умягченной водой, измельчают-до размеров кусков 1-2 см, промывают 2%-ным водным раствором сульфата

аммония до рН промывных вод 7,0, еще раз промывают умягченной водой. 5 г шквары и 100 г мездры зольной (весовое соотношение шквара:мездра 1:20) перемешивают в колбе с обратным холодильником с 30 мл 27%-ного раствора серной кислоты при 90°С в течение 10 ч. Реакционную смесь отфильтровывают, получают 87 мл белкового гидролизата смеск шквары и мездры с сухим остатком 9,5 мас.% и содержанием карбоксильных групп 2,4 мас.% Аналогично получают гидролизаты -смес шквары,и мездры с соотношением шквара : мездра 1:5, 1:1, 5:1, 10:1. Сухой оЪ таток полученных гидролизатов соответственно равен 7,0; 9,1;. 10,5; 12,2 мас.%, содержание карбоксильных групп - 1,0; 7,8; 15 мас.%. Пример 4. В 100 мл серийног латекса бутадиен-стирольного каучука СКС-ЗОАРКП с сухим остатком 21,4 мас.%, нагретого до 60 С, вводят при переме шивании 0,42 мл 10,1%-ного гидролизата шквары, полученного по примеру 1 что составляет 2 кг на 1 т каучука. После перемешивания в течение 5 мин добавляют 1%-ный водный раствор серн кислоты до рН 2, перемешивают 15 мин Коагуляция проходит полностью. Полученную крошку каучука отделяют, промывают, и сушат при 70 С. В контрольных опытах, чтобы скоагулировать латекс в лабораторных усл виях, потребовалось 210 кг хлористог натрия или 5 кг соевой муки из расчета на 1 т каучука. Пример 5. В 100 мл серийног латекса бутадиен-стирольного каучука СКС-ЗОАРКМ-15 с сухим остатком 21,0 мас.%, нагретого до 60 С, вводя 0,5 мл 10,1%-ного гидролизата шквары полученного по примеру 1, что состав ляет 0,24 мас.% на каучук. После пер мешивания в течение 5 мин вводят 4,1 г нагретого до 80 С минерального масла ПН-6. Перемешивают 5 мин и добавляют 1%-ный водный раствор серной кислоты до рН 3,8. Перемешивают 1 5 ми Коагуляция .проходит полностью. Полученную крошку каучука отделяют, промывают умягченной водой и сушат при 60°С. Пример 6. В 100 мл серийног латекса бутадиен-с -метилстирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ-15 с сухим остат ком 20у9 мас.%. нагретого до 60°С, вводят 1,5 мл 5,6%-ного гидролизата смеси шквары и мездры, полученную по примеру 2, что составляет 0,4% на каучук. После перемешивания в течени 5,мин вводят 4,1 .г нагретого до минерального масла ПН-6, что составляет 16,4 мас.% на каучук. Перемешивают 5 мин и добавляют 1%-нь1й водный раствор серной кислоты до рН 2. Перемешивают 15 мин. Коагуляция проходит полностью. Полученную крошку каучука отделяют, промывают умягченной водой и сушат при . Пример 7. В 100 мл серийного латекса бутадиен-стирольного каучука СКС-ЗОАРКП с сухим остатком 21,4 мас.%, нагретого до 55°С, вводят при перемешивании 0,84 мл гидролизата смеси шкварыи мездры, полученную по примеру 3, с сухим остатком 9,5 мас.% и с соотношением шквара : мездра 1:30, что составляет 0,37 мас.% гидролизата на каучук. После перемешивания в течение 5 мин добавляют 1%-ный водный раствор серной кислоты до рН 2, перемешивают 15 мин. Коагуляция проходит пол -ностью, серум прозрачный. Полученную крошку каучука отделяют, промывают и сушат при 70 С. Аналогично проводят коагуляцию с гидролизатамй смеси шквары и мездры в разных соотношениях , полученными по примеру 3. Расход гидролизатов приведен в таблице. Приведенные результаты по расходу предлагаемых коагулянтов подтверждают высокую эффективность их действия. Учитывая эффективность действия наиболее предпочтительными являются гидролизаты с содержанием карбоксильных групп 0,5-15%. Пример 8. К 200 мл латекса полиизопренового каучука с сухим остатком 19,2 мас.%, нагретогодо 60 С, добавляют при перемешивании 1 мл белкового коагулянта, полученного по примеру 2, что составляет 0,42 мас.% на каучук. Латекс подкисляют 1%-ным раствором серной кислоты до рН 2. Каучук получают в виде крупной крошки, которую отделяют, промывают умягченной водой и сушат. Пример 9. Опыт проводят, по примеру 4 с использованием латекса бутадиен- -метилстирольного каучука СКМС-ЗОАРК с сухим остатком 20,7 мас.% и гидролизата шквары, полученного .по примеру 1. Наблюдается полная коагуляция латекса при добавлении гидролизата из расчета 2,1 кг на 1 т каучука . Пример 10. Опыт проводят по примеру 4 с использованием латекса бутадиен-стирольного каучука СКСЗОАРКПН с сухим остатком 22,1 мас.% и гидролизата смеси шквары и мездры, полученного по примеру 2. Полная коагуляция латекса наблюдается при добавлении гидролизата из расчета 2,0 кг на 1 т каучука. Пример 11. Опыт проводят по примеру 4с использованием латекса бутадиенового каучука СКД с сухим

остатком 23,0 мас.% и гидролизата шквары и мездры, полученного по примеру 2. Полная коагуляция латекса наблюдается при добавлении гидролизата из расчета 3,5 кг на 1 т каучука.

П р и м е р 12. Опыт, проводят по примеру 4 с использованием латекса бутадиен-нитрильного каучука СКН-40 с сухим остатком 20 мас.% и гидро- . лизата шквары и Мездры, полученного по примеру 3 (сухой остаток 9,5мас-.%) Коагуляция латекса наблюдается при добавлении гидролизата в количестве 20 кг на 1 т каучука.

Пример 13. Опыт проводят по примеру 4 с использованием, латекса бутадиен- Л-метилстирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ-27 (суХой остаток 19,9 мас.%) с добавлением масла ПН-6 27 мас.% на каучук и гидролизата шкйары, полученного по примеру 1. Полная коагуляция латекса наблюдается при применении гидролизата из расчета 1,5 кг на 1 т каучука.

Таким образом, применяемый по предлагаемому способу коагулянт получают из доступного дешевого сырья - отходов производства мездрового клея (шкварой), которые выбрасываются ввиду отсутствия рациональных путей утилизации. Шквара может использоваться для получения коагулянта как самостоятельно, так и в смеси с другими многотоннажньми отходами кожевенного производства - обрезью, мездрой (подкожной клетчаткой внутреннег слоя кожи).

Все стадии производства коагулянт просты в технологическом исполнении. Получаемый раствор коагулянта устойчив во времени в отличие от щелочных экстрактов растительных белков сои. Белковый гидролизат шквары не меняет своей эффективности спустя 30 сут после получения. Получаемый из шквар коагулянт высокоэффективен и при дозировке 3-5 кг на 1 т каучука вызывает полную коагуляцию латекса. В случае рецикла серума на коагуляцию выделение 1 т каучука удается провести с помощью 0,5-1,О кг предлагаемого продукта.

Применяемый коагулянт удобен в транспортировке: его перевозят в цистернах, перекачивая насосами (без применения ручного труда), поскольку он представляет собой жидкость.

Предлагаемый способ позволяет решить одновременно две проблемы: уменьшить загрязнение окружанщей среды органическими отходами кожевенных заводов и исключить засоление водоемов хлористым натрием, попадающим в.водоемы в составе химстоков заводов синтетического каучука.

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ДИЕНОВЫХ КАУЧУКОВ из латексов коагуляцией под действием белковых коагулянтов, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности, зкономичности И упрощения технологии процесса, в качестве коагулянтов применяют продукты щелочного ИЛИ КИСЛОТНОГО гидролиза шквары от производства мездрового клея или смеси ее с мездрой в массовом с.оотношении от 10:1 до 1:20, призтом гидролизаты содержат 0,5-15 мас.% карбоксильных групп.