Способ получения бутадиенстирольного латекса Советский патент 1991 года по МПК C08F236/10 

Изобретение относится к промышленности синтетических каучуков и латексов, в частности к способу получения бутадиен- стирольных латексов, используемых для изготовления пенорезины, губчатые изделия из синтетических латексов могут быть использованы в автомобильной и мебельной промышленности.

Целью изобретения является повышение устойчивости латекса на стадиях полимеризации, дегазации, а также к механическим воздействиям.

При получении латекса для пенорезины в качестве эмульгатора используют олеат калия.

Согласно предлагаемому способу изменяют условия стадии предэмульгирования части мономера (стирола) с эмульгатором. На стадии предэмульгирования осуществляют одновременно нейтрапизацию эмульгатора, при этом нейтрализацию осуществляют в две стадии, каждая из которых характеризуется процентом нейтрализации, температурным режимом и определенным режимом перемешивания

В табл. 1 приведены составы шихты получения латекса для пенорезины

Исходя из состава и степени конверсии мономеров, концентрация сухих веществ находится в пределах 34-38 мае %.

.

о ел

jhO

о

Пример 1. В 7,5 мае.ч. стирола (25% от его общего количества) растворяют 3,5 мае.ч. олеиновой кислош, нейтрализуют полученный раствор 1,45 мае.ч. 25%-но- i о водного раствора едкого кали при 20°С и перемешивании при скоростях сдвига 20 с . Окончательную нейтрализацию олеиновой кислоты проводят на второй стадии в безобъемном смесителе при 30°С и скоростях сдвига 160 с 1. Эмульсия и указанное количество 25%-ного раствора едкого кали поступают в смесители непрерывно. В последнюю секцию смесителя подают 70 мае.ч. воды. В образовавшуюся пред- эмульсию аводят водную фазу, полу оемую при растворении в 108 мае.ч. воды следующих компонентов, мае.ч/ хлористый калий 0,5; лейканол 0,5; оонгалит 0,6; тоилон Б 0,04: сернокислое закисное железо 0,02 В полимеризатор загружают полученную эмульсию, вводят после охлаждения стирольный раствор гидроперекиси (в 1,5 мае.ч. стирола 0,12 мае.ч. гидроперекиси), подают 21 мае.ч. стирола и 70 мае.ч. бутадиена.

Полимеризацию ведут при избыточном давлении 0,3 0,5 атм, при 6-1б°С до коипео- сии мономеров 90-100%.

Приме;. 2 (известный способ). В 7,5 мае.ч, стирола растворяюгЗ,1 мае.ч. ог е- иновой кислоты, омыляют полученный раствор 2,6 мае.ч. 25%-ного водного растворз едкого кали при перемеширэнии до получения пастообразной консистенции системы В пасту при перемешивании вводят водную фазу, получаемую при растворении в 138 мае.ч. ронгалита 0,04 мае.ч. грилона В и 0,02 мае.ч. сернокислого закисното железа. В полимеризатор загружают получен ную эмульсию, вводят посте охлаждения стирольный раствор гидроперекиси (22,5 мае.ч, стирола -0.13 нас,ч. , идоопере- киси), подают 70 мае.ч. бутадиена. Полимеризацию ведут под ,ыгч давлением 0,3-0,5 атм при 6°С практически до конгср- сии мономеоов 90 95%.

Пример 3 (известный способ). В 7.5 мае.ч. стирола растворяют 3,5 м.чс.ч. олеиновой кислоты, нейтрализуют полученный раствор 1,8 мае ч 257 -ного ьпдчого рлсгпо- рэ едкого ;али при jn°c и по,:омешиаани 1 пр1-: скорости сдвигч 100с . Окончоте |Ьную нейтрализацию проводят, до Стелят 1, мае.ч. раствора едкого кили, при 30 X и скорости сдвига 100 . Оепгмь крали эации на перрон стадии 60 , - с.7о. вводят 70 гас ч. поди. В (. О ззовавшупо) предэмульсию вводя г водную фазу, получаемую при растворении в 100 мае ч ее. и елелукз ци компоненюв MIL ч хпорчпый

калий 0.5; лейканол 0.5; ронгалит 0,06; три- лон Б 0,04, сернокислое закисное железо 0,02. В полимеризатор загружают полученную эмульсию, вводят после охлаждения

стирольный раствор гидроперекиси (0.12 мас.ч гидроперекиси в 1,5 мае.ч. сти рола), подают 21 мае.ч. стирола и 70 мае,ч. бутадиена. Полимеризацию ведут при избыточном давлении 0,3-0,5 атм при 6-10°С до

0 конверсии мономеров 90-100 мас.%.

Пример 4. В 7,0 мае ч. (23% стирола от его общего количества) стиролл растворяют 3,0 мае.ч. олеиновой кислоты, нейтрализуют полученный раствор 1,5 мае.ч

5 20%-ного водного раствора едкого кали при 30°С и перемешивании, при скоростях сдвига. 50 с . Окончательную нейтрализацию омеиновой кислоты на второй стадии проводят в безобьемном смесителе при

0 40°С и при скорости сдвига 300 . Эмульсия и 1,5 мае.ч. 20%-ного раствора едкого кали поступают в смеситель непрерывно. В последнюю секцию смесителя подается 60 мае.ч. воды. В образовавшую5 ся предэмульсию вводят водную фазу, получаемую при растворении в 120 мае.ч. воды следующих компонентой, мае.ч., хлористый Ксэлий 0,2. лейканол 0.3; ронгалит 0,06; три- лон Б 0,04; сернокислое закисное железо

0 0,02. В реактор загружают полученную эмульсию вводят после охлаждения сти- рольньш раствор гидроперекиси (в 1,5 мае,ч. стирола - 0,12 мае.ч. гидроперекиси), подают 21,5 мае.ч. стирола и 70 мае.ч. бутадие5 на. Полимеризацию ведут под избыточным давлением 0,3-0,5 атм при6-10°Сдо конверсии мономеров 90-100%.

Пример 5. В 6,5 мае.ч. (21,7% стирола от его общего количества)стирола растворяо ют 3,5 МаС.ч. олеиновой кислоты, нейтрализует полученный раствор 1,45 мае.ч. 25с/о-ногс водного раствора едкого кали при 3)°С и перемешивании при скоростях сдвига 100 с , Окончательную нейтрзлизацию

5 олеиновой кислоты на второй стадии проводят в безобьемном смесителе при 50°С и скоростях сдвига 500 с , Эмульсия и 1,45 мае.ч. 25%-ного раствора едкого кали поступают в смеситель непрерывно. В поП следнюю секцию смесителя подается 30 .ияс.ч. воды. В образовавшуюся пред- омульсию вводят водную фазу, получаемую run растворении в 90 мас.ч. водь1 следующих компонентов, мас.ч,: хлористый калий

Ь 0 5: тейканол 0,5: ронгалит 0,05; трилон 5 O. J-I, сернокислое закисное железо 0,02. В - олимг:пиз,зтор загружают полученную зму.т сию, ввогк т после охлаждения гти- рояьный рзггы ., гидроперекиси (в 1,5 мае ч гтирол.п 0 12 мзе.ч. гидроперекиси),

22 мае,ч. стирола и 70 мае ч. бутадиена. Полимеризацию ведут под избыточным давпе- нием 0,3-0,5 атм при 6-10°С до конверсии мономеров 90-100%.

Пример 6. Нейтрализацию олеиновой кислоты проводят аналогично примеру 5 за исключением того, что на первую стадию нейтрализации подают 1,74 мае.ч. 25%-ного водного раствора едкого кали, а на второй стадии подают остальные 1,16 мае,ч. раствора щелочи. Степень нейтрализации первой стадии 60%.

Пример 7. Нейтрализацию олеиновой кислоты проводят аналогично примеру 5 за исключением того, что на первой стадии нейтрализации подают 0,87 мае.ч. 25%-ного раствора едкого кали, а на второй стадии подают остальные 2,03 мае.ч. раствора щелочи. Степень нейтрализации на первой стадии 30%.

На предэмульгирование подают 15% от общего количества стирола

Пример 8 (контрольный). В 7 5 мае.ч стирола растворяют 3.65 мае.ч. олеиновой кислоты, нейтрализуют полученный раствор 1,45 мае.ч. 25%-ного водного раствора едкого кали при 15°С и перемешивании при скоростях сдвига 120 . Окончательную нейтрапизацию олеиновой кислоты на второй стадии проводит в безобъектном смесителе при 60°С и при скоростях сдвига 80 с . Эмульсия и 1,45 мае.ч. 25%-ного раствора едкого кали поступают е смеситель непрерывно. В последнюю секцию смесителя подают 70 мае.ч. воды. В образовавшуюся предэмульсию вводят водную фазу, получаемую при растворении в 1С8 мае.ч. воды следующих компонентов, мае.ч.: хлористый калий 0,5; лейканол 0,5; ронгалит 0,06; три- лон Б 0,04; сернокислое закисное железо 0,02. В полимеризатор загружают полученную эмульсию, вводят после охлаждения стирольный раствор гидроперекиси (в 1,5 мае.ч. стирола 0,12 мае.ч. гидроперекиси), подают 21 мае.ч. стирола и 70 мае.ч. бутадиена. Полимеризацию ведут при избыточном давлении 0,3-0,5 атм при 6-10°С до конверсии мономеров 90-100%.

Пример 9 (контрольный). Нейтрализацию проводят аналогично примеру 3, но первую стадию при 40°С и перемешивании при скорости сдвига 15 , а вторую при 20°С и скорости сдвига 550 .

Свойства латексов, полученных согласно примерам 1 - 6, приведены в табл. 2.

Полученные г.атексы агломерируют при перепадах давления 300-400 атм и концентрируют при 80°С. На основе приготовленных латексов СКС-С получают пенорезину по следующей рецептуре, мае.ч.:

Латекс60-75

Натуральный латекс

квалитекс25-40

Калиевое мыло СЖК 1-1,2 Эмульсия вазелинового масла (87%)10

Дисперсия вулканизующих агентов (50%)15

Дисперсия кремнефто- ристого натрия2

Формула изобретения

Способ получения бутадиенстирольно- го латекса путем водно-эмульсионной низкотемпературной сополимеризации

бутадиена со стиролом в присутствии инициирующей системы, регулятора молекулярной массы, олеата калия в качестве эмульгатора при осуществлении предэмуль- гирования 15-25 мас.% стирола от его общего количества с получаемым in situ эмульгатором, отличающийся тем. что, с целью повышения устойчивости латекса на стадиях полимеризации, дегазации, а также к механическим воздействиям, получение эмульгатора в растворе стирола осу- ществляют в две стадии; на первой нейтрализуют 30-60% олеиновой кислоты едким кали при 20-30°С и скорости сдвига 20-100 , на второй - оставшееся количество кислоты при 30-50°С и скорости сдвига 160-150 с с последующим введением остальных компонентов и проведением сополимеризации.

Изобретение относится к синтезу бута- диенстирольного латекса, который может быть использован для получения пенорезины. Повышение устойчивости латекса на стадиях полимеризации, дегазации, а также к механическим воздействиям достигается тем.что получение бутадиенстирольного ла текса осуществляют низкотемпературной водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом в присутствии инициирующей системы, регулятора молекулярной массы, олеата калия в качестве эмульгатора При этом 15-25 мае % стирола от его общего количества смешивают с олеиновой кислотой и осуществляют нейтрализацию кислоты (получение in situ эмульгатора) и одновременно предэмульгирование смеси части стирола с эмульгатором Нейтрализм цию олеиновой кислоты в растворе части стирола осуществляют в две стадии: на первой нейтрализуют 30-60% олеиновой кисло ты едким кали при 20-30ПС и скорости сдвига 20-100 с, на второй - нейтрализуют оставшееся количество кислоты при 30- 50°С и скорости сдвига 160-500 с. после чего вводят остальные компоненты и проводя сополимеризацию 2 табл сл

50

Таблица 1

По известному способу

ДегДэацию проводят в целях дезодорации

Контрольные примеры

Продолжение табл. 1

Таблица 2