Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей Советский патент 1992 года по МПК C08J3/03 B01F3/12 B01F17/12 

Изобретение относится к диспергированию, в частности к составам дисперсий водонерастворимых ингредиентов, используемых при приготовлении латексных смесей

Нерастворимые в воде ингридиенты для латексных смесей ртовят на измельчающем оборудовании - на коллоидных шаровых, вибромельницах

В водных дисперсиях содержащих водонерастворимые ингридиенты и диспергирующие вещества (диспергаторы), в качестве последних могут применяться сульфокислоты ароматических углеводородов, смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов и фенолов, стеарат натрия, олеат калия,лейканол (диспергатор НФ) и др. Количество диспергатора н э должно превышать 10 мае ч. на сухое вещество дисперсии.

Известен состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей, содержащий

водонерастворимые ингредиенты (серу, оксид цинка и диэтилдитиокарбамат цинка) и 5%-ный водный раствор диспергатора НФ в массовом соотношении 50:50

Дисперсии готовят на шаровых мельницах. Время обработки длительное (48-96 ч) Кроме того, дисперсии получаются неустойчивые, быстро расслаиваются и выседают в латексчой смеси.

Цель изобретения - сокращение времени приготовления дисперсии, повышение ее стабильности и увеличение дисперности ингредиентов.

Указанная цель достигается составом дисперсии водонерастворимых ингредиентов, содержащим в качестве диспергатора 3-8%-ный водный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот и дополнительно блоксополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкиленз (КЭП-2А).

С/

XI со

СЛ СО

ю о

В качестве водонерастворимых ингредиентов дисперсий для приготовления ла- тексных- смесей состав может содержать серу, оксид цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, меркаптобензотиазол цинка, тиу- рам, технический углерод, противостарите- ли и другие известные водонерастворимые ингредиенты в различных сочетаниях.

Дисперсии готовят на шаровых мельницах, время обработки 24 ч. Щелочные соли бензилсульфаниловых кислот готовят омылением последних калиевой или натриевой щелочами.

Бензилсульфаниловые кислоты представляют собой смесь дибензилсульфани- ловой монобензилсульфаниловой и сульфаниловой кислот в соотношении 30:60:4,5 или 40:50:4,5.

При содержании водонерастворимого ингредиента в дисперсии менее 20%- приготавливать ее энергетически невыгодно. При содержании его более 70% дисперсия становится малоподвижной. При концентрации щелочной соли бензилсульфаниловых кислот в дисперсии менее 3%, она малостабильна и быстро выседает, при содержании солей более 8% дисперсия становится пенистой.

При содержании блоксополимера поли- органсилоксана и полиоксиалкилена в составе менее 0,01% добавка не снижает пенистость дисперсии при содержании его в составе более 0,04% не происходит дальнейшее снижение пенистости дисперсии.

Увеличение дисперсности водонерастворимых ингредиентов наблюдается по уменьшению относительного веса осадка за одно и то же время оседания. Так, относительный вес осадка за 10000 с составляет для известной дисперсии серы 88 1СГ г, для предлагаемых 22, 38, 68, 43 и г. т.е. размер частиц ингредиентов намного меньше.

П р и м е р 1. Калиевую соль бензилсульфаниловых кислот (БСК) готовят путем омы- ления БСК калиевой щелочью. Для приготовления 100 кг 15%-ного раствора калиевых солей ВСК берут 73,3 кг умягченной воды, 39,3 кг 52%-ного раствора калиевой щелочи и 10,23 кг пасты БСК, (Характеристика пасты БСК: массовая доля влаги 40%, кислотное число 150 мг КОН на 1 мае.ч. сухого вещества).

Калиевую соль БСК разбавляют водой до содержания сухого вещества 2, 3, 5, 8 и 10%. Эти растворы используются в качестве диспергатора при приготовлении дисперсий ингредиентов латексной смеси. В шаровой мельнице готовят дисперсии вулканизующих

агентов, состав которых приведен в табл. 1. Время обработки известной дисперсии 48 ч, предлагаемых 24 ч.

Готовят контрольную и предлагаемые

дисперсии серы, состав которых приведен в табл. 2.

Качество дисперсий проверяют по скорости осаждения седиментационным методом. Данные по седиментации приведены в

табл.3.

Контрольная дисперсия выседает в2 раза быстрее, чем предлагаемые, хотя время их обработки сокращено вдвое.

П р и м е р 2. По примеру 1 готовят

натриевую соль БСК, используя вместо калиевой щелочи натриевую щелочь (NaOH). Натриевую соль БСК разбавляют водой до содержания сухого вещества 5%. Этот раствор используют для приготовления 50%ной дисперсии серы, В состав дисперсии вводят 0,03% КЭП-2А. Время обработки дисперсии в шаровой мельнице 24 ч. Одновременно готовят 50%-ную дисперсию серы на 5%-ном диспергаторе НФ. Время обработки известной дисперсии 48 ч.

Обе дисперсии разливают в одинаковые емкости и оставляют на хранение. Через 30 сут (1 мес) берут контрольную и предлагаемую дисперсии и перемешивают палочкой.

Контрольная дисперсия перемешивается с трудом через 1 мес хранения, а через 2 мес осадок получается такой плотный, что с помощью весла (шпателя) его невозможно размешать, а значит, и использовать.

Предлагаемая дисперсия сохраняет подвижность 9 мес и легко размешивается.

П р и м е р 3, Готовят типичные смеси на основе различных латексов, пригодных для ионного отложения. Состав их приведен в

табл, 4,

Дисперсии водонерастворимых ингредиентов для смесей под шифром а готовят на 5%-ном диспергаторе НФ, время обработки в шаровой мельнице 48 ч. Дисперсии

для смесей под шифром б готовят на 5%-ных калиевых солях БСК с добавлением 0,02% КЭП-2А, время обработки в шаровой мельнице 24 ч. Равное количество смесей под шифрами а и б из каждого латекса заливают

в одинаковые по форме стаканы и оставляют на 7 сут. После этого сливают смеси, осадки собирают, высушивают и взвешивают. Затем осадки анализируют на количест- венное содержание серы, золы и

технического углерода. Вес и состав осадков приведен в табл. 4.

Из всех смесей через сутки после приготовления проводят ионное отложение, полученный гель сушат и вулканизуют.

Физико-механические показатели вулканизованных пленок приведены в табл. 4.

Как видно из представленных данных, дисперсии, приготовленные на щелочных солях БСК с добавлением блоксополимера КЭП-2А, меньше выседают из латексных смесей, хотя их время обработки снижено в 2 раза по сравнению с используемым.

Калиевые соли БСК и блоксополимер КЕП-2А, введеные в смеси вместе с ингредиентами, не влияют на физико-механические показатели пленок из всех приведенных латексов.

П р и м е р 4. По примеру 1 готовят тройную дисперсию вулканизующих агентов на 5%-ном водном растворе калиевых солей бензилсульфаниловых кислот. В состав дисперсии вводят 0,03% КЭП-2А. Время обработки дисперсии на шаровой мельнице 24 ч.

Одновременно готовят контрольную дисперсию (состав 1 по примеру 1), время ее обработки на шаровой мельнице 48 ч.

С использованием контрольной и предлагаемой дисперсии в производственных условиях готовят два контейнера смеси из латекса бутил каучука согласно технологическому регламенту. Из контейнеров без перемешивания отбирают пробы сразу после приготовления смесей (0 ч), а также через 1, 4, 8, 24, 48 и 92 ч.

Из отобранных проб после их перемешивания и фильтрации получают пленки методом ионного отложения. Для пленок определяют физико-механические показатели. Физико-механические показатели вулканизованных пленок, полученных из проб латексных смесей, приготовленных с известной и предлагаемой дисперсиями вулканизующих агентов, приведены в табл. 5.

Из данных таблицы видно, что физико- механические показатели вулканизованных пленок из смесей с серийной и контрольной

(предлагаемой) дисперсиями вулканизующих агентов находятся на одном уровне за все время вызревания смесей без перемешивания, а на 48 и 92 ч прочность вулканизованных пленок из смеси с предлагаемой дисперсией выше, чем из смеси с контрольной дисперсией, хотя время ее обработки в шаровой мельнице в два раза больше.

Таким образом, используя предлагаемый состав для приготовления дисперсий водонерастворимых ингредиентов латексных смесей, содержащих сочетание 3-8 мас.% щелочных солей бензилсульфаниловых кислот и 0,01-0,04 мас.% КЭП-2А, можно повысить производительность измельчающего оборудования в 2 раза, повысить стабильность дисперсий (снизить ко- личество осадка в латексных смесях), увеличить дисперсность ингредиентов, снизить энергоемкость измельчающего оборудования и повысить устойчивость физико-механических показателей латексных смесей, выдерживаемых без перемешивания.

Формулаизобретения

Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей, включающий водный раствор дис- пергатора, отличающийся тем, что, с

целью сокращения времени приготовления дисперсии, повышения ее стабильности и увеличения дисперсности ингредиентов, состав содержит в качестве диспергатора 3- 8%-ный водный раствор калиевой или

натриевой соли бензилсульфаниловых кислот и дополнительно- бяоксополимер поли- органосилоксана и полиоксиалкилена при следующем соотношении компонентов, мас.%: водонерастворимые ингредиенты

20-70; 3-8%-ный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот 29,96-79,99; блоксополимер полиорганоси- локсана и полиоксиалкилена 0,01-0,04.

Содержание комгччнч,нгоз, мае./ , и время обрг з TOSOM мельнице

( чгав /зля приготовления тройных дисперсии вулканизующих лгенто з

-или

Таблица 1

Предлагаемый I 5

6/(конт1„рольный)

Сущность изобретения: состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов включает, %: водонерастворимые ингредиенты 20-70; 3-8%-ный водный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот 29,96-79,99; блоксополимер полиорганосилоксана и по- лиоксиалкилена 0,01-0,04. Использование нового состава дисперсии обеспечивает сокращение вдвое времени приготовления дисперсии, которое составляет 24 ч. Повышена стабильность дисперсий и дисперсность ингредиентов 5 табл

Сера

Оксид 1;инча

ДиэтилЈмтиокс;- рС 5м Т им- ка

Диспергатор НФ. 5 ьод- иый раствор

НЭП-2Л

Кт/ иошя n2

Бензилсульфаниловых кислот - Водный pji. ч ц . -1 и -.

в mapi

Й8

1 Дисперсия асчечсма неоначктельио. Дисперсия силоне а понекмь)Я

Дисперсия вспенена.

Ю п so

Ю ,.0

го

10 20 20

|0 10 70 20 20 20

0,02

0,Qk 0,03 0,05

ЬЭ,ЭЗ

.9,56

«Э.Э ,95

2ч

2ч 2ч . 2ч 2ч

Таблица2

Натуральный латекс

Латекс СКИ-3

Лиске хлорсупьфолопиэтиле на

Латекс этилсн-пропигеносого каучука

Латекс бутилкзучука

Латекс бутлдиеи-ни- рильный карбоксилаткый БН-ЗОК-2

50t-нал дисперсия серы

$0%-нзя дисперсия окиси цинк

дисперсия диэтилди- тиокарбамата цинка

дисперсия мсркопто- бинзотиазола цинка

ди герсия ДФГ

0 ;-ная дисперсия т-уопм)

диспсрсил технического углерода ГМ-75

PJCTPCP тиомочевимы

Раствор диэтыд - ги карбамата натрия

Раствор гексаметдфосФато натрия

503-ная дисперсия протиео- старителл

Вес осадка, г Содержание в осадке, :

серы

золы

технического углерода

Физико-механические показатели вулканизованных пленок:

Предел прочности при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Относительное остаточное удлинение после рлзрывэ, Ј

ТаблицаЗ

100

0,5

U,5

100

1

3

100

1

3

Составитель С.Цейц Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1791ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина 101

Таблицаб

Корректор Э.Лончакова

л « -t л