СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ТИОКОЛОВ Советский патент 2007 года по МПК C08G75/16 

Описание патента на изобретение SU1840614A1

Изобретение относится к технологии получения жидких тиоколов и может быть использовано в химической промышленности, а жидкие тиоколы - при изготовлении герметизирующих материалов для авиационной, судостроительной промышленности, строительной техники.

Известен способ получения жидких тиоколов, заключающийся в поликонденсации ди-(β-хлорэтил)-формаля и 1,2,3-трихлорпропана с тетрасульфидом натрия в водной среде, десульфурировании полученного высокомолекулярного тетрасульфидного полимера едким натром с образованием высокомолекулярного дисульфитного тиокола, его расщеплении в среде органического растворителя в присутствии сульфита натрия, коагуляции и отмывке тиокола и отгонке растворителя.

Однако этот способ синтеза требует расхода большого количества воды и специального оборудования для проведения отмывки дисперсии высокомолекулярного тиокола от минеральных солей и для отмывки коагулюма от кислоты и минеральных примесей, что делает процесс длительным и сложным. Образования большого количества сточных вод щелочных и кислых (70 м3 сточных вод на тонну жидкого тиокола) требует сложной аппаратуры для их локальной очистки.

Целью настоящего изобретения является упрощение технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что поликонденсацию проводят с избытком полисульфида натрия в количестве 1,004-1,05 молей/на моль исходных мономеров, при десульфировании высокомолекулярного полисульфидного тиокола используют недостаток едкого натра в расчете 1/2-1/3 моля на 1 моль исходного мономера, а расщепление высокомолекулярного дисульфидного тиокола осуществляют непосредственно после его образования в присутствии 1,73-2,14 молей (на 1 моль исходных мономеров) сульфита натрия.

Ниже изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1.

В круглодонную колбу емкостью 3 л, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 101 г (0,58 моля) тетрасульфида натрия в виде водного раствора с концентрацией 2,27 моль/л и 133 мл воды. Смесь нагревают на водяной бане при перемешивании до температуры 60°C, а затем к ней добавляют 11,3 г (0,282 моль) едкого натра в виде 42% раствора и после пятиминутного перемешивания 7 г (0,0737 моль) хлористого магния, растворенного в 35 см3 воды.

Реакционную смесь перемешивают в течение 15 мин и нагревают до 70°С, а затем к ней постепенно в течение часа капельной воронки добавляют смесь, состоящую из 98 г (0,566 моля) ди-(β-хлорэтил)-формаля и 1,74 г (0,119 моля) 1,2,3-трихлорпропана. Температура при этом поднимается до 98°С. По окончании подачи смеси мономеров реакционную массу выдерживают в течение 1 ч при температуре 96-98°С. К реакционной массе добавляют 10 г (0,25 моля) едкого натра в виде 42% раствора. Реакцию десульфирования проводят при 96-98°С в течение 2 ч.

К охлажденной до 80°С реакционной массе добавляют 360 г (3,91 моля) толуола и после 30 мин перемешивания при температуре 80°С 140 г (1,11 моля) сульфита натрия (Na2SO3), растворенного в 500 см3 воды. Перемешивание продолжают в течение часа при температуре 80-83°С, а затем быстро охлаждают содержимое колбы до 25-30°С.

Коагуляцию проводят 15% серной кислотой до рН=4, а затем перемешивают реакционную массу еще 15 минут для полного перехода полимера в раствор, после чего прекращают перемешивание и оставляют содержимое колбы на 1 ч для разделения на органическую и водную фазы.

Водный раствор солей, находящийся в нижнем слое, отделяют путем декантации, а органическую фазу фильтруют через ткань (бельтинг). Осадок промывают водой до нейтральной реакции промывной воды: 2 отмывки 2-кратным количеством воды.

Раствор тиокола в толуоле помещают в круглодонную колбу емкостью 1 литр и подсоединяют колбу к холодильнику и вакуум-насосу. Содержимое колбы постепенно нагревают до 80°C на водяной бане при перемешивании и отгоняют из раствора толуол.

Выход: 86,3 г тиокола (90%) с вязкостью 9,0 Па·с и содержанием SH-групп=5,72%.

Расход воды 2 л, количество солей 298 г.

Из полученного жидкого тиокола приготавливают резиновую смесь по следующей рецептуре согласно ГОСТ 12812-72:

Тиокола15 гСмолы Э-401,5 гСажи ПМ-154,05 гДифенилгуанидина0,02 гДвуокиси марганца2,25 г

После исчезновения липкости в течение 10 ч пластины отверждали 24 ч при температуре 70°С и получили следующие физико-механические свойства:

Сопротивление разрыву МПА1,6Относительное удлинение, %340Относительное остаточное удлинение, %7

Пример 2.

Процесс поликонденсации ди-(β-хлорэтил)-формаля с полисульфидом натрия и десульфирования высокомолекулярного тетрасульфидного полимера проводят аналогично примеру 1.

К охлажденной до 80°С реакционной массе добавляют 360 г (3,91 моля) толуола и после 30 мин перемешивания при температуре 80°С 135 г (1,07 моля) сульфита натрия, растворенного в 500 мл воды. После перемешивания в течение 1 ч при температуре 80-83°С содержимое колбы быстро охлаждают до 25-30°С.

Коагуляцию проводят 15% серной кислотой до рН=4, а затем перемешивают реакционную массу еще 15 мин для полного перехода полимера в раствор. После отстаивания в течение 1 ч нижний слой - водный раствор солей - декантировали.

Дальнейшую обработку полимера вели аналогично примеру 1.

Получили 85,3 г тиокола (89%) с вязкостью 18,5 Па·с и 3,8% SH-групп.

Расход воды 2 л, количество солей 293 г.

Из полученного жидкого тиокола приготавливают резиновую смесь согласно ГОСТ по следующей рецептуре:

Тиокола15 мг.Двуокись титана (I)12 г

Паста 9 3,4 г (2,5 моля MnO2)

Э-401,5 гДФГ0,09 г

После исчезновения липкости в течение 3,5 ч пластины отверждали 24 ч при температуре 70°С и получали следующие физико-механические свойства:

Сопротивление разрыву, МПа2,0Относительное удлинение, %360Относительное остаточное удлинение, %6

Пример 3.

К охлажденной до 80°С дисперсии высокомолекулярного дисульфидного тиокола, полученной по способу, описанному в примере 1, добавляют 360 г (3,91 моля) толуола и после 30 мин перемешивания при температуре 80°С 130 г (1,03 моля) сульфита натрия, растворенного в 500 мл воды. После перемешивания в течение 1 ч при температуре 80-83°С содержимое колбы быстро охлаждается до 25-30°С.

Коагуляцию проводят 15% соляной кислотой до РН=4.

Дальнейшую обработку полимера ведут соответственно примеру 1. Получили 84,2 г (88%) тиокола с вязкостью 49,9 Па·с и содержанием SH=2,12%.

Расход воды 1980 мл, количество солей в воде 288 г.

Из полученного жидкого тиокола приготавливают резиновую смесь по следующей рецептуре:

Тиокола18 гСажа ПМ-155,4 гПаста 91,55 г (1,7 моля MnO2)Дифенилгуанидин0,11 г

После исчезновения липкости в течение 5 ч пластины отверждади 24 ч при температуре 70°C и получили следующие физико-механические свойства:

Сопротивление разрыву, МПа3,2Относительное удлинение, %480Относительное остаточное удлинение, %6

Пример 4.

Первые две стадии процесса ведут аналогично примеру 1.

К охлажденной до 80°С реакционной массе добавляют 380 г (3,2 моля) хлорбензола и после 30 мин перемешивания при температуре 80°С добавляют 130 г (1,03 моля) сульфита натрия, растворенного в 500 мл воды.

После перемешивают в течение 1ч при температуре 83-85°С, содержимое колбы быстро охлаждают до 25-30°С.

Коагуляцию проводят 15% серной кислотой до рН=4, а затем перемешивают реакционную смесь 15 мин для полного растворения полимера, после чего прекращают перемешивание и оставляют содержимое колбы на 1 ч для разделения на органическую и водную фазу.

Водный раствор солей, находящийся в верхнем слое, отделяют декантацией, а органическую фазу фильтруют через ткань.

Дальнейшую обработку полимера ведут аналогично примеру 1.

Получили 86,2 г (90%) полимера с вязкостью 35 Па·с и содержанием SH-групп=4%.

Расход воды 2 л, количество солей в воде 285 г.

Из полученного жидкого тиокола приготавливают резиновую смесь следующего состава:

Тиокола15 гСажи ПМ-154,5 гПаста 92,41 г (1,7 моля MnO2)Дифенилгуанидин0,07 г

После исчезновения липкости в течение 4 ч 45 мин пластины отверждают 24 ч при температуре 70°С. Получили следующие физико-механические свойства:

Сопротивление разрыву, МПа3,3Относительное удлинение, %445Относительное остаточное удлинение, %6

Пример 5 (контрольный).

К охлажденной до 80°С дисперсии высокомолекулярного дисульфидного тиокола, полученной по способу, описанному в примере 1, добавляют 140 г (1,11 моля) сульфита натрия, растворенного в 50 мл воды. Реакционную смесь перемешивают при температуре 83-85°C в течение 1 ч, а затем быстро охлаждают и коагулируют 15% серной кислотой до рН=4. После 15 мин перемешивания включают мешалку и отстаивают реакционную массу в течение 1 ч. Водный раствор солей, находящийся в верхнем слое, декантируют, а получившийся полимер переносят в химический стакан и перемешивают ножом до образования коагулюма.

В результате получили пластичный высоковязкий полимер, который не может быть подвергнут отмывке и сушке без применения специальных устройств.

Похожие патенты SU1840614A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИСУЛЬФИДНОГО ПОЛИМЕРА 2015
  • Контуров Алексей Валерьевич
  • Зобнева Ольга Юрьевна
  • Тихонова Любовь Михайловна
  • Гудалина Лидия Николаевна
  • Чугунова Ирина Ивановна
  • Фахразова Алина Динаровна
RU2599992C1
ПОЛИСУЛЬФИДНЫЙ ПОЛИМЕР (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Контуров Алексей Валерьевич
  • Бройда Владимир Михайлович
  • Павельева Надежда Петровна
  • Тихонова Любовь Михайловна
RU2493179C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИСУЛЬФИДНОГО ПОЛИМЕРА 2011
  • Контуров Алексей Валерьевич
  • Павельева Надежда Петровна
  • Сединкина Надежда Николаевна
  • Тихонова Любовь Михайловна
RU2461583C1
Способ получения жидкого тиокола 1960
  • Винтер В.С.
  • Зайцева Е.М.
  • Зарецкий Я.С.
  • Мамонтов Б.В.
  • Мнушкина Д.Р.
  • Распопова Л.В.
  • Самсонова А.Н.
  • Фридланд В.М.
  • Чернышов Р.А.
  • Шмагин В.П.
SU134020A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ПОЛИСУЛЬФИДНЫХ ПОЛИМЕРОВ (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Палютин Феликс Маратович
  • Павельева Надежда Петровна
  • Контуров Алексей Валерьевич
  • Ромахин Александр Степанович
RU2275393C1
СИНТЕТИЧЕСКИЙ ЛАТЕКС И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Павельева Надежда Петровна
  • Тихонова Любовь Михайловна
  • Чугунова Ирина Ивановна
  • Гудалина Лидия Николаевна
RU2496803C1
ПОЛИСУЛЬФИДНЫЙ ПОЛИМЕР 2010
  • Контуров Алексей Валерьевич
  • Палютин Феликс Маратович
  • Арсеньев Сергей Альбертович
  • Павельева Надежда Петровна
RU2434891C1
Способ герметизации стыков строительных конструкций 1972
  • Смыслова Римма Александровна
  • Федорова Вера Григорьевна
  • Зарецкий Яков Самойлович
  • Иоффе Дмитрий Соломонович
  • Распопова Людмила Владимировна
  • Пфлаумер Олег Эдуардович
  • Александров Аркадий Сергеевич
SU439509A1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ УТИЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД 2022
  • Торшин Вадим Борисович
  • Сотников Алексей Викторович
RU2796509C1
Твердый полисульфидный олигомер в качестве вулканизующего агента для резиновых смесей 1990
  • Филимонов Александр Борисович
  • Ямалиева Луиза Нурмухаметовна
  • Аверко-Антонович Людмила Александровна
  • Сакибаева Сауле Абдразаковна
  • Лиакумович Александр Григорьевич
  • Карп Михаил Годельевич
  • Вольфсон Святослав Исаакович
  • Бухараева Гульзухра Талгатовна
  • Хлебова Светлана Васильевна
SU1733438A1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ТИОКОЛОВ

Изобретение относится к технологии получения жидких тиоколов и может быть использовано в химической промышленности, при изготовлении герметизирующих материалов - в авиационной, судостроительной промышленности и в строительной технике. Жидкие тиоколы получают поликонденсацией ди-(β-хлорэтил)-формаля и 1,2,3-трихлорпропана с тетрасульфидом натрия в водной среде. Проводят десульфирование полученного тетрасульфидного полимера 1/2-1/3 молем едкого натра на 1 моль исходных мономеров с образованием высокомолекулярного дисульфидного тиокола. Затем проводят расщепление непосредственно после его образования в присутствии 1,73-2,14 молей сульфита натрия на 1 моль исходных мономеров в среде органического растворителя. Далее проводят коагуляцию, отмывку тиокола и отгонку растворителя. Изобретение обеспечивает упрощение технологического процесса.

Формула изобретения SU 1 840 614 A1

Способ получения жидких тиоколов, заключающийся в поликонденсации ди-(β-хлорэтил)-формаля и 1,2,3-трихлорпропана с тетрасульфидом натрия в водной среде, десульфировании полученного высокомолекулярного тетрасульфидного полимера едким натром с образованием высокомолекулярного дисульфидного тиокола, его расщепления в среде органического растворителя в присутствии сульфита натрия, коагуляции и отмывки тиокола и отгонке растворителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, при поликонденсации применяют 1,004-1,05 молей (на моль исходных мономеров) тетрасульфида натрия, при десульфировании применяют 1/2-1/3 моля (на 1 моль исходных мономеров) едкого натра, а расщепление высокомолекулярного дисульфидного тиокола осуществляют непосредственно после его образования в присутствии 1,73-2,14 молей (на 1 моль исходных мономеров) сульфита натрия.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года SU1840614A1

Р.А.Шляхтер и др
Синтетический каучук
Л.: Химия, 1976, с.552-571.

SU 1 840 614 A1

Авторы

Апухтина Нина Петровна

Шляхтер Рахиль Абрамовна

Рощина Нина Анатольевна

Тернавская Галина Константиновна

Насонова Тамара Павловна

Грункина Анна Давидовна

Сафронова Тамара Васильевна

Сафин Ринат Рауфович

Кошарский Абрам Элюкимович

Галимзянов Рафаиль Шафикович

Бычкова Светлана Александрович

Лапшина Елена Антоновна

Егоров Леонид Борисович

Даты

2007-08-27Публикация

1981-06-11Подача