Способ получения резиновой смеси Советский патент 1975 года по МПК C08C7/18 C08C1/18 C08D7/16 C08D7/18 

в виде свободных от эмульгатора водных суспензий или содержащих эмульгаторы водных дисперсий смешивают простым перемешиванием с водной каучуковой эмульсией. Эмульгаторы, применяемые для получения водных дисперсий являются теми же четвертичными солями аммония, которые применяют при получении эмульсий из каучуковых растворов и воды. Сажу применяют обычно в количестве 1-200%, предпочтительно 40-110% от веса каучука. Количество светлых наполнителей составляет 1-400%, предпочтительно 25- 150% от веса каучука.

В дисперсию вводят пластификаторы на основе минерального масла.

Для получения смеси сажи, масла и каучука необходимо, чтобы масло перед эмульгированием было введено в каучуковый раствор. Также эту каучуковую смесь можно высадить в виде порошка и после высушивания снова размолоть в порошок.

Один из вариантов проведения предлагаемого способа состоит в том, что масло и наполнитель вводят перед эмульгированием в каучуковый раствор одновременно. Сажу суспендируют или диспергируют с помощью коллоидной мельницы в гексане или в пластификаторе на основе минерального масла и эту суспензию или дисперсию вводят в каучуковый раствор. После этого раствор, содержащий все наполнители, эмульгируют в воде. Дальнейшие приемы этого способа идентичны с уже описанными.

В качестве эмульгаторов подходят в основном все четвертичные соли аммония, предпочтительно соединения общей формулы

(NR4)+Xгде R - алкиловая или арилалкиловая группа Ci-С20. X - галоген или алкилсульфат.

Подходящими соединениями являются, например хлорид лаурилдиметилбензиламмония, бромид цетилтриметиламмония, этилсульфат лаурилдиметиламмония, бромид алкил-(С12 до Cis)-триметиламмония, хлорид цетилдиметилбензиламмония, этилсульфат цетилдиметилэтиламмония, г{ис-стеарилдиметиламмонийхлорид, а также N - замещенные соли пиридина, как например лаурилпиридинийхлорид, цетилпиридинийхлорид, тетрадедилпиридинийбромид, лаурилпиридинийбисульфат. Эти четвертичные соли аммония применяют в количествах 0,05-2%, предпочтительно 0,1 - 1%, в отношении каучукового раствора.

В качестве осадителей применяют водные щелочно-силикатные растворы. Под щелочпосиликатными растворами понимают натрий - силикат - растворы с молярным соотношением Na2O:SiO2 2:l -1:4. Необходимые для осаждения, содерл ащиеся в щелочно-силикатном растворителе количества SiO2 составляют 2-20 молей, предпочтительно 4-12 молей на 1 моль четвертичных солей аммония.

Каучуковые растворы вводят в осадители при температуре выше температуры кипения азеотропной смеси растворителя и воды, предпочтительно при 80-95°С.

Пример 1. 20 кг 10%-ного раствора полибутадиена эмульгируют в присутствии 60 г хлорида цетилтриметиламмония и 100 г 10%-ной серной кислоты в 19,9 л воды. В полученную эмульсию добавляют при перемешивании 20 кг 5%-ной водной суспензии сажи. Содержащую сажу стабильную эмульсию, при размешивании, тот час же вливают в котел емкостью 150 л, заполненный нагретой до 80-90°С смесью 90 л воды и 900 г 26%-ного водного раствора силиката натрия. Каучуковая смесь сразу же выпадает в осадок в виде порошка (размер зерен 5- 200 мкм). Одновременно гексан, употребляемый как растворитель может быть удален без образования пены. Порошок после полного удаления гексана и фильтрации высушивают при температуре 75°С в вакууме. Сажевую матку можно размалывать в мельнице в порошок с любым размером зерен. Порошок достаточно сыпуч и не склеивается.

Полученный порошок подают на вальцы (200X450 мм), предварительно нагретые до 50°С. Уже при первом прокате получают гладкую пленку. В продолжение 3 мин в нее замешивают 2,0 вес. ч. серы, 1,5 вес. ч. вулкацита, 3 ч ZnO и 2 вес. ч. стеариновой кислоты по отношению к взятому количеству каучука.

Полученные при 143°С вулканизаты по своим физико-механическим показателям почти в 2 раза лучше в сравнении со стандартной резиной того же состава, но полученной из твердого каучука.

Пример 2. 20 кг полученного по примеру 1 10%-ного раствора полибутадиена смешивают с раствором 20 кг воды и 140 г алкилтриметиламмонийбро ида. В полученную эмульсию замешивают 28 кг 50%-ной водной суспензии сажи. Содержащую сажу эмульсию каучукового раствора, загруженную в котел емкостью 150 л, при 80-90°С соединяют с раствором 90 л воды и 1,8 кг 26%-ного раствора силиката натрия. Содержащий сажу каучук выпадает в виде порошка. Размер зерен 2-250 мкм. Гексан удаляют без образования пены. Каучуковую смесь отсасывают на нутче и высушивают на псевдоожиженном слое горячего азота при температуре 95°. Получают несклеивающийся сыпучий порошок.

Полученный порошок при перемешивании соединяют с 1,5 вес. ч. серы, 0,9 вес. ч. вулканита CZ(N - циклогексилбензотиазолсульфенамид), 3 вес. ч. ZnO и 2 вес. ч. стеариновой кислоты на 100 вес. ч. каучука. Полученную смесь вальцуют в течение 30 с в лист толщиной 6 мм.; Вулканизуют при 143°С. По свойствам полученные резины имеют значительное преимуп ество по сравнению со стандартной резиной.

Пример 3. 20 кг полученного по примеру 1, 10%-iioro раствора лолибутадиена в гекса