Способ получения сыпучей резиновой смеси Советский патент 1976 года по МПК C08C1/02 C08J3/20 

Количество светлого наполнителя 1-400 ; вес. предпочтительно 25--i 50 ввс.%,. по i отношению к твердс(у каучуку. Возможно также комбинирование саж со светлыми наполю1тел0и(и. Лисперсия наполнителя может содержать пластификаторы (пластшфзвдирукжцие масла). Пласти4ш(ирукяцими маслами служат обично применяемые для этой цели пласти(| като| | из ароматического нафтенового или парафинового ряда углеводородов. Используемое количество пластифицирующих масел 1-1ОО вес.%, предпочтительно 30-60 вес.%, по отношению к наполнителю. Пластифицирукацие масла :огут быть введены в эмульсию тремя различными мето дами. Во-пе жых, пласшфицирукянеемдсло: может быть добавлено в;раствор каучука перед изготовлением нестабильной псевдоэмульсии из ъоазы1, наполнителей и раствора каучука. Во-вторых, пластифицирующее масло можно наносить на поверхность активного наполнителя, в частности активной сажи, например, в смесителе Геншеля. В-третьих, пластифицирующее масло диспергируют с помощью скоростного смесителя в стабильную водную эмульсию, В суспензию могут быть введены все необходимые для вулканизации каучука вспо могательные вещества, например противоста 1рители, окись цинка, стеариновая кислота, сера и ускоритель вулканизации, В качестве эмульгаторов используют ПАВ четвертичные соли аммония, предпочтительно соединения общей формулы ; (ня4Гх-, : ; : где R означает алкил или аралкнльную группу с 1-2О атомами углерода; X - галоген или алкилсульфат, Подходяйцимй соединениями являются, например, хлорид лаурилдиметилбензиламмони бромид цетилтриметиламмония, этилсульфат лаурилдиметиламмония, бромид алкил-{С р- С, ) - триметйламмония и т, д. Эти четвер ID тичные соли аммония применяют в количестве 0,01-2 вес.%, предпочтительно 0,1-1 вес.%, по отношению к количеству раствора каучука. рН водных растворов 0,1-7, предпочтительно 3-7. В качестве неионогенных растворимых высокомолекулярных коллоидов особенно подходят растворимые высокомолекулярные производные целлюлозы, такие как метилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза, ЬксипропилметилцелЛюлоза, оксиэтилметилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза. Производные целлюлозы применяют в количестве O,O01-0,5 ес.%, предпочтительно 0,005-0,1 вес.%, . о отношению к раствору каучука. В качестве осадителя употребляют водые щелочные силикаты. Под понятием щеочные силикаты разумеются растворы сииката натрия в молекулярном соотйощении NaxO J 31 0 2 :1 - 1; 4. Количество 2 2 SlOy, необходимых силикатов елочных для осаждения Каучука, содержащегося в расTBqpe, составляют О,5-2О моль, предпочтительно 1-8 моль на 1 моль четвертичной соли аммония. Для предлагаемого способа пригодны все pacTBOpHMibte в органических растворителях известиые виды каучуков, включая натуральный каучук. Приме р 1. .В котле емкостью 60О л размешивают с помощью, якорной мешалки 17 кг сажи в 2ОО кг воды. На вертикальных перемычках якорной мешалки, перпендикулярно к ним, укреплены nonacTHj обеспечивающие достаточное смешивание сажи с водой. После смещивания в том же котле включают быстроходную мешалку, с помощью которой получают вьюокодисперсную суспензию в воде. По выключении быстроходной мешалки к этой суспензии с помощью якорной мещалкй примешивают 200 кг 1О%-ного раствора полиоутадиена, полученного путем полимеризации в растворе бутадиена с помощью взятого в качестбе катализатора литийбутила. Попибутадиён содержит 35% винильных Групп и раствор имеет вязкость | 2,5 дл/г. По истечении 10 мин, размешивав, к гомогенной, но еще нестабильной смеси примешивают 18 кг 10%-ного водного раствора хлорида цетилтриметиламмония и 1в кг 1%-ного раствора высокомолекулярной .мегилцеллю/1ОЗЫ, После включе-: Нйя СТр;оходной мешалки эта смесь немедленнЬ превращается в стабильную эмульсию. Значение ipM эмульсии 2,5-3,5. После выключения быстроходной мешалки и включения якорной мещалкй стабильную эмульсию перекачивакут наоосом & котел емкостью 2 м, в котором находится, нагретая до 80-90 С смесь ВО л воды и 9,2 кг 26%-ного водного раствора щелочного силиката. Значение рН осар дительной ваннь 11,8. Содержащая наполнисель резиновая смесь непосредственно в виде тойкой дасперсии сюаждается, в то время как растворитель каучука отгоняется. После окончательного отделения газа-гекСана-высокодиспе.рсный осадок фильтруют на нутче и сушат в вакууме при 75 С. Получают сыпучую порошкообразную, содержащую наполнитель резиновую смесь. Из примера ясно видно значительное упрсяцение способа, позволяющего вести его в одну ступень. Пример 2. В полученную ссж лвсно примеру 1 стабильную эмульсию из воды сажи и раствора литийбу та диена с помощью & строходной мешалки в течение 3 мин диспергируют 10 кг пластифицирующего масла с высоким, содержанием ароматических углеводородов. Содержащую пласт:14)ицирующее масло стабильную эмульсию обрабатывают согласно примеру 1. Получают сыпучу порошкообразную, содержащую пластифицирую щее масло и наполнитель резиновую смесь. Пример 3. Смеситель Геншеля объемом 30 л наполняют при 20-50 С 3 кг сажи. После пуска в ход ротора (16ОО об/м подогретое до 6О-8О С пластифицирующее с высоким содержанием арсматичёских углеводородов дисперсно впрыскивают в течение 3. мин через тонкие отверстия. По оконче-нии добавления пластифицирующего масла рогор работает еще 2 мин. По истечении 5 мин смешивания получают соде жащую пластфицирукацее масло сажевую смесь, пылеобразную и не слеживаюНцуюся 27 кг этой смеси и 20О,кг воды с помощь & 1строхрдной мешалки превращают в суспензию. После пуска в ход якорной мешалки к суспензии добаьляют 20 кг 1О%-ного раствора, полученного посредством литийполиме ризации блок-сополимера бутадиена с 25 вес,%, стирола, с вязкостью по Муни 5О. По истечении 15 мин к суспензии примешивают 18 кг 1О%-иого водного раствора хло рида цетилтриметиламмония и 16 кг 1%-ного воднсйо раствора оксипропилметилцеллюло зы. После пуска в ход .быстроходной мешалки смесь из сажевой дисперсии и раствора каучука переводят в стабильную й гульсию. Эмульсию обрабатывают по примеру 1. Получают сыпучую порошкообразную, содержшцую пластифицирующее масло резиновую смесь полнителем, П р и м е р 4. 46,6 кг сажи в котле емкостью 6ОО д аналогично примеру 1 с помощью якорной мешалки размешивают с 2OQ л воаы л затем превращают посредством быстрого смещивания в кашеобразную, не способную к перекачиванию суспен(ю. По окончании быстрого смешивания к этой водной сажевой кашице с-помощью якорной мещалки примешивают 2ОО кг 10%-нсяо раствора каучука и йо истечении 10 мин после получения псевдогомогенной смеси примешивают 20 кг 1С%-ного водного фас твора хлорида ;цетйлтриметиламмония и 20 кг 1%-ного водного раствора метилцеллюлозы. После пуска в ход быстроходной мешалки в течение 3 мин эту смесь переводят в стабильную эмульсию. Обработку проводят по римеру 1. Получают сыпучий, содержащий наполнитель резиновый порошок. Формулаизобретения Способ получения сыпучей резиновой смеси смещением каучука с водной суспензией наполнителя с npHMeHeHHeNf четвертичной соли аммония формулы («RtfX где R - алкил, арилалкил о- X - галоген или алкилсульфат, осаждением смеси каучука в растворе жидкого стекла при повышенной температуре, фильтрацией адка и сушкой, о т л IT ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества сыпучей смеси и упрощения процесса получения, смешивают раствор каучука в органическом растеорителе с водной суспензией наполнителя с последующим введением в полученную смесь указанной чегвэртичной соли аммония и затем неионогенного водорастворимого коллои ва-прсизводного целлюлозы.