Способ коагуляции синтетических латексов Советский патент 1976 года по МПК C08C1/15 

Изобретение относится к способу коагуляции растворами электролитов синтетических латексов ненасыщенных полимеров, полученных при использовании в качестве эмульгатора солей карбоновых кислот (стеариновой, олеиновой, синтетических жирных кислот, смоляных кислот канифоли и других или их комбинации).

Известен способ коагуляции синтетических латексов растворами электролитов: различных солей (хлориды натрия, бария, кальция, магния, железа, азотнокислый кальций, уксуснокислый кальций л другие) и кислот (соляная, уксусная, серная и другие) 1.

iB производстве каучуков общего назначения основными электролитами для коагуляции латекса являются хлористый натрий и серная кислота 2.

Выделение .низ.комолек)лярных «аучуков также осуществляется раствором хлористого натрия в сочетании с серной кислотой 3.

Хлористый нат.рий, используемый для коагуляции латексов предварительно очищают от механических примесей и ионов двухвалентных металлов, для чего необходимы фильтры-катиониты, емкости .и производственные площади.

Применение хлористого натрия предполагает тщательную отмывку коагулюма от водорастворимых примесей с целью получения

конечного продукта с содержанием золы менее 0,б%. Для отмывки используют умягченную воду, расход которой для высокомолекулярных каучуков составляет 20-30 каучука, а для низкомолекулярных сополимеров 60-,80 каучука. При коагуляции латексов некоторых низкомолекулярных каучуков (например, латекса бутадиен-р-диэтиламиноэтилметакрилатного каучука СКАЭ-ЮЖ) с применением раствора хлористого натрия не удается получить каучук с содержанием золы менее 1,5-2,0% даже при большом расходе промывной воды (более 90 каучука). В процессе выделения высокомолекулярных структурированных каучуков раСТ1ворам.и хл ористого натрия и серной кислоты образуется крошка малого размера (1-2 мм}, что приводит к потерям каучука при отделении его от серума и с промывными водами.

Целью изобретения является получение крупной крошки каучуков, уменьшение содержания в них золы и сокращение расхода .воды на промывку.

Поставленная цель достигается тем, что в латекс перед обработкой кислотой вводят 16-17%-ный раствор гидролизованного полиакрилонитрила в количестве 0,5-4,0 вес. ч. на ЮО вес. ч. каучука.

Использование гидролизованного полиакрилонитрила вместо хлористого натрия позволяет в 2-4 ,раза сократить количество умягченной воды для промывки каучуков перед их сушкой. Следует отметить, что даже при полном исключении промывки содержание золы в каучуке составляет лишь 0,15- 0,35%, что значительно ниже нормы, предусмотренной техническими условиями на каучуки.

Полная замена хлористого натрия раствором гидролизаванного полиакрилонит.рила при коагуляции латекса приводит к получению укрупненной крошки каучука размером 5-10 мм, и тем самым улучшаются условия выделения каучука, исключаются -его потери при отделении крошки коагулюма от серума и при дромывке.

Коагуляция латексов указанных полимеров растворами гидролизованного полиакрилонитрила и кислоты наблюдается только в том случае, если каучуки получены при использовании в качестве эмульгатора различных солей кар.боновых кислот (обычно солей натрия или калия).

Пример 1. Для коагуляции берут латекс высокомолекулярного сополимера дивиУсловия коагуляции латексов высокомолекулярных и

н:ила со стиролом СКС-ЗОАРКП с сухим остатком 21%. 300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), помеш;ают в стеклянный стакан и при перемешивании

приливают 5,6 мл 16,8%-ного раствора гидролизованного полиакрилонитрила. После перемешивания в тече-ние 5 мин к флакуляту добавляют 79 мл 2,4%-ного раствора серной кислоты. При рН 2,2 наблюдается полная коагуляция латекса. Каучук, выделенный в виде крошки, отделяется от серума и промывается 750 мл дистиллированной воды при перемешивании в течение 10 мин. Затем каучук отжимают и сушат в сушильном шкафу при

90-100° С.

Контрольный образец каучука получен коагуляцией латекса растворами хлористого натрия и серной кислоты с последующей промывкой и сушкой.

Сравнительная оценка коагуляции и расходных коэффициентов электролитов и промывных вод приведена в табл. I; физикомеханические и химические показатели каучуков - в табл. :2. Таблица низкомолекулярных сополи.меров

бб

Влияние способа выделения каучука из латекса на их свойства

536193

Таблица 2

.Пример 2. Для коЭГуляции берут латекс высокомолекулярного структурированного дивинилбензолом сополимера дивинила со стиролом СКС-ЗОПС с сухим остатком 34%.

300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), наливают в стеклянный стакан и при перемешивании приливают 6,1 л{л 16,8%-ного .раствора г.идролизованного полиакрилонитрила. После перемешивания в течение 5 мин к флокуляту добавляют 130 мл 2,4%-ного раствора серной кислоты. При рП .2,5 наблюдается полная коагуляция латекса: каучук выделяется в виде крошки размером мм. Каучук отделяют от серума и промывают 1430 мл дистиллированной воды при

перемешивании в течение 10 мин. Затем каучук отжимают и сушат в сушильном шкафу при 90-100° С.

Контрольный образец каучука получен коагуляцией латекса растворами хлористого натрия и серной -кислоты с последующей промывкой и сушкой.

Сравнительная оценка условий коагуляции и расходных коэффициентов электролитов и промывных .вод приведена в табл. 1; физико-механические показатели каучука - в табл. 2.

П р и м е р 3. Для коагуляции берут латекс низкамолекулярного сополимера дивинила с р-диэтиламиноэтилметакрилатом СКАЭ10Ж, полученный при использовании в качестве эмульгатора калиевых солей синтетических жирных кислот фракции Сю-Cie (парафинат калия) с сухим остатком 35%. 300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), наливают в стеклянный стакан, куда при перемешивании добавляют 12,5 мл 16,8%-ного раствора гидролизованного полиакрилонитрила. После перемешивания в течение 5 мин к флокуляту приливают 36,8 мл 10%-ного раствора уксусной кислоты. При рН 5,1 наблюдается полная коагуляция Характеристика низк

рактеристика низкомолекулярных каучуков- в табл. 3.

Пример 4. Для коагуляции берут латекс иизко.молекулярного сополимера дивинила с нитрилом акриловой кислоты СКН-40Ж, полученного дри использовании в качестве эмульгатора парафината кал.ия, с сухим остатком 36%.

300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), наливают в стеклянный стакан и при перемешивании добавляют 6,4 мл 16,8%-ного раствора гидролизованного полиакрилонитрила. После перемешивания в течение 5 мин, к флокуляту приливают 194 мл 1,4%-ного раствора се,рной кислоты. При рН 3 наблюдается полная коагуляция латекса. Каучук отделяют от серума и промывают 2000 мл умятч-енной воды при перемешивании в тече.ние 15 мин. Затем каучук отделяют от промьшной воды и сушат при 70-75° С под вакуумом 600-700 мм рт. ст. в вакуум-сушильном шкафу.

|Контрольный образец каучука получен коагуляцией латекса растворами хлористого

натрия и серной кислоты с последуюш,ей промывкой и сушкой.

Сравнительная оценка условий коагуляции и расходных коэффициентов электролитов и промывных вод приведена в табл. 1; характеристика низкомолекулярных каучуков - в табл. 3.

Пример 5. Для коагуляции берут латекс низкомолекулярного тройного сополимера 70 вес. ч. дивинила, 25 вес. ч. стирола и 5 вес. ч. |2-метил-5-винилпиридина СКС25М:В1П-.5Ж, полученного при использовании Б качестве эмульгатора Каляевых солей синтетических жирных кислот фракции Cie-Cis, с сухим остатком 34%.

|Коагуляция латекса СКС-25МВП-5Ж растворами гидролизованного полиакрилонитрила и серной кислоты, промывка каучука и его сушка осуществляются аналогично примеру 4.

;Контрольный образец каучука получен коагуляцией латекса растворами хлорнатого натрия и серной кислоты с последующей промьивкой и сушкой.

Сравнительная оценка условий коагуляции и расходных коэффициентов электролилатекса. Каучук отделяют от серума и промывают 2100 мл умягченной воды при перемешивании в течение 15 мин. Затем каучук отделяют от промывной воды .и сушат ири 70-75° С под вакуумом 600-700 мм рт. ст. в вакуум-сушильном шкафу. Контрольный образец каучука получен коагуляцией латекса раст1ворами натрия и уксусной кислоты с последующей промывкой и сушкой. Сравнительная оценка условий коагуляции и расходных коэффициентов элект,ролитов и промывных вод .приведена в табл. 1; ха-. Таблица 3 екулярных каучуков

9

тов и промывных вод приведена в табл. 1; характеристика низкомолекулярных каучуков - в табл. 3.

П р и ме р 6. Для коагуляции берут латекс низкомолекулярного полимера дивинила СКД-Л, полученного при иопользова нии в качестве эмульгатора калиевых солей синтетических жирных кислот фракции Сю-Си, с сухим остатком 33,2%Коагуляция латекса СКД-Ж растворами гидрол.изованного полиакрилонитрила и се,рной кислоты, иромывка каучука « его сушка осуществляются аналогично примеру 4.

Контрольный образец каучука получен коагуляцией латекса растворами хлористого .натрия и серной кислоты с последующей промывкой и сушкой.

Сравнительная оценка условий коагуляции -и расходных коэффициентов электролитов и промывных вод приведена в табл. 1; характеристика Еизкомолекулярных каучуков- в табл. 3.

Пример 7. Для коагуляции берут латекс высокомолекулярного сополимера дивинила со стиролом СКС-ЗОАРКП с сухим остатком 21%. 300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), помещают s стеклянный стакан и п,ри перемешивании приливают 94 мл 1%-ного раствора гидролизованного полиакрилонитрила. После перемеши.вания в течение 5 мин к флокуляту добавляют 79 мл 2,4%-кого раствора серной кислоты. При :рН 2,4 наблюдается полная коагуляция латекса. Выделение каучука, его промывка и сущка осуществляется аналогично примеру 1.

Пример 8. Для коагуляции берут латекс низкомолекулярного сополимера дивинила с р-диэтиламиноэтилметакрилатом СКАЗ-ЮЖ, полученной при использовании в качестве эмульгатора калиевых солей СЖК фр. Сю-Ci6, с сухим остатком 35%. 300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), наливают в стеклянный стакан, куда при перемешивании добавляют 25 мл 8%-ного раствора гидролизованного полиакрилонитрила. После перемешивания в течение 5 мин к флокуляту приливают 37 мл 10%-ного раствора уксусной кислоты. При рН 5 наблюдается полная коагуляция латекса. Выделение каучука СКАЭ-ЮЖ, его промывка :И сущка осуществляются аналогично примеру 3.

10

Пример 9. Для коагуляции бе,рут латекс высокомолекулярного структурированного дивинилбензолом сополимера дивинила со стлролом СКС-ЗОПС с сухим остатком 34%. 300 мл латекса, заправленного неозоном Д (1,5% на каучук), наливают в стеклянный стакан :и перемешивании приливают 5 мл 20%-ного гидролизованного полиакрилонитрила. После пгремеши1вания в течение 5 мин

к флокуляту добавляют 130 мл 2,4%-ного раствора серной кислоты. При рП 2,5 наблюдается полная коагуляция латекса. Быделение каучука СКС-ЗОПС, его промывка и сущка осуществляются аналогично примеру 2.

Применение для коагуляции латекса 1 - 20%-ного раствора гидролизованного полиакрилонитрила в количестве 0,5-4 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука не вызывает изменений условий коагуляции и расходных коэффициентов электролитов и промывных вод, а также физико-механических и химических показателей каучуков (табл. 1-3 с дополнениями). Таким Образом, использование раствора гидролизаванного полиакрилонитрила позволяет получить крупную крошку каучуков, значительно уменьшить содержание в них золы .и сократить расход воды на промывку.

Формула изобретения

30

Способ коагуляции синтетических латексов ненасыщенных каучуков, полученных в прясутствли мыл карбоновых кислот, обработкой их кислотами, отличающийся тем, что, с целью получения крупной крошки каучуков, уменьшения содержания в них золы и сокращения расхода воды на промывку, перед обработкой кислотой в латекс вводят 1-20%-ный раствор гидролизованного полиакрилонитрила в количестве 0,5-4,0 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

328 (црототип).

3.Л. В. Космодемьянский и др. «Каучук и резина, № 9, 1973 г., стр. 10-11.