Способ получения модифицированного бутилкаучука Советский патент 1983 года по МПК C08F255/08 C08F2/06 

Из.ооретение касается получения новых полимерных материалов путем модификации исходных эластомеров для создания конструкционных материалов в шинной и резиновой промышленности.

Известны способы получения модифицированного бутилкаучука прививкой сшкенилзамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, причем в кчестве алкенилзамещенных ароматических, соединений используют стирол, метилметакрилат 1 - ЗЗ . Существенным недостатком получаемого пррдукта является низкая сопротивляемость разрыву, легкая полимеризуемость, что приводит к образованию разветвленного продукта и к загрязнению его гомополимером. Продукт обладает также пониженной эластичностью и непредельностью.

Цель изобретения - увеличение непредельности бутилкаучука и повышение эластичности.

Для этого по предлагаемому способу в качестве алкенилзамещенных ароматических соединений используют 8-10% от веса каучука углеводородов общей формулы

At- - СНп - СН СН - СН

5

где Аг - фенил, толил, ксилил.

Эти соединения представляют собой прозрачную жидкость со слабым специфическим запахом- и имеют следующие физико-химические константы:

1.1-Фенил-2-бутен: t кип. 72 74/15 мм рт. ст.; п 1,5102;

0,8839; мол. вес 129, непредельность 95%.

2.l-Toлил-2-бyтeн:tкиn. 93 94/16 мм рт. ст.; П 1,5120;

(20 0,8860-, мол. вес 143, непредельность 94%.

3.1-(п -Ксилил)-2-бутен:1 кип. 105107/15 мм рт. ст.; п 1,5146;

cJ 0 0,895, мол. вес 159, непредельность 96%.

Наличие двойной связи в 1тфенил-2-бутене, 1-толил-2-бутене и 1-(и-ксилил -2-бутене позволяет осуществить прививку указанных соединений к бутилкаучуку.

Способ заключается в получении модифицированного .бутилкаучука прививкой алкенилзамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, причем в качестве алкенилзамещенных ароматических соединений используют 8 10 вес.% каучука ароматических углеводородов общей формулы

А(1 - СН2 - СН СН - СИ-, где АГ - фенил; толил; ксилил, а в качестве инициатора 1-2 вес.% перекиси бензоила..

Процесс осуществляют при смешении раствора бутилкаучука в углеводородном растворителе (бензол, гептан) с мономером 1, 2 или 3 в присутствии перекисного инициатора, компоненты 5 берут в следующем соотношении: 100 г бутилкаучука растворяют в 500 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют 12 мл соответствующего мономера 1, 2 и 3. Затем в смесь JO при температуре 70 - 80°С добавляют перекись бензоила. (1,0 - 2% по весу каучука) и ведут реакцию при перемешивании 90 мин. Реакционную массу обрабатывают 500 мл этилового

j спирта. Осажденный модифицированный бутилкаучук после промывки сушат под вакуумом при температуре до постоянного веса. Непредельность выделенного из раствора и высушенного бутилкаучука повышается с 1,6 до

0 2,4 - 2,6%.

Увеличение концентрации соответствующего мономера в реакционной смеси вьЕие 12 мл приводит к снижению прочностных показателей целевого про5|ДУкта. При уменьшении содержания соответствующего мономера ниже В мл в реакционной смеси наблюдается снижение прочности полученного бутилкаучука вследствие уменьшения непре0 дельности привитого бутилкаучука.

Введение менее 1% инициатора (перекиси бензоила) не обеспечивает в ходе реакции прививки модифицированного мономера к бутилкаучуку.

г При содержании перекиси бензоила

выше 2% преобладает процесс деструкции бутилкаучука над модификацией.

Пример 1. 100 г бутилкаучука растворяют в- 500 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют

0 10 мл 1-фенил-2-бутена. Затем в смесь при т&мпературе вносят перекись бензоила (1,5% от веса каучука) и Перемешивают в течение 90 мин, после чего реакционную массу

5 обрабатывают спиртом. Осажденный модифицированный бутилкаучук после трехкратной промывки сушат под вакуумом при температуре до постоянного веса. Некоторые характеристики полученногО продукта приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. 100 г бутилкаучука растворяют в 200 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют 10 мл 1-толил-2-бутена. Затем в смесь при температуре 75°С вносят перекись бензоила (1,5% от веса каучука) , Реакцию ведут при перемешивании в течение 90 мин. Реакционную массу обрабатывают спиртом. Осажденный модифицированный бутилкаучук после трехкратной промывки сушат под вакуумом при температуре до постоянного веса. Некоторые характеристики полученного продукта приведены в табл. 1.

П р и м е р 3. 100 г бутилкаучука растворяют в 500 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют 10 мл 1-(п-ксилил)-2-бутена. Затем в смесь при температуре вносят перекись бензоила (1,5% от веса каучука. Реакцию ведут при перемешивании в течение 90 мин. Реационную массу обрабатывают спиртом. Осаждеиньй модифицированный бутилкаучук после трехкратной промывки сушат под вакуумом при температуре 60 С до постоянного веса.

Некоторые характеристики получен ного продукта приведены в табл. 1.

Физико-механические свойства вулканизатов резиновых смесей на основе модифицированного бутилкаучука приведены в табл. , для сравнения приведены свойства вулканизата, полученного из исходного бутилкаучука с характеристиками, указанными в табл.1

Как видно из табл. 1 и 2, полученный модифицированный бутилкаучук обладает ненасыщенностью, на 40 мол.%

10-превышающей величину ненасыщенности исходного, а также улучшенными физико-механическими характеристиками вулканизатов на его основе,что расширя ет возможность использования его в ной и кабельной про№лшленности.

Таблица

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО БУТИЛКАУЧУКА прививкой ал»^ кенилзамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения непредельности бутилкаучука и повышения эластичности, в качестве ал- кенилзамещенных ароматических соединений используют 8 - 10% от веса каучука ароматических углеводородов общей формулыАи. - СН2 -СН = СН - СНз»где АГ - фенил; толил; ксилил, а в качестве ин^^циaтopa применяют 1 - 2 вес.% от веса каучука перекиси бензоила.i(Лс:л :л ^ сд эоСП

Таблиц а2