1
Изобретение относится к полимерной промышленности, в частности к способу выделения полимера из латекса. Известен способ выделения полимера на основе ненасыщенного нитрила из его водной дисперсии обработкой ее электролитом до получения пасты, введением пасты в горячую воду, отделением полимера от воды и сушкой 1, 2.
Известный способ технически сложен. Для его осуществления требуется введение электролита и затем отмывка его от полимера. Это требует значительных затрат, так как электролиты плохо отмываются. Кроме того, качество полимера ухудшается в силу присутствия в нем остающегося после промывки электролита.
Для повышения качества (чистоты) полимера, а также упрощения технологии процесса выделения полимера из его водной дисперсии по предлагаемому способу водную диснерсию обрабатывают в условиях сдвиговых усилий.
По предлагаемому способу полимерный латекс подвергают усилию сдвига в одном из хорошо известных устройств, например в коллоидных мельницах, в смесителях Беринга, в смесителях с пропеллерной мешалкой, работающих с высокими скоростями, в насосах.
2
снабженных насадками, отверстиями или другими средствами, ограничивающими их сечение, с образованием пасты с консистенцией, напоминающей зубную пасту. Эту пасту затем формуют в изделия, предпочтительно с минимальным размером поперечного сечения примерно 0,5 мм; формованную пасту обрабатывают в водной среде прп повыщепной температуре, предпочтительно прп температуре
деформацпп полимера или несколько выше. Термообработка в водной среде служит для синерезиса пасты и выделения полимера. Выделпвщпйся полимер извлекают из воды, промывают, если это необходимо, и сушат.
Под термином «сдвиг следует понимать внутреннее усилие, направленное тангенциально к участку изделия, на который оно воздействует. Сдвпг - это воздействие или давление, возникающее от приложенных усилий,
вызывающее пли склонное вызывать скольжение друг относительно друга двух смежных частей латекса в нанравлении, параллельном их плоскости контакта.
Предлагаемый способ применим, как правило, к полимерам, полученным полпмеризацией большого количества мононенасыщенного нитрила, например акрилонитрила, и как можно меньшего количества другого моновинилового
мономера, сополимеризуемого с указанным нитрилом в водной среде в присутствии предварительно образованного диенового каучука, в качестве которого можно применять гомополимер или сополимер мономера с сопряженными диеновыми связями. В качестве сомономера используют эфиры олефиновых ненасыщенных карбоновых кислот формулы
СН, ,,
I
R.
где RI - водород, алкил, содержащий 1-4 атома углерода, или галоген, а R2 - алкил, содержащий 1-6 атомов углерода.
Соединения этого типа включают метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилаты, бутилакрилаты, амидакрилаты и гексакрилаты, метилметакрилат, этилметакрилат, пропилметакрнлаты, бутилметакрилаты и т. д. В качестве сомономеров используют а-олефины, содержащие 4-10 атомов углерода, формулы:
/R
СНа .Сч ,
-J R.
где RI и R2 - алкилы, содержащие 1-7 атомов углерода, причем более предпочтительными а-олефинами являются изобутилен, 2-метилбутен-1; 2-метилпентен-1; 2-метилгексен-1; 2 - метилгептен-1; 2 - метилоктен-1; 2-этилбутен-1; 2-пропилпентен-1 и т. п. Наиболее предпочтительным является изобутилен. Наиболее подходящими к предлагаемому способу являются сопряженные диеновые мономеры, такие как бутадиен-1,3, изопрен, хлоропрен, бромопрен, цианопрен; 2,3-диметилбутадиен-1,3, 2-этилбутадиен-1,3, 2,3-диэтилбутадиен-1,3 и т. п. Наиболее предпочтительными из них являются бутадиен-1,3 и изопрен вследствие их лучщей доступности и хорощих сополимеризационных свойств.
В качестве олефиноненасыщенных нитрилов используют а,р-олефиноненасыщенные мононитрилы формулы
СИ, C-CN,
R
где R - водород, низший алкил, содержащий 1-4 атома углерода, или галоген. К таким соединениям относится акрилонитрил, а - хлоракрилонитрил, а - фторакрилонитрил, метакрилонитрил, этилакрилонитрил и т. п. Наиболее предпочтительными олефиноненасыщенными нитрилами для предлагаемого способа являются акрилонитрил, метакрилонитрил, а также их смеси.
В качестве других компонентов из моновиниловых мономеров, сополимеризуемых с олефиноненасыщенными нитрилами по предлагаемому способу используют один или более эфиров этиленненасыщенных карбоновых кислот, простые и сложные виниловые эфиры, а-олефины, винилароматические мономеры и т. д.
В приведенных примерах количества различных компонентов даны в весовых частях. Пример 1.
1-А. Готовят каучуковый латекс полиме5 ризацией при непрерывном перемещивании при 45°С при почти полном отсутствии кислорода смеси следующего состава, вес. ч.: Акрилонитрил30
Бутадиен-1,360
10Эмульгатор2,4
Азобисизобутиронитрил0,3
трет. Додецилмеркаптан0,5
Вода200
В качестве эмульгатора используют смесь 15 соединений формул R-0(СН2СН2)пРОзМ и R-О-(СН2СН20-)п 2Р02М, где п - число 1-40, R - алкнл или алкарил, предпочтительно нонилфенил, а М - водород, ион аммония или щелочного металла. 20 Перед началом реакции рН смеси доводят примерно до 8 добавлением КОН. Полимеризацию проводят в течение 2,5 ч до конверсии 92% и содержания твердых частиц 33,1%.
1-Б. Ударостойкую газонепроницаемую 5 смолу получают полимеризацией смеси следующих компонентов, вес. ч:
Акрилонитрил75
Метилакрилат25
Твердый каучук в форме 0латекса А9
Персульфат калия0,06
Эмульгатор3,00
Модификатор (н-додсцилмеркаптан)1,0
5Этилендиаминтетрауксусная кислота0,05
Вода200
Значение рН смеси доводят примерно до 7 добавлением гидроокиси аммония. Полиме0 ризацию проводят в отсутствие кислорода при 60°С в течение 5 с до конверсии латекса 91%. Латекс, ползченный в результате полимеризации, подают в емкость, снабженную мещалкой, работающей с высокой скоростью. 5 Система «емкость-мещалка аналогична такой системе в смесителе Веринга, диспергаторе, расположенном на линии потока, или в другом смесительном устройстве, создающем усилие сдвига. После перемешивания в тече0 ние примерно 15 с продукт из системы емкость-смеситель, по консистенции напоминающий зубную пасту, подвергают непрерывному прессованию и продавливанию через пластину с узкими отверстиями диаметром 5 примерно 1,6 мм, в результате чего образуются тонкие стержни, или нити. Их подают в осторожно перемешанную, нагретую до 80°С воду и оставляют там примерно на 10 мин. Полученный полимер промывают, высушивают и формуют в бруски под давлением при 150°С. Полимер загружают в смеситель Бранбендера. За 10 мин до окончания смешения при температуре 230°С и 35 об/мин, вращающий момент для полимера составляет 1150 м/г. Образец этого полимера под давлением фор
