Способ получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей Советский патент 1979 года по МПК C08L7/00 C07D277/72 

1

Изобретение относится к улучшенному способу получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей.

Известен способ лолучения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей с использованием в качестве связующей добавки поливинилацетата . Этот способ заключается в том, что нейтральную пасту ускорителя суспендируют в воде, вводят эмульсию поливинилацетата в органическом растворителе, приготовленную с использованием маслорастворимого и водорастворимого эмульгаторов, с последующей фильтрацией пасты ускорителя, -промывкой ее водой от растворителя, формовкой и сушкой.

Недостатками этого способа являются трудоемкость, связанная с большим количеством подготовительных операций по приготовлению эмульсии связующего вещества, пожароопасность используемых органических растворителей, большой расход воды для отмывки пасты от растворителя, высокая загрязненность сточных вод органическими растворителями и поверхностно-активными веществами.

Наиболее простым и близким к способу настоящего изобретения является способ получения непылящих ускорителей вулка-. низации (например, на основе каптакса.

дифенилгуанидина) с использованием в качестве связующей добавки олеата натрия.

Добавка вводится в уже готовый ускоритель на стадии осаждения и фильтрации,

либо в водную пасту ускорителя 2, либо

в кислую водную суспензию ускорителя в

лроцессе осаждения 3.

Недостатком указанного способа является то, что данный способ введения связующего не позволяет регулировать технологические свойства суспензии, так как олеат натрия вводят в суспензию уже после образования кристаллов ускорителя и образовавшаяся в кислой среде олеиновая кислота не влияет на процесс кристаллообразо.вання и дисперсность продукта. Олеиновая кислота лишь частично адсорбируется на

поверхности кристаллов ускорителя. Большая ее часть находится в суспензии в виде мельчайших капелек. Наличие в суспензии капель cвoбoдl oй олеиновой кислоты приводит к «замасливанию фильтрующего полотка, что снижает производительность фильтров и уменьшает срок службы фильтровальной ткани.

Цель изобретения-упрощение процесса, исключающее большие потери связующего

вещества и обеспечивающее высокую производительность фильтров и повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения непылящих ускорителей вулканизации путем введения связующей добавки - латекса, жирной дислоты Сю-GSI или ее щелочной соли в количестве 1 -10 вес. % в водный раствор целочной соли ускорителя или его промежуточного продукта с последующим выделением целевого продукта при добавлении кислоты.

Отличительными признаками способа является использование в качестве связующей добавки латекса, жирной кислоты Сю-С21 или ее соли и введение ее в щелочной раствор соли ускорителя или его промежуточного продукта до стадии осаждения.

Предлагаемый способ позволяет равномерно распределить связующее в массе ускорителя, поскольку оба компонента находятся в жидком растворенном состоянии и при подкислении частицы связующего выделяются одновременно с частицами ускорителя. В момент выделения поверхностная активность частиц велика и связующее сразу же адсорбируется на поверхности кристаллов ускорителя. Изменение условий выделения, например температуры, времени выделения, количества связующего, позволяет регулировать не только размер монокристаллов, но и величину образуемых ими агломератов. Это дает возможность получать после фильтрования ласты с заданной структурой и влатосодержанием и получать ускорители в виде непылящих порошков и в виде гранул.

Адсорбция связующего вещества на поверхности частиц ускорителя увеличивает гидрофобные свойства и снижает количество воды, идущей на промывку пасты от кислоты. Например, при получении непылящего порошка 2-меркаптобензтиазола расход воды уменьшается в 2,3 раза по сравнению с действующим производством получения порощкообразного продукта: 9 л/кг против 20,5 л/кг. Влажность осадка при этом равна против 20-25%. Снижение влажности продукта уменьшает время сушки и увеличивает производительность сушилки. Предложенный способ исключает стадию дозировки связующего и упрощает технологическую схему гранулирования ускорителей.

Пример 1. Получение непылящего порошка 2-меркаптобензтиазола.

В емкостной аппарат с мешалкой и рубашкой для обогрева загружают 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 125 г/л и нагревают до температуры 80-85С. К раствору добавляют 0,6 кг расплавленного стеарина и размешивают в течение 20 мин. Полученную однородную массу в течение 60-

70 мин приливают при размешивании к 57 л 15%-ного раствора серной кислоты, предварительно нагретого до 80-85°С. Полученнук) суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют на фильтрующей центрифуге, осадок промывают до нейтральной реакции водой. Пасту с влагосодержанием .12-13% сушат известными способами..

Готовый продукт представляет собой непылящий порошок, состоящий из мелких гранул размером до 0,5 мм. Получают 12,4 кг .готового продукта, содержащего 5% стеарина и 92% 2-меркаптобензтиазола. Пылящая способность 1 -1,5%.

Пример 2. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 125 г/л при температуре 50-60°С вводят стеарат натрия, приготовленный из 34 л воды, 0,288 кг едкого натра и 0,18 кг стеариновой кислоты. Размешивают в течение 20 мин. Полученную однородную массу, в течение 40 мин приливают при размешивании к 57 л 15%-ного раствора серной кислоты, предварительно нагретого до 50-60°С.

Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влажностью 30-4€i% формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при температуре ПО-115°С.

Получают 12 кг цилиндрических гранул диаметром 5,0 мм с прочностью 3-3,5%. Содержание стеариновой кислоты равно 1,5%. Содержание 2-меркаптобензтиазола 95,5%.

Пример 3. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора аммонийной соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 95 г/л при размешивании и температуре 25-30°С вводят латекс марки СКД-1, стабилизированный 10% канифольного мыла в количестве 0,24 КГ в пересчете на каучук. Образуется однородная смесь, которую в течение 30-40 мин сливают параллельно с 57 л разбавленной 15%-ной серной кислоты в обогреваемый сосуд с интенсивным перемешиванием. Температура во время реакции 50-60°С. Реакция среды слабокислая или нейтральная. Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влал ностью 58-62% формуют на роторном трануляторе и сушат при 100- 110°С в ленточной сушилке.

Получают 9,55 КГ готового продукта в виде цилиндрических гранул с прочностью 1,5-2,5%. Содержание каучука 2,5%, содержание 2-меркаптобензтиазола 94,5%.

Пример 4. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора аммонийной соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией

95 ir/л при размешивании и температуре 25-30°С вводят смесь, состоящую из 0,2 кг стеарата натрия и 10,7 л воды. Образуется однородная смесь, которую-в течение 30 мин сливают параллельно с 57 л разбавленной 15%-ной серной кислоты в обогреваемый сосуд с интенсивньщ размешиванием. Температура во время этого процесса 50-60°С. Реакция среды слабокислая или нейтральная.

Полученную суспензию 2-меркаПтобензтиазола фильтруют и -промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влажностью 40-45% формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при 110-ill5°C. Получают 9,45 кг готового продукта в виде цилиндрических гранул с прочностью 3-3,5%. Содержание стеариновой кислоты 2%. Содержание 2-меркаптобензтиазола в готовом продзкте 95%.

Пример 5. Получение гранулированного ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида.

-В 200 л ш;елочного раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией ПО г/л вводят стеарат натрия, приготовленный из 0,4 кг стеариновой кислоты, 0,18 кг едкого натра и 20 л воды. Размешивают 15-20 мин и затем вводят в 140л 5%-ной серной кислоты при температуре 30°С.

Разбавленным раствором едкого натра суспензию нейтрализуют до рН 6,5-7,0, загружают 7,0 л водного раствора нитрита натрия с концентрацией 340 г/л, подогревают массу до 50°С и в течение 30-40 мкн при интенсивном размешивании реакционной массы добавляют 5%-ный раствор серной кислоты до рН 2-2,5. Во время загрузки кислоты в реакционном сосуде осуш.ествляют слабый воздухообмен путем отсасывания воздуха через шелочные поглотители. Реакционную массу размешивают в течение 60 мин, затем фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке При ПО-115°С.

Получают 21,5 кг гранул с прочностью 1-3%, Которые содержат 2% стеариновой кислоты и 92% ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида.

Пример 6. Получение гранулированного тетраметилтиурамдисульфида.

В 63,5 л раствора диметилдитиокарбамата натрия с концентрацией 425 г/л вводят смесь, состояшую из 8 кг 5%-ного водного стеарата натрия и 87 л воды. Добавляют к этой смеси 10,8 кг нитрита натрия и, поддерживая температуру -не выше 10°С, при интенсивном размешивании приливают 8,0%-ный раствор серной кислоты, одновре.менно отдувая воздухом окислы азота. Кислот} вводят до тех пор, пока значение рН среды не достигнет 2. Реакционную

массу нагревают до 70°С,фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре.

Полученную пасту гранулируют и сушат на ленточной сушилке при температуре

50-60 С.

Содержание стеариновой кислоты Б гранулах .равно 2%, тетраметилтиурамдисульфида 96%. Пример 7. Получение грйнулированного ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида.

В 200 л ш,елочного раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 110 г/л при размешивании и температуре 75-80°С вводят 10 л водного раствора нитрита натрия с концентрацией 340 г/л. Размешивают 10-15 мин, затем при работаюшей мешалке загружают 2 кг расплавленных синтетических жирных кислот фракдии Ci7-Czi, нагретых до температуры

75-80°С, и перемешивают 20-30 мин до образования однородного прозрачного раствора. Полученный раствор в течение 60 мин сливают параллельно с 5%-ным раствором серной кислоты в сосуд при йнтенсивном перемешивании. Скорость подачи серной кислоты регулируют так, чтобы остаточная кислотность реакционной массы составляла 0,5-0,8 г/л, а температура 60- 65С. Во время подачи реагентов в сосуде

осуществляют слабый воздухообмен путем отсасывания воздуха через щелочные поглотители. По окончании подачи реагентов реакционную массу размешивают в течение 60 мин, затем фильтруют и промывают на

барабанном вакуум-фильтре. Пасту формуют на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при 110-115°С.

Получают 23,1 кг гранул с прочностью 2,5-4%, которые содержат 10% жирных

кислот фракции Сп-C2i и 84% ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида.

Пример 8. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

К 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптоюензтиазола с концентрацией 125 г/л, нагретого до температуры 70-75С, прибавляют При размешивании 0,12 кг расплавленных жирных кислот фракции Сю- iCi6 в течение 20-30 мин. Полученную однородную массу при размешивании в течение 40 мин приливают к 57 л 15%-ного раствора серной кислоты, имеющего температуру 55-60°С. Температуру реакционной массы во время выделения поддерживают

в пределах 55-60°С, подавая воду в рубащку аппарата.

Полученную суспензию 2-меркаптобензтиазола фильтруют и промывают на барабанном вакуум-фильтре. Пасту с влажностью 40-45% формуют на роторном грануляторе и сушат на ленточной сушилке при ПО-П5°С. Получают 12 кг гранул с прочностью 0,8-4%, содержащих 1% синтетических жирных кислот фракции Сю-

Ci6 и 96% 2-меркаптобензтиазола,

Пример 9. Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

В 108 л раствора натриевой соли 2-меркаптобензтиазола с концентрацией 125 г/л, нагретого до температуры 70-75°С, вводят при размешивании 0,3 кг технического стеарата натрия в пересчете на стеариновую кислоту, размешивают в течение 20- 30 мин и выделяют 2-меркаптобензтиазол аналогично примеру 8.

Получают 12,2 кг гранул с прочностью 2,5-3,0%, содержащих 2,5% стеариновой кислоты и 94,6% 2-меркаптобензтиазола.

Формула изо.бретения

Способ получения непыляш,их ускорителей вулканизации резиновых смесей путем введения связывающих добавок в ускоритель в присутствии воды, отличающийс я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве связующей добавки используют латекс, жирную кислоту Сю-C2i или ее соли с щелочным металлом -в количестве 1 - 10 % вес. от веса сухого ускорителя и связующую добавку вводят в водный раствор щелочной соли ускорителя или его -промежуточного продукта.

/Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ГДР № 61864, кл. С 08h, опубл. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 128139, кл. С 08L 7/00, опубл. 1959.

3. Авторское свидетельство СССР № 138021, кл. С 08L 7/00, опубл. 1960 (прототип).