Способ получения бутадиен-нитрильного каучука Советский патент 1984 года по МПК C08F236/12 

Изобретение относится к промышлен ности синтетического каучука. :Известен способ получения каучуков водно-эмульсионной сополимеризацией в присутствии.радикальных инициаторов, эмульгаторов 5 регуляторов и диспергаторов, В качестве,эмульгаторов- применяют обычнонеионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ) соли карбоновых кислот, сульфаты, сульфонаты, ионогенные поверхностноактивные вещества. (НПАВ) - продукты конденсации окиси этилена со спиртами, кислотами., аминами 1 J, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения бутадиен-нитрильного каучука водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена с нитрилом акрило вой кислоты в присутствии радикального инициатора и биологически разлагаемых аниона стивного и неионоген г ного эмульгаторов с пр.следующим вьще лением каучука из латекса 2,. В качестве неионо1енного ПАВ используют вещества общей формулы RO-(CIi2CH2 0), где R - алкил или алкиларил, п - целое число не менее 5 в количестве 0,1-1% от веса каучука Основной, целью введения НПАВ согласно известному способу является снижение .расхода электролита и улучшение свойств выделенного каучука (при коагуляции улучшается крошкообразование, образующаяся крошка лег ко .промывается и формуется в ленту, расход хлористого натрия при кодгуляции латекса снижается с 2000-2500 на 1 т каучука до 1400 кг). Недостатком известного способа является то 5 что получаемые в Процессе полимеризации латексы обладаю высокой пенообразующей способностью и то, что в процессе .полимеризации для повышения стабильности латекса применяют тoкcи п ый лейканоЛс Лейкаиол относится к классу жестких ПАВ, не подвергается не только биохимиче кому распаду,, но и затрудняет этот процесс у других веществ, ухудшая при этом органолептические свойства очищенной водьи Попадая в водоеьац он загрязняет их , ухздша.ет работу очистньк сооружений, В известном способе возможно использование в качестве одного кз эмульгаторов мыпа диспропорциониро-ванной канифоли, являющейся дефицитным продуктом. Кроме того она от.рицательно влияет на сушку каучука, повышая его липкость. При исключении канифоли., приходится соответственно увеличить количество алкилсульфоната натрия. При этом резко возрастает образование устойчивой пены на стадии .отгонки мономеров из латекса, увеличивается количество коагулюма в аппаратах системы отгонки, снижается производительность оборудования. . Целью и.зо.брётения является улучшение, физико-механических свойств конечного продукта, снижение пенообразования латекса и расхода электролита на коагуляцию. Эта цель достигается тем, что в способе получения бутадиен-нитрильного каучука водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена с нитрилом акриловой кислоты в присутствии радикального инициатора и смеси биологически разлагаемых анионоактивного и неионогенного эмульгаторов с последующим выделением каучука из латек- . са в качестве неионоген.ного эмульгатора применяют 1-2 мас,% от сомоноро.в полиэтилвнтликоля t молекулярным в-:,сом 400-5000 Указанные полиэтиленГЛИКОЛ.И (ПЭГ) являются доступными продуктами, биологически разлагаются, нетоксичны. Особенность применения их заключается в том, что агрегативная устойчивость эмульсии или латексных частиц, стаб.илизованных ими, обеспечивается структурно-механической прочностью адсорбционных слоев. Пример К Сополимеризацию бутадиена с нитрилом акриловой кислоты по данному и известному Г23 способам проводят по рецептам,.представленным, в табл 1, Температура реакции. 5i-2°C. Глубина полимеризации 65%, время полимеризации 11+1 час. . После отгонки незаполимеризовавшихся мономеров латекс коагулируют. В табл. 2 приведены результаты по устойчивости латексоЕпри полимеризации и дегазации, а также условия их коагуляциис Как видно из дезультатов таблицы 1, при получении латексрв по предлагаемому способу из ре.цепта полимеризации исключен лейканол, сульфат натрия. Снижено общее количество эмульгатора. При этом по устойчивости при полимеризации и по термической неустойчивости латексы, полученные по

предлагаемому способу, аналогичны латексам, полученным по известному способу (см. табл. 2), Количество хлористого натрия на коагуляцию латекса резко сокращается.

Химический состав и физико-механические показатели каучуков, полученных по предлагаемому способу, в сравнении с каучуками по известному способу представлены табл. 3.

Таким образом, предложенный способ, по сравнению с известным позволяет не только снизить токсичность процесса за счет исключения из рецептуры полимеризации лейканола и уменъшить расход электролита на коагуляРецепт полимеризаци Наименование Весовые части компонентов По данному способу 74 74 Бутадиен Нитрил акриловой 46 26 26 кислоты Алкилсульфонат натрия j Калиевое мыло диспропорционированной канифоли ДС-10 (эмульгатор) Лейканол Сульфат натрия . Калиевое мыло синтетических жирных 2,0 2,0 2, кислот Полиэтиленгликоль, М.в. 400 1,0 2,0 Полиэтиленглик ОЛЬ М.в. -1650 Полиэ тилен гликоль, М.в. 5000 0,02 0,02 0, Трилон Б Сульфат двухвалентного железа, семивод0,01 0,01 0, ный

цию латекса (в 3,5-7 раз), но и улучшить свойства получаемого каучука.

Применение HjSO при коагуляции не вызывает затруднений, так как все оборудование цехов полимеризации и коагуляции изготовлено из нержавеющей стали.

При получении 1 т каучука по известному 12j способу расход лейканола составляет 4,5 кг, мыла канифоли - 34 кг, предлагаемый способ позволя ет исключить лейканол и мыло канифоли и снизить расход хлористого натрия по коагуляцию латекса в 3,5-7 раз Таблица 1 на мономеры По известному способу 1.2J 4 46 26 6 1,0 2,5 2,5 0,02 0,016 0,012 ,02 ,01 0,01 0,038 0,006

Продолжение табл. 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТАДИЕН- . НИТРИЛЬНОГО КАУг1УКА водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена с нитрилом акриловой кислоты в присутствии ргдикального инициатора и биологически разлагаемых анионактивного и неионогенного эмульгаторов с последующим выделением каучука из латекса, о т- : личающийся тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств-конечного продукта, снижения пенообразования латекса и расхода электролита на коагуляцию, в качестве неионогенного эмульгатора применяют 1-2 мас.% от сомономеров полиэтиленгликоля с молекулярным весом 400-5000.

0,120,10,120,12

0,080,080,080,08,

0,260,260,30,3

0,26О.,260,30,3

270250250270

илнат0,150,250,250,25

,

2,4 1,7 .2,7

Комнатная

, С Комнатная 4 4 4

200 200 200

0,080,07

0,070,07

0,090,12

0,090,12

200270

0,250,25

2,9

2,5

50-60

40-50

8-9

1400

Химический состав и физико-механические -каучуков и их вулканизатов Содержание в каучу40 29,8 ке, мас.%

связанного нитрила алкилсульТаблица 3 свойства 39,9 39.,5 29,9 38