Способ получения воскового продукта Советский патент 1982 года по МПК C11B11/00 C08K5/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОСКОВОГО ПЮДУКТА

Изобретение относится к усовершенствованн му способу получения восковых продуктов, ис пользуемых для предохранения резины от атмосферного старения и может быть реализовано нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностью. В современном производстве резиновых изделий для предохранения резины от атмосферного старения применяют защитные воски: парафин, церезин и их сплавы ( паралайт 17 и другие). Известен способ получения воскового продукта для проклейки бумаги и картона путем окисления церезина воздухом при 100-120 С в присутствии марганцевого катализатора до кислотного числа 35,1-60 мг КОН/г и числа омыления 54-124 мг КОН/г 1. Однако при введении в резину указанный продукт из-за слабой миграции на ее поверхность не обеспечивает образование необходимой защитной пленки для предохранения статически деформированного вулканизата от атмосферного, старения. Последнее объясняется недостатком в окисленном церезине неразветвленных парафиновых цепей и высокой концентрацией кислородсодержащих групп (кислотное число 35-60 мг КОН/г и число омьшения 54-124 мг КОН/г). Известен способ окисления .нефтяного церезина воздухом в присутствии нафтената марганца при 80-100 с при малой скорости роста кислотного числа (0,1-0,3 мг КОН/гЧ) с целью получения твердого воскового продукта, предназначенного для использования в полировальных .составах 2. Однако при использовании в резине указанный воск из-за высокой вязкости (43 л . 108,5 мм /С при 100 С) не мигрирует на поверхность резины и не образует защитную пленку, необходимую для предохраиеиия изделия от атмосферного стврения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному зффекту к предлагаемому является способ получения защитного воска - паралайта 17 путем жидкофазного смещения парафина и церезина ,в соотношениях от 60:40 до 70:30 мас.% соответственно 3. 3 9 При использовашш в резине полученный ювеспшм способом воск обладает недостаточно высокой эффективностью иэ-за адгезии к поверхности вулканизата выцветшей пленки и ее разрушения с образованием на ре зинах нежелательного комкования восковой крошки. Шлью изобретения является повышение ка чества целевого продукта за счет повышения атмосферозащитных свойств воска и устранени его комкования на поверхности резины. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения воскового продукта для предохранения резины от атмосферного старения, включающему стадию жидкофазного смешения парафина и церезина, жидкофазному смешению подвергают 10-50 мас.% парафина и 50-90 мас.% церезина с последующим жидко фазным окислением полз ченной смеси кислородом возкухй при 100-ПО С в присутствии перманганата калия со скоростью повышения кислотного числа 0,8-2,4 мг КОН/ГЧ до достижения кислотного числа 10-33 мг КОН/г. Окисление смеси со скоростью в указанных пределах приводит к преимущественному образова|1ию кислородсодержащих соещ1нений воска опадающих достаточно высокими мигрирующе способностью и адгезионными свойствами для о6разрва шя высокоэластичной и плотной защитной пленки на поверхности резины. Понижение скорости окисления ниже указан ного предела приводит к повышению содержания сложных эфиров, обладающих более высокой растворимостью в каучуках, препятствующих миграции воска на поверхность резины. Повышение скорости окисления выше указанного предела способствует увеличению кислородсодержащих групп в молекуле, что также затрудняет миграцию воска на поверхность вулканизатов. Примеры 1-7. В мешалке с электрообогревом путем перемепшвания в расплавУсловия окисления Состав композиции парафин:церезин, мас.% 10:90 10:90 30:70 Удельный расход воздуха, мл/мин, г. 1,0 1,0 Время окисления, ч5,6 21 1,0 11 ленном состоянии получают композиции парафина Т и церезона 80 в соотношениях 10:90, 30:70 и 50:50 соответственно. В окислительной колонке емкостью 6 л имеющей барботер с диаметром отверстий 0,05 см при 100-120С в присутствии катализатора КМпО4 проводят 7 опытов по окислению композиций при одинаковой загрузке исходной композиции - 1,5 кг. Условия окисления и полученные результаты представлены в табл. 1. Полученные восковые продукты в количестве 5 мас.ч. ни 100 мае. ч. каучука используют в качестве защитного воска при приготовлении резиновых смесей: на основе каучука СКИ-3 (рецептура резины 1) и на основе натурального каучука НК (рецептура резины 11). Кроме каучука резиновые смеси содержат наполнители и целевые добавки, исключая химический антиозонант. о 1. Резиновые смеси вулканизуют при 143 С 30 мин. Эффективность атмосферозашитного действия восков определяют во времени до появления трещин на поверхности вулканизатов. Оценку комкования поверхностной защитной пленки восков на резине производят после деформирования и трения поверхностей вулканизатов, предварительно выдержанных 30 сут. Результать1 испытаний приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2 воски, полученные по предлагаемому способу в сравнении с известным (паралайт 17), обеспечивают повышение атмосферостойкости вулканизатов и практически исключают комкование восковой пленки на поверхности резины. Получение предлагаемых защитных восков и использование их в резине обеспечивают повышение срока службы резиновых изделий. Таблица 1 50:5050:50 30:7030:70 1,01,00,51,5518 . - 248,2

Скорость роста кислотного числа, мг КОН/ г-ч1,71,6

Свойства воска

7,2 32,415,4

Температура плавления, С76 , 73

Паралайт 17 (известный)

110 Предлагаемые по примерам Формула изобретения Способ получения воскового продукта для предохранения резины от атмосферного старения, включающий стадию жидкофазного смеше ния парафина и церезина, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, жидкофазному смешению подвергают 10-50 мас.% парафина и 50-90 мас церезина с последующим жидкофазным окисле1,80,8

2,4

32,9 19,219.8

10,0

23,7 18.5

13,5

5,6

6368

70

67

Таблиц 2

Значительное нием полученной смеси кислородом воздуха при 100-1 в присутствии перманганата калия со скоростью повышения кислотного числа 0,8-2,4 мг КОН/г-ч до достижения кислотного числа 10-33 мг КОН/г. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 688517, кл. С 11 В 11/00, 1976. 2.Патент США N 2837553, кл. 260-451, отубяик. 1958. 3.АНИСИА40В И. Г. и др. Перспективные защитные воски для шинной н резинотехни9107548 ческой промышленности. Сборник научных трудов Пластификаторы и воски ЦНИИТЭ нефтехим, М., 1978, с.116-125 (прототип).