Способ получения смеси растворного и эмульсионного каучуков Советский патент 1982 года по МПК C08L9/10 B29H1/10 

{54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ РАСТВОРНОГО И ЭМУЛЬСИОННОГО

КАУЧУКОВ

Изобретение относится к производ ству синтетических каучуков, в частности к способу получения смеси стереорегулярного и эмульсионного каучуп ков, которая используется для изготовления шинных резин улучшенного качества .

Известен способ получения гомогенной смеси каучуков, который осуществляется путем смешения латекса эмульсионного эластомера с раствором стереорегулярного каучука и дегазации образующейся при этом псевдоэмульсии в присутствии коагулирующих агентов при температуре испарения растворителя. В качестве коагулирующих агентов используются минеральные или органические кислоты, квасцы или их смеси.. Дегазация осуществляется при рН не более 6 ед. Смесь каучуков выделяется b виде крошки, которая затем обрабатывается известными спосо-а бами tl.

Недостатки этого способа - введение всего количества коагулирующих агентов в дегазационную воду требует использования большого количества дорогостоящего и дефицитного оборудования (эжекторов, коллоидных мельниц, диспергаторов и т.п.), которые

необходимы для образования псевдоэмульсии и сохранения ее устойчивости до дегазации. Использование растворителя с низкой плотностью, например изопентана (d4° 0,614 г/см), который является основным растворителем в отечественной прО№лиленности СК при получении каучука СКИ-3, не позволяет получить гомогенную смесь

10 каучуков при введении коагулянтов в дегазационную воду, так как наблюдается моментальное разрушение псевдоэмульсии в трубопроводах при ее транспортировке и неравномерность

15 распределения каучуков, и, как следствие,- забивка дегазационных фильер. Вследствие кислой среды, создаваемой коагулирующими продуктами, невозможно использовать для стабилизации кау20 чуков дифенил-н-фенилендиамин (ДФФД), так как данный антиоксидант, взаимр, действуя с кислотой и образуя соли,вымывается из каучуков. В отечественной промышленности СК ДФФД является

25 основным продуктом для пассивирования металлов переменной йалентности и защиты резины от термоокислительного старения. Кроме того, указанный способ не продполагает совмещения стедеорёгулярны} каучуков с эмуль и30онными каучуками, содержащими функциональные группы. Это связано с тем что применяющиеся кислые коагулирующи агенты взаимодействуют со многими эмульсионными каучуками1по функциональным группам, повышая жесткость рмеси каучукрв и ухудшая их технологические и физико-механические свойства. Наиболее близким к предлагаемому является .способ согласно которому получение гомогенной смеси каучуков без применения диспергаторов, Э1 ульгаторов и т.п. веществ включает сле дующие стадии: смешение латекса ау чука с раствором каучука в несмешивающимся с водой органическом растворителе, введение в образующуюся псевдоэмульсию части коагулирующего агента (минеральные или органические кислоты, квасцы или их смеси для частичного выделения каучука из латекса и дегазацию псевдоэмульсии с частично скоагулированным латексом при рН не более б ед. путем подачисмеси в емкость с горячей водой, куда подается остальное количест во указанного коагулирующего агента Происходит испарение растворителя, дальнейшая коагуляция латекса эмульч сионного каучука и образование крошки смеси каучуков.- Указанный способ предполагает также возможность введения определенной части кислоты (лучше серной -кислоты) , квасцов или их смеси в латекс до его смешения с раствором стереорегулярного каучука или введения всего количества коагулирующих агентов в воду, используемую для дегазации. Образующую ся после дегазации смесь каучуков отделяют от воды, промывают и сушат известньми способами 2J. Недостатки такого способа - невозможность введения части кислых коагулирующих агентов, особенно квЭс цов, в латекс эмульсионного каучука, стабилизированный мылами карбоновых кислот, такими, как мыла смоляных кислот канифоли, синтетических жирных к-ислот и другими или их смесью, ввиду частичной комовой коагуляции латекса, что приводит к забивке оборудования при дегазации эмульсии и неравномерному распределению ка- . учуков. Цель изобретения - упрощение способа и улучшение физико-механи. ческих свойств рез-ин на основе указанной смеси каучуков. Поставленная цель достигается тем что в способе получения смеси раство .римого и эмульсиойного каучуков введением электролита в латекс 3 мульсионнсго каучука, совмещением флокулированного латекса с раствором сте/реорегулярного каучука, выделением смеси каучуков дегазацией, промывкой и csшlкoй, в качестве электролита используют соль щелочного металла в количестве 5-50 мае.ч. на 100 мае.ч. эмульсионного каучука и совмещение флокулированного латекса с pacjTBOpoM стереорегулярного каучуka проводят, в соотношении 0,5-30:100 по весу, считая на каучук, а дега- : зацию осуществляют при рН 7-9. Концентрация водных растворов коагулянтов составляет 1-30%, что зависит от растворимости соли и удобства дозировки раствора. В латекс нельзя вводить растворы солей поливалентных металлов (кальция, бария, алюминия и других) во избежание его коагуляции в ком. Эффективность предлагаемого- способа иллюстрируется примерами. Пример 1. В 70 г латекса эмульсионного сополимера 90 мае.ч бутадиена с IP мае.ч. 2-метил-5-винилпирйдина (МБП) давП-10Х с содержанием сухого вещества 28% вводят 20%-ный раствор хлористого натрия в количестве 5 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука. Затем полученный флокулят тщательно смешивают с бООО г 10,7%-го раствора каучука СКИ-3 в циклогексане, заправленного ДФФД и нафтамом-2 в количестве соответственно 0,5 и 0,5% на каучук. Соотношение стереорегулярного каучука к эмульсионному каучуку составляет; 100:3. Сме1иение раствора каучука с флокулянтом продолжают до получения однородной эмульсии, что определяется вилуально по исчезновению из смеси белых вкраплений. Растворитель удаляют методом водной дегазации при рН 7,3 ед., подавая струю смеси в воду с температурой 93-98°С, содержащую дисперсию антиагломеранта-стеарата кальция. При этом образуется крошка смеси каучуков размером 7-15 мм, которую отделяют от воды и сушат при 90-95°С. Свойства смеси каучуков и физикомеханические показатели вулканизата на ее основе в сравнении с контрольным образцом приведены в табл. 1. Примечание. Получение контрольных образцов во всех примерах осуществляется путем смешения соответствующих каучуков на вальцах. Рецепты резиновых смесей приведены в табл. 2. Получение контрольных образцов известным способом невозможно ввиду отсутствия эффективных антиоксидантов для пассивирования металлов переменной валентности в каучуках, выделенных в кислой среде ДФФД, что как указывалось является одним из основных продуктов для стабилизации стереорегулярных каучуков. Дегазацию астворов каучуков, заправленных ФФД, необходимо осуществлять при Н 7-9 ед. Кроме .того, коагуляцию

латексов, полимеры которых содержат дифункциональные звенья таких мономеров , как 2-метил-5-винилпиридин, диэтиламиноэтилметакрилат, метакриловая кислота и т.п., нельзя осуществлять кислотами или квасцами вследствие частичной комовой коагуляции латекса, структурировани:я полимеров и, как следствие, резкого ухудшения качества резин на их основе.

Пример 2. В 700 г латекса эмульсионного сополимера 90 мае.ч. бутадиена с 10 мае.ч. диэтиламиноэтилметакрилатом (аминоэфиром) БАЭ-10 с содержанием сухого вещества 28,4% вводят 30%-ный водный раствор хлористого калия в количестве 30 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука. Затем полученный флокулят тщательно смешивают с 6000 г 11%-го полимеризата каучука СКИ-3 (раствором каучука в jH3oneHTaHe), содержащего ДФФД и нафтам-2 в количестве соответетвенно 0,4 и 0,6% на каучук. Соотношение каучука СКИ-3 к каучуку БАЭ-10 еоетавляет 100:30. Дегазацию эмульсии оеуществляют при 7,0 ёд. по примеру 1. Дальнейшую обработку смеси каучуков ведут аналогично примеру 1.

Свойства полученнрй смеси каучуков и физико-механические показатели вулканизата на ее основе приведены в табл. 1.

Пример 3. В 165 г латекса эмульсионного тройного сополимера 68 мае.ч. бутадиена, 30 мае.ч. нитрила акриловой кислоты и 2 мае.ч. метакрилбвой кислоты БН-ЗОК-2 с содержанием сухого вещества 42% вводят 1О%-ный-водный раствор хлориетого натрия из расчета 50 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука. Затем полученный флокулянт тщательно сме1иивают с 6000 г 11,5%-го раствора каучука СКИ-3 в бензине, заправленного ДФФД и нафтамом-2 в количестве соответственно 0,4 и 0,6% на каучук. Соотношение каучука СКИ-3 к каучуку латекса БН-ЗОК-2 составляет 100:10. Дегазацию эмульсии осуществляют при рН 7,9 ед. по примеру 1. Дальнейшую переработку смеси каучуков ведут аналогично примеру 1.

Свойства полученной смеси каучуков и физико-механические показатели вулканизата на ее основе приведены в табл. 1.

Пример 4. В4бО г латекса эмульсионного сополимера 70 мае.ч. бутадиена с 30 мае.ч. етирола СКСЗОАРК е еодержанием еухого вещества . 25,2% вводят 1%-ый водный раетвор

нитрата натрия из расчета 25 мае.ч. |а 100 мае.ч. каучука. Затем полученный флокулят тщательно емешивают с 6000 г 8%-го раствора полибутадиена (каучука С1СД) в бензоле, заправленного нафтамом-2 в количестве 1,2% на каучук. Соотношение каучука СКД к каучуку латекса СКС ЗОАРК составляет 100:25. Дегазацию эмульсии осуществляют при рН 8,2 ед. по примеру 1. Дальнейшую переработку смеси каучуков ведут аналогично пример

РУ 1.

Свойства полученной смеси каучуков и физико-механические показатеQ ли вулканизата на ее основе приведены в табл. 1.

Пример 5. В9,5г латекса эмульсионного сополимера 98 мае.ч. бутадиена с 2 мае.ч. метакриловой

5 кислоты СКД-1 с содержанием сухого вещества 26,4% вводят 8%-ый раствор нитрата калия из расчета 10 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука. Затем полученный флокулят тщательно смешивают с 6000 г 8%-го раствора каучука СКД в

0 толуоле, заправленного нафтамом-2 в количестве 1,0% на каучук. Соотношение каучука СКД к каучуку латекса СКД-1 составляет 100:0,5. Дегазацию эмульсии осуществляют при рН 7,5 ед.

5 по примеру 1. Дальнейшую переработку сме.си каучуков ведут аналогично примеру 1.

Свойства полученной смеси каучу, ков и физико-механические показатели

0 вулканизата на ее основе приведены в табл. 1.

Предлагаемый способ позволяет значительно упростить технологию совмещения растворного и эмульсионного

5 каучуков, так как предполагает исе j пользование одного эффективного перемешивающего устройства, делает возможным применять латексы эмульсионных каучуков, содержащих различные

0 функциональные группы - МВП, аминоэфирнце, нитрильные, карбоксильные, а также приводит к улучшению физикомеханических показателей вулканиза-. тов на основе смеси каучуков, совмещенных на стадии раствора (латекса), таких как сопротивление разрыву, сопротивление раздиру, твердость.

97356610

Рецепты резиновых смесей рецепта Ингредиенты, мае.ч.: Каучук СКИ-3 Каучук СКД Каучук ДМВП-10Х Каучук ВАЭ-10 Каучук БН-ЗОК-2 Каучук СКС-ЗОАРК Формула изобретения Способ получения смеси растворно- 35 го и эмульсионного каучуков введенйем электролита в латекс эмульеионного каучука, совмещением флокулированного латекса ,с раствором стереорегулярйого каучука, выделением смеси 40 каучуков дегазацией, промывкой и сушкой,о т л и ч а ющ и и с я тем,что,с целью упрощения способа и улучшения физикомеханических свойств реЗин на octtoffe указанной смеси каучуков, в качестве электролита используют соль щелочного металла в количестве 5-50 мае.ч.

Таблица 2 i :L:::::i::i::i:L:i::::i::i: 100 100 100 - . 100 100 3 - 30 - - - 10 - - - 25 на 100 мае.ч. эмульсионного каучука и совмещение флокулированного латекеа с раствором стереорегулярного каучука проводят в соотношении 0,5-30:100 по весу, считая ра каучук, а дегазацию осуществляют при рН 7-9. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СМ1А 3491052, кл. 260-297, опублик. 1970. 2. Патент США о 3878153, кл. 260.-297, опублик, 1975 (прототип).