Способ получения синтетических каучукови латексов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик,11.1964 ( 884735/23 аявлен присоединением заявкиКомитет по делам зобретеиий и открытий при Сосете Иииистрое СССРМПК С 08 с 1УДК 678.76(088,8) Приори ллетень Ъ публиковано 10.Ъ 11.1969. Б Дата опубликования описания 16,Х 11,1969 Авторыизобретен. Езриелев, Л. В, Уткина, А, Б. Пейзнер и А. В, Лебедев союзный научно-исследовательский институт синтетического каучук им, академика С. В, Лебедева аяви СОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКО И ЛАТЕКСОВ0 - двухв щий лерод 0Наиболее пре меры, у кот К, - фени или К 2 - мети(СН,В соответствии с настоящим изобретением в качестве диенов применяют бутадиен, изопрен, хлоропрен, фторопрен, пиперилен, диметилбутадиен и др.В качестве впниловых мономеров применяют винилароматические соединения (стирол, а - метилстирол, винилтолуол, хлорстиролы, впнилнафталины и др.), винилгетероциклические соединения (2 - винилпирпдин, 2-метил ввинил в пирид, 2 - винил в 5 в этилпир и др.), производные акриловой и метакриловой кислот (акрилонитрил, метакрилонитрил, метилакрилат, бутилакрилат, метилметакрилат, - С - О - тх 2,11 О 5 2 Известен способ получения синтетических каучуков и латексов путем сополимеризации диенов и (или) виниловых мономеров с моно- мерами, содержащими сложноэфирную группу, непосредственно связанную с этиленненасыщенной труппой мономера (например, с метилметакрилатом). Однако вулканизаты получаемых каучуков и латексов характеризуются относительно низкими физико-механическими показателями. 10Предлаагемый способ, предусматривающий применение в качестве мономеров, содержащих сложноэфирную группу, таких соединений, у которых сложноэфирная группа отделена от этиленненасыщенной двухвалентным ор ганическим радикалом, позволяет получать вулканизаты каучуков и латексов с высокими физико-механическими показателями (особенно по прочности на разрыв и модулю при удлинении) .20Предлагаемые мономеры имеют общую фор- мулу водород, галоген, нитрил или органический .радикал;органический радикал, например,алкил; 30 алентный радикал, содержа- по крайней мере один атом уга, совместно с гетероатомами: Х, Р (или без них).дпочтительными являются моорыхл, нитрил, водород, мети т - СОСНз;л или этил;2)п, - С - (СН 2) и - илРтО10,0 4,0 1,0 0,2 диэтилметакриламид и др,), винил- и изопропенилкетоны; винилиденхлорид, винилсульфоны и т. д.Процесс сополимеризации, согласно настоящему изобретению, может осуществляться вмассе, растворе или водной эмульсии (последнее предпочтигельнее). Сополимеризацию вводной эмульсии можно проводить как в кислой, так и в щелочной среде, что позволяетшироко варьировать ассортимент эмульгаторов и инициирующих систем.Температура полиморизации может менять.ся в широких пределах, однако при сополимеризации с диенами предпочтительной являетсятемпература+5 С, а с мономерами типа бутилакрилата хорошие результаты получаютсяи прп более высоких температурах (50 - 70 О,Регулирование молекулярного веса, оорывпроцесса полимеризации, отгонку летучих изготового латекса, стабилизацию, коагуляцию,сушку и другие операции проводят известным и методами.В случае необходимости получения маточных смесей в латекс вводят дисперсии наполнптелей, эмульсии масел и другие ингредиенты,П р и м е р 1. Полимеризацию бутадиена сметилкарбоксиметилметакрилатом формулыСН=С - С - О - СН - С - О - СНь проводят11 11 30СН, О Опо следующему рецепту, вес, ч. на 100 в. ч. мономеров:Бутадиен 90,0МетилкарбоксиметилметакрилатОлеат калияНекальТретичный додецилмеркапганГидроперекись изопропилбензола 0,2Ронгалит 0,1Трилсн Б 0,06РеЯО 7 НО 0,005Вода 200 0 45Температура процесса 5 С.Г 1 о достижении содержания сухого вещества, соответствующего 65% конверсии мономеров, в латекс для обрыва реакции вводят 10,0вес, ч. 2%-ного водного раствора диметилдитиокарбамата натрия и 5,0 вес. ч. 20%-ной дисперсии неозона Д. Затем отгоняют летучие икоагулируют латекс водным раствором, содержащим 10% ИаС 1 и 2 О/о уксусной кислоты.Выделенный полимер сушат на вальцах при 55температуре 90 С.Пр им ер 2. Полимеризацию проводят всоответствии с рецептом и методикой примера 1, но вместо метилкарбоксиметилметакрилата применяют метилкарбоксиэтилметакрилат формулы СН=С - С - О - СН - СН - С -11СН О О- О - СНз в той же дозировке. Коагуляциюлатекса проводят смесью растворов СаС 1 и 65 уксусной кислоты, а сушку каучука - в термостате при температуре 120 С,Пример 3, Полимеризацию проводят так же, как в примере 1, но вместо метилкарбоксиметилметакрилата применяют этилкарбоксиметилметакрилат (ЭКМЭМАК) СН=С - С -СН,О - О - СН - С - О - СН - СНз в той же дози 11Оровке.П р и м е р 4. В данном примере в соответствии с рецептом и методикой примеров 1 и 3проводят сополимеризацию бутадиена (95 вес.ч.) и этилкарбоксиметилметакрилата (5 вес,ч.) .П р и м е р 5. Полимеризацию проводят последующему рецепту, вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров:Бутадиен 90,0ЭКМЭМАК 10,0Аммиачное мыло синтетическихжирных кислот 3,0Диизопропилксантогендисульфид 0,2Гидроперекись диозопропилбензола 0,3Трилон Б 0,061 е 304 7 НО 0,015Ронгалит 0,1Вода 150,0Температура полимеризации 1-5 С.По достижении конверсии мономеров 70%процесс полимеризации обрывают введением10 вес, ч. 5%-ного раствора гидрохинона в аммиачной воде. После отгонки незаполимеризованного бутадиена латекс упаривают до содержания в нем 450/о сухого вещества.П р и м д р 6. Полимеризацию проводят последующему рецепту, вес, ч. на 100 вес. ч. мономеров:Бутадиен 90,0ЭКМЭМАК 10,0Третичный додецилмеркаптан 0,3Некаль 3,0Лейканол 0,5Уксусная кислота 0,5Гидроперекись изопропилбензола 0,3Трилон Б 0,1Ронгалит 0,1Вода 200,0Температура полимеризации 30 С.По достижении конверсии мономеров 60%процесс полимеризации обрывают введением10 вес. ч, раствора, содержащего 0,3 вес. ч. диметилдитиокарбамата диметиламмония и 0,5вес, ч. аммиака.После отгонки летучих латекс заправляют5 вес, ч. 20%-ной дисперсии неозона Д и коагулируют раствором, содержащим 10 О/,. КаС 1и 1 О/, Н 504 Коатулюм лромывают (при температуре 50 С) и сушат (при температуре90 С) на вальцах,248216 Смесь для приборов х х х х щ х оо,о х х я х15Показатель 1 х Э 3 ох Я Ф х х 1 о х е х х х х х Э О х 1о ххххЮ О 20 150 20 83 37 163 89 Температура испытания, СМодуль при 100%удлинения, кгс/слРМодуль при 300% 25 удлинения, кгс,смгМодуль при 500%удл геенн я, кгс/слРПрочность на разрыв, кг%лРОтносительное удлинение, %Остаточное удлинснив % 20 20 86 163 171 347 20 10 336 14 186 197 330 4936 12 350 360 505 340 54 32 350 14 Редактор Л. 1 ерасимова Техред А. А. Камышникова Корректор Р. И, Крючкова Заказ 322614 Тираж 480 ПодписноеЦНИ 1 ПР Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Ииннсгров СССРМосква Ж, Раушская иаб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 5П р и м е р 7. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес. ч, мономеров:Бутадиен 55,0 Акрилонитрил 35,0 ЭКМЭМАК 10,0 Калийное мыло синтетическихжирных кислот 4,0Некаль 1,0 Третичный додецилмеркаптан 0,3 Гипериз 0,3 Трилон Б 0,06 Ге 304 7 Н.О 0,01 Ронгалит 0,10 Вода 200,0 Температура полимеризации +5 С,После достижения конверсии мономеров 90% в латекс вводят водный раствор диметилдитиокарбамата натрия и дисперсию тритретичнобутилфенола. Латекс упаривают до содержания в нем 46% сухого вещества,П р и м е р 8. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч. на 100 вес, и. мономера:Бутадиен 65,0 Стирол 25,0 ЭКМЭМАК 10,0 Олеат калия 4,0 Некаль 1,0 Третичный додецилмеркаптан 03 Гипериз 0,3 Трилон Б 0,06 Ге 304 7 НО 0,01 Ронгалит 0,1 Вода 200,0 Температура полнмерпзации 5 С.Конверсия мономеров 60 з,. Процесс осуществляют в соответствии с примером 1.П р и м е р 9. Полимеризацию проводят по следующему рецепту, вес. ч, на 100 вес. ч. мономеров:Бутилакрилат 80,0Акрилонитрил 15,0ЭКМЭЧАК 5,0Некаль 1,5 Лейканол 0,5Персульфат калия 0,1 Бисульфат натрия 0,2Вода 200,0Температура процесса полимеризации 50 С.По достижении конверсии мономеров 90% в латекс дополнительно вводят 3 вес. ч, казеината натрия и 2 вес. ч. некаля, после чего из него отгоняют незаполимеризованные мономеры, Коагуляцию проводят смесью сульфата магния (5 вес. ч.) и уксусной кислоты(1 вес. ч.), Каучук сушат в термостате прп100 С,Физико-механические показатели вулканизатов наполненных и ненаполненных смесей,5 полученных на основе сополимеров, описанныхв примерах 3 и 4, приводятся в таблице. Длясравнеппя в ней даются также физико-механические показатели ненаполненных смесей наоснове известного каучука, являющегося со 10 полимером (90 вес, ч. бутадиена и 10 вес. ч.метилметакрилата). В таблице эта графа обозначается как контрольная. П р и м е ч а н и е. Вулканизацию проводятпри 150 С в течение 60 лгик. Предмет изобретенияСпособ получения синтетических каучуков илатексов путем сополимеризации диенов и40 (или) винпловых моном еров с мономерами,содержащими слоукноэфионую группу, отличикои 1 ийся тем, что, с целью улучшению физикомехапических свойств вулканизатов каучукови латексов, в качестве мономеров, содержа 45 щих сложпоэфирную группу, применяют соединения общей йормулыСН,=С - Р - С - 0 - К 2,/й,50 где К 1 - водород, галоген, нигрил или органический радикал;Кв - органический радикал, напримералкил;Р - двухвалентный радикал, содержа 55 щий по крайней мере один атом углерода совместно с гетероатомамиО, Я, Х, Р (или без них).