Способ получения синтетических каучуков и латексов

ОРИСАНЯЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских 11242384 Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ лнительное к авт, св 1 К ч з С 08 Г 236/ С 08 1." 236/(23) Приорит делам изобретений и открытий 03,82. Бюллетень М 1ния описания 30.03.82(43) Опубликовано 5) Дата опублико 72) Авторы изобретени Н, Г, Сучкова, А. И, Езриелев, В. А, Лопырев,В, И, Деревская, И. В. Тимошенко, И, А. Пятницк и Б. Л, Андондонская 71) Заявитель Всесоюзныи научио-исследовательскии институт интетического каучука им, акад. С. В. Лебедев(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯСИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ И ЛАТ В 2 ио еи мер сво льга 74,0ислоты 26,0р мета 5,0 БутадиенНитрил акриловой кр-Цианэтиловый эфикриловой кислотыТретичный додецилькаптан 4 - 0,6 0 Известен способ получения синте ских каучуков и латексов водно-эмуль иой полимеризацией бутадиена или с его с виниловыми мономерами, напр со стиролом, в присутствии известных боднорадикальных инициаторов, эму торов и регуляторов,Предложенный способ предусматривает проведение процесса полимеризации в присутств 1 и 3-циаэтилметакрилата в(ачестве дополнительного мопомера, позволяет получать каучуки и латексы, содержащие сложноэфирные группы повышенной реакционной способности, которые дают вулканизаты с улучшенными физико-механическими свойствами. В качестве виловых мономеров можно применять винилароматические соединения (стирол, альфаметилстирол, вннилтолуолы, моно- и дихлорстиролы, винилнафталины), винилгетероциклические соединения (2-винилпиридин, 2- метил-винилпиридин, 2-винил-этилпиридин), производные акриловой и метакриловой кислот (акрилонитрил, метакрилонитрил, метилакрилат, бутилакрилат, метилметакрилат, диэтилметакриламид), винили изопропенилкетоны или винилсульфоны,Процесс может осуществляться непрерывно или периодическим методом.3 По предлагаемому изобретению эмульсиоииую сополимеризаци о можно проводить как в кислой, так и в щелочной среде, что позволяет варьировать ассортимент эмульгаторов и инициирующих систем.Температура полимеризации может меняться в широких пределах, однако предпочтительнес использование температур от 5 до 30 С.Регулирование молекулярного веса, обрыв процесса полимеризации, отгонка летучих продуктов нз готового латекса, стабилизация, коагуляция, сушка и другие операции проводятся известными методами, применяемыми при получении эмульсиониых каучуков. В случае необходимости получен 1 я маточньх смесей в латекс вводят дисперсии наполнителей, эмульсии масел и другие ингредиенты.П р и м е р 1. Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по следующему рецепту, вес, ч.;0,3 Натриевая соль бутилнафталинсульфокислоты(некаль) 4,0Натриевая соль продуктаконденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол)Гидроперекись изопропилбензола (гипериз) 0,2Динатриевая соль этилендиаминтетрауксуснойкислоты (трилон Б) 0,3Формальдегидсульфоксилатнатрия (ронганит) 0,1Уксусная кислота 0,5Вода 200,0Пол имер изацию проводят периодическимметодом при 30 С в течение 18 ч. Конверсия мономеров 75%,Эмульгатором служит некаль; регулятором молекулярного веса и молекулярно-весового распределителя - третичный додецилмеркаптак, который подают в началепроцесса. Полимеризацию осуществляюткак указано выше с применением окислительно-восстановительной системы гиперизтрилон-ронгалит. Обрыв процесса полимеризации проводят 3%-ным водным раствором 0,3 вес. ч, на 100 вес. ч. мономера диметилдитиокарбамата натрия в присутствии 0,5 вес. ч. (в расчете на мономеры) аммиака,Полученный латекс имеет поверхностное натяжение 48,7 дин/см (рН 10,38). После обрыва процесса полимеризации нз латекса отгоняют с водяным паром незаполимеризовавшиеся мономеры при 80 С. Латекс заправляют 3 вес. ч, на 100 вес. ч. полимера неозона Д (фенил-Р-нафтиламина) ипроводят коагуляцюо оаствором поваренной соли. Крошку каучука промывают водой с температурой 40 - 50 С до удаленияэмульгатора и сушат при 80 С в течение1,5 - 2 ч,П р и м е р 2, Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:Бутадиен 69,0Нитрил акриловой кислоты 26,06-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 5,0Некаль 4,0Лейканол 0,3Ронгалит 0,15Трилон Б 0,06Сернокислое железо(Ре 50 7 НО) 0,02Третичный додецилмеркаптан 0,3Вода 200,0Водную фазу подщелачивают аммиаком дорН 10,95. Полимеризацию проводят периодическим методом при 5 С в течение 20 ч,Конверсия мономеров 75%. Поверхностноенатяжение латекса 41,3 дип/см, рН 9,5.15 40 50 Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, а такжесушку каучука проводят, как указано впримере 1.П р и м е р 3. Бутадиен, нитрил акриловой кислоты и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:Бутадиен 70,0Нитрил акриловой кислоты 30,0р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 10,0Некаль 45Лейканол 0,3Персульфат калия 0,3Триэтаноламин 0,2Пирофосфат натрия 0,3Едкий натр 0,05Диизопропилксантогендиф сульфид (дипроксид) 0,4Вода 250,0Полимеризацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 19 ч. Конверсия мономеров 90%. Эмульгатор - некаль, Диспергатор - лейканол. Инициаторполимеризации - персульфат калия. Дляактивации процесса применяют триэтаноламин. Молекулярный вес регулируют дипроксидом. Поверхностное натяжение ла 30 текса 34,6 дин/см, рН 10,33. Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, а также сушку каучукапроводят, как указано в примере 1,П р и м е р 4. Бутадиен, нитрил акрило 35 вой кислоты и р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:Бутадиен 70,0Нитрил акриловой кислоты 30,0р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 10,0Третичный додецилмеркаптан 0,4 - 0,6Некаль 4,0Лейканол 0,3Гипериз 0,2Трилон Б 0,3Ронгалит 0,1Уксусная кислота 0,5Вода 200,0Пол имеризацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 14 ч,Конверсия мономеров 85%. Поверхностноенатяжение латекса 46,9 дин/см, рН 4,26.55 Стабилизацию, коагуляцию . латекса,сушку каучука проводят, как указано впримере 1.П р и м е р 5. Бутадиен, нитрил акрило.вой кислоты и Р-цианэтиловый эфир мета 60 криловой кислоты сополимеризуют по ре.цепту, вес, члБутадиен 59,0Нитрил акриловой кислоты 25,0Р-Цианэтиловый эфир65 метакриловой кислоты 15,0242384 ВремяПримеры вулканпзациич модуль прп 300%-ном растяжении,кгс/см предсч прочности при разрыве,ксс/с ма% 30 60 20 570 550 585 113 93 108 400 362 383 26 28 31 30 60 120 301 443 517 516 645 630 78 67 82 7 18 24 483 508 458 378 398 132 249 434 30 60 120 230 260 245 430 415 420 42 42 42 30 60 120 174 173 192 48 44 52 490 470 430 30 60 120 34 92 37 25 32 10 655 5 15 335 30 60 120 275 280 380 114 236 245 1639 46 187 192 30 60 120 30 60 120 98 146 1945 6 6 505 490 480 231 383 412 36 52 68 Контрольный 1500 1500 Третичный додецилмеркаптан 0,4 - 0,6Некаль 4,0Лейканол 0,3Гипериз 0,2 5 Трилон Б 0,3Ронгалит 0,1Уксусная кислота 0,5Вода 200,0Полимеризацию проводят периодиче- Ю ским методом при 30 С в течение 16 ч, Конверсия мономеров 75%. Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, промывку и сушку каучука проводят, как указано в примере 1. 15П р и м ер 6. Бутадиен и р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес. ч.:Бутадиен 90,0Р-Цианэтиловый эфир 20метакриловой кислоты 10,0Некаль 4,0Лейканол 0,3Гипериз 0,2Трилон Б 0 3 - 006 25 Ронгалит 0,1. Уксусная кислота 1 0,5Вода 200,0Пол имер изацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 20 ч. Об- .30 рыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латекса, промывку и сушку каучука производят, как указано в примере 1. П р и м е р 7. Бутадиен, стирол и Р-цианэтиловый эфир метакриловой кислоты сополимеризуют по рецепту, вес, ч.: Бутадиен 70,0 Стирол 30,0 р-Цианэтиловый эфир метакриловой кислоты 10,0Некаль 4,0 Третичный додецилмеркаптан 0,4 - 0,6Лейканол 0,3 Гипериз 0,2 Трилон Б 0,3 Ронгалит 0,1 Уксусная кислота 0,5 Вода 200,0Полимеризацию проводят периодическим методом при 30 С в течение 15 ч. Обрыв процесса полимеризации, стабилизацию и коагуляцию латексов, промывку н сушку каучука проводят, как указано в примере 1.В таблице приведены основные физико- механические показатели вулканизатов на основе каучуков, полученных с применением р-цианэтилового эфира метакриловой кислоты (примеры 1 - 7). Для сравнения в таблице приведены также показатели вулканизатов, полученных в идентичных условиях на основе сополимера бутадиена (69 вес. ч.), нитрила акриловой кислоты (26 вес. ч. и метилметакрила (5 вес. ч) (контрольный пример). Физико-механические показатели242384 Формула изобретения Редактор П, Горькова Техред И. Пенчко Корректор И. Оснновская Заказ 255/165 Изд121 Тираж 512 ПодписноеНПО кПоиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 Тип, Харьк. фил. пред. Патент Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать каучуки и латексы, содержашие сложноэфирные группы повышенной реакционной способности, на основе которых можно приготовлять резиновые смеси и вулканизаты с высокими физико- механическими показателями,Способ получения синтетических каучуков и латексов водноэмульсионной полимеризацией бутадиена или его смесей с виниловыми мономерами в присутствии известных свободнорадикальных инициаторов, эмульгаторов и регуляторов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств вулканизатов полученных каучуков и латексов, процесс полимеризации или сополимеризации проводят в присутствии -цианэтилметакрилата в качестве дополнительного мономера,