Способ получения синтетических латексов

О П И С А Н И Е486026ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 22.10,73 (21) 1965190 23(2 51) 302 трисоединением заявки М ударственныи комитетвета Министров СССР делам изобретений 3) Приоритет 53) УДК 678.762,-134,0(088.8) ень М 3 Опубликовано 30.09.75. Бюлл Дата опубликования описан и открыта(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ Изобретение относится к способу получения синтетических латексов на основе сополимеров бутадиена, которые можно применять в латексно-смоляных составах для крепления многослойных резино-кордных, резино-тканевых и армированных текстильными материалами резино-технических изделий.В шинном производстве для приготовления латексно-смоляных пропиточных композиций используются латексы высокомолекулярных сополимеров, а также латексы тройных сополимеров таких мономеров.Известен способ получения синтетических латексов водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена с виниловыми мономерами, выбранными из группы, содержащей 2-метил-винилпиридин, 2-винилпиридин, метакриловую кислоту, метакриламид, смесь стирола с одним из перечисленных мономеров и смесь акрилонитрила с метакриловой кислотой в присутствии различных эмульгаторов, радикальных инициаторов и алкилмеркаптанов в качестве регуляторов молекулярного веса. Регуляторы вводятся в реакционную массу в количестве 0,1 - 0,3 вес, ч. на 100 вес. ч, мономеров до начала процесса полимеризации, что приводит к получению полимера с высоким содержанием высокомолекулярных фракций (полимер характеризуется жесткостью по Дефо 1500 - 4000 гс), Кроме того, процесс полимеризации ведут до конверсии мономеров 50 - 70%.Согласно изобретению показано, что качество пропитанных текстильных материалов 5 в значительной степени определяется молярновесовым распределением пол мера, используемого в виде латекса в составе пропиточной композиции. Необходимый эффект снижения жесткости термообработанного пропитанного 0 корда и повышения его усталостной выносливости достигается при применении в латексных адгезивах голпмеров, содержащих 50 - 70% низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью их спирто-хлорофор менного раствора от 0,3 до 0,4.Полимер с указанным содержанием такихнизкомолекулярных фракций может быть получен при определенных условиях регулирования его молекулярного веса в процессе полу- О ч ения.Предлагается новый способ получения синтетических латексов полимеров, применяемых в водных адгезивах для крепления текстильных материалов , резине, заключаощпЙся 5 том, что процесс полимеризацип с применением известных пнпцпрующпх систем ведут до конверсии ыономеров 90 - 100% с введением регулятора молекулярного веса в. количестве 0,1 - 8,0 вес. ч, а 100 вес. ч. мономеров в один О прием при конверсии мономеров 30 - 70%.100 Введение регулятора молекулярного веса водин прием при конверсии мономеров менее30 или более 70/о приводит к получению полимера с большим содержанием соответственно низкомолекулярных или высокомолекулярных фракций. Применение латексов в пропиточных композицияХ;: полученных при введении регулятора молекулярного веса вне указанных пределов вызывает ухудшение воспроизводимости результатов и свойств изделийна основе пропитанных текстильных материалов.Для получения латексов полимеров с предлагаемой характеристикой требуется регулятора молекулярного веса примерно в 30 разбольше, чем при получении латексов высокомолекулярных полимеров, что позволяет проводить процесс полимеризации до конверсии,близкой к 100% без существенного изменениясвойств полимера в латексе, применяемом дляпропитки корда.П р и м е р 1, Латекс дивинилкарбоксилатного сополимера СКДЗЖ получают в кислойсреде (рН 2,5 - 3,5) при 30 С по следующемурецепту, вес. ч.:Дивинил 98,7Метакриловая кислота 1,3Пекаль, 80/о -ный 4,0Пирофосфат натрия 0,15Ронгалит 0,15Лейканол 0,3Третичный додецилмеркаптан 7,0Гидроперекись изопропилциклогексилбензола 0,35Вода 200,0Третичный додецилмеркаптан вводят в одинприем при конверсии мономеров 50 О/о. Процессполимер изации ведут до максимально возможной конверсии мономеров 95 - 97 О/о. Излатекса отгоняют с водяным паром незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Затем латекс подщелачивают1/,-ным раствором калиевой щелочи до рНне менее 9 ед. Полимер латекса содержит53% низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,38.А. Полиамидный корд марки 2 ЭК пропитывают составом, вес, ч.:Латекс СКДЗЖ (на сухоевещество)Конденсированная резорцинформальдегидная смола ФР с оптической плотностью 2,5 (насухое вещество) 22Вода 938рН проппточной смеси, ед. 9,7Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 - 135 С. Привескорда после пропитки и сушки составляет4,2%.С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Результатыиспытаний пропитанного корда и резино-кордных образцов приведены в таблице, 15 20 30 4Б, Вискозный корд марки 18 В пропитывают составом, указанном в примере 1 а. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилкепри температуре 125 в 1 С. Привес корда5 после пропитки и сушки составляет 4.5%.С применением пропитанного корда собираютрезино-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулканизованных резино-кордных образцов приведены в таблице,10 П р и м е р 2. Латекс бутадиенметилвинилпиридинового сополимера СКМБПК получают при 15 - 18 С по следующему рецепту,вес, ч.:Дивинил 902-метил-винилпиридин 10Калиевая соль СЖК фракцииСо - Сы 5Лейканол 0,3Калий хлиристый 1,0Ронгалит 0,1Трилон Б 0,05Сернокислое закисное железосемиводное 0,025Тринатрийфосфат, кристалло 25 гидр ат 0,2Вода 200,0Третичный додецилмеркаптан 5,0Гидроперекись изопропилциклогексилбензола 0,35рН водной фазы, ед. 10,3+0,2Третичный додецилмеркаптан вводят в одинприем при конверсии мономеров 30%. Процессполимеризации ведут до максимально возможной конверсии мопомеров, но не менее35 93 - 98/О. Из латекса отгоняют с водяным паром незаполимеризовавшиеся мономеры иуглеводородные примеси, Полимер латексасодержит 58% низкомолекулярных фракцийс характеристической вязкостью 0,31,40 А. Полиамидный корд марки 2 ЗК пропитывают составом, вес. ч.:Латекс СКМБПЖ (на сухоевещество) 100Конденсированная резорцинфор 45 мальдегидная смола ФРсоптической плотностью 2,5 (насухое вещество) 22Вода 938рН пропиточной смеси, ед. 9,б50 Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 - 235 С, Привескорда после пропитки и сушки составляет4,9% . С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Результаты55 испытаний пропитанного корда и резино-кордных образцов приведены в таблице.Б. Вискозный корд марки 18 В пропитываютсоставом, указанным в примере 2,А. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при60 125 - 135 С. Привес корда после пропитки исушки составляет 5,1%. С применением пропитанного корда собирают резино-кордныеобразцы, Свойства пропитанного корда и вулканизованных резино-кордных образцов при 65 ведены в таблице.486026 Свойства пропитанного корда и вулканнзированных резпно-кордных образцов Киние 1)си 51 монаяеров,при которой введен регулятор,Оо.1 ногократное сжатие циклы О о о " Тиг латекса характеристическая вязкость120 С 20 С 2 ЗК18 В18 В23 К18 В23 К,18 В23 К18 В23 К18 В 156200 244000 180320 267100 174000 258400 187700 269000 45000 63500 181000 243000 СКД,3 Ж СКД, 3 К СК МВП( СКЬ 1 ВПЖ СКМААК СКЬ 1 ААК ДСВПЖ ДСВПК СКДСКДСКН-1,5 СКН-1,5 53 53 58 58 66 66 54 54 11 11 43 43 1, А 1, Б 2, А 2, Б 3, А 3, Б 4, А 4, Б 0,38 0,38 0,31 0,31 0,36 0,36 0,33 0,33 0,32 0,32 0,32 0,32 183 240 232 290 190 250 239 255 172 238 220 280 7,0 7,0 5,0 5,0 9,5 9,5 6,0 6,0 0,25 0,25 4,5 4,5 50 50 30 ЗО 70 70 40 40 0 0 50 50 43 67 33 56 36 61 44 65 14 45 41 62 5 8,4 4,3 7)7 5,2 8,0 6,6 8,9 4,4 5 8,1 9,3 6,1 10,1 6,5 8,3 6,3 9,1 ,4 10,4 5 О 6,9 9,3 11,2 5, А 5, Б Примечание. ф Даны контрольные опыты. П р и м е р 3. Латекс дивинилметакриламидного сополимера СКМААЖ получают аналогично примеру 2. Дозировка третичного додецилмеркаптана составляет 9,5 вес. ч. Регулятор молекулярного веса вводят в один прием при конверсии мономеров 70%. Из латекса отгоняют незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси,Полимер латекса содержит 66% низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,36.А. Полиамидный корд марки 23 К пропитывают составом, вес. ч.:Латекс СКМААК (на сухоевещество) 100 Конденсированная резорцинформальдегидная смола ФРсоптической плотностью 2,5 (насухое вещество) 22 Вода 938 рН пропиточной смеси, ед 9,4Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при 125 - 135 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 4,7%. С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Результаты испытаний пропитанного корда и резино-кордных образцов приведены в таблице.Б. Вискозный корд марки 18 В пропитывают составом, указанном в примере 3, А. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при температуре 125 в 1 С. Привес корда после пропитки и сушки составляет 5,2%. С применением пропитанного корда собирают резино-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулканизованных резино-кордных образцов приведены в таблице.П р и м е р 4. Латекс тройного сополимера давинила (70 вес, ч.) стирола (15 вес. ч.) и 2- винилпиридина (15 вес. ч.) получают аналогично примеру 2, Дозировка третичного додецилмеркаптана составляет 6 вес. ч. Регулятор вводят в один прием при конверсии 25 мономеров 40% . Из латекса отгоняют с водяным паром незаполпмеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Полимер латекса содержит 54% низкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,33.30 А. Полиамидный корд марки 23 К пропитывают составом, вес. ч.:Латекс ДСВ 1-15 Ж (на сухоевещество) 100 Конденсированная резорцинформальдегидная смола ФРсоптической плотностью 2,5 (насухое вещество) 22 Вода 938 рН проппточной смеси, ед. 9,8 Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при 125 - 135 С. Г 1 ривес корда после пропитки и сушки составляет 4,5%. С применением пропитанного корда собирают рези но-кордные образцы. Результаты испытанийпропитанного корда и резина-кордных образцов приведены в таблице.Б. Вискозный корд марки 18 В пропитываютсоставом, указанном в примере 4, А. Пропп танный корд сушат в воздушной сушилке при125 в 1 С, Привес корда после пропитки и сушки составляет 5,0%, С применением пропитанного корда собирают резпно-кордные образцы. Свойства пропитанного корда и вулка низованных резино-кордных образцов пЕпведены в таблице.Из представленных в таблице результатозиспытаний видно, что капроновый корд 23 К и вискозный корд 18 В, пропитанные латексно смоляными составами на основе опытных латексов, имеют значительное преимущество по мягкости по сравнению с кордами пропитанными составами на основе серий на выпускаемого промышленностью СК латекса СКД.65 Прочность связи этих кордов с резинами, опреденемая ста 1 ичсскими методами, несколько выше, чем у контрольных образцов.Выявлено существенное превосходство по динамической выносливости резипо- кордных образцов, в которых корд был пропитан составами па основе предложенных латексов с оптимальным молекулярно-весовым распределением полимера, по сравнению с контрольными образцами, в которых использовался серийный латекс СКД.П р и м е р 5. Латекс сополимера бутадиена, акрилонитрил а и метакриловой кислоты (СКН-1,5), взятых в соотношении 35:5:1,5, получают в кислой среде (рН 2,5 - 3,5) прп 30 (по рецепту примера 1, с заменой 4 вес. ч. пекаля на 5 вес. ч. сульфанола. Третич:ь нонилмеркаптан вводят в 1 прием при конверсии мономеров 50%. Процесс полимсризации ведут до максимально возможной конверсии мономеров 95 - 97%. Отгонкой с водяным паром из латекса удаляют незаполимеризовавшиеся мономеры и углеводородные примеси. Затем латекс подщелачивают 1% -нь 1 м раствором калиевой щелочи до рН не менее 9 ед, Полимер латекса содержит 43% пизкомолекулярных фракций с характеристической вязкостью 0,32.А, Полиамидный корд марки 23 К пропитывают составом, аналогичным приведенному в примере 1, А, рН пропиточного состава 9,7 ед. Пропитанный корд сушат в воздушной сушилке при 125 - 135 С. Привес корда после пропитки и сушки 4,9%. С применением пропитанного корда собирают резино- кордные образцы. Резу,11 эаты нс 1 ятан пропитанИго корда и резпнокордпых образцов приведены в таблице.5 Б. Вискозный корд марки 18 В пропитываютсоставом, аналогичным указанному в примере 1, А. Свойства пропитанного корда вулканизованных резино- кордных образцов приведены в таблице.10Предмет изобретения15 Способ получения синтетических латексовводноэмульсио иной сополи мер из ацией бутадиена с виниловыми мономерами, выбранными из группы, содержащей 2-метил-винилпиридин, 2-винилпиридин, метакриловую кислоту, 20 метакриламид, смес стиро;а с одним из перечисленных мономеров и смесь акрилонитрила с метакриловой кислоты в присутствии известных эмульгаторов, радикальных инициаторов и алкилмеркаптанов в качестве регуля торов молекулярного веса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения свойств латекса как основы пропиточных композиций для шинного корда, регулятор молекулярного веса вводят в реакционную массу в один 30 прием в количестве 1,0 - 8,0 вес. ч, на 100вес. и. мономеров при конверсии последних 30 -70%, и процесс полимеризации ведут до конверсии мономеров 90 в 10.Заказ 32518 Изд. М 1846 Тираж 496 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрсгсиий и открытий Москва, К, Раушская иаб., д. 4/6 Типография, пр. Сапунова, 2