Способ получения сыпучей резиновой смеси

Реслублиы ИЗОБРЕТЕН ИЯ К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту -М. Кл. С 08 1. 7/ОС 08 1. 9/10 22) Заявлено 08.05,74 (21) 75/237(31) Р 2324009.7 Г Государств Совета Ми ыи намет нистрав ССС изабретеный открытий(72) Авторы изобретения Иностранцы Герхард Берг, Карл-Хайнц Нордз и Эгге БарнштедтИностранная фирма Хемише Верке Хюльс АГ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫПУЧ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИепенеи акНаряду саполнитеемниевую ляет 40 -% по отоличество20 - 500, по относажуителяО жно олн аторых вобу Известен способ получения сьапучих резиновых смесей смешением водной суспензии наполнителя с водной дисперсией раствора каучука, осаждением в растворе жидкого стекла и кислоты с последующей сушкой 11,Известным способом нельзя получать высококачественные сыпучие резиновые смеси, содержащие пластификатор (мягчи- тель), после добавления пластификатора в суспензию наполнителя и раствора каучука сыпучесть резиновой смеси снижается.Цель изобретения состоит в получении высококачественных (неслеживающихся при длительном хранении) сыпучих резиновых смесей, содержащих пластификатор.Для получения, высококачественных (неслеживающихся) сыпучих резиновых смесей, содержащих пластификатор (мягчи- тель), последний смешивают с наполнителем при 60 - 80 С в вихревой мешалке со скоростью перемешивания 1000 - 2000 об/мин, затем готовят водную суспензию наполнителя, содержащего пластифик в присутствии поверхностно-актив- и еществ аналогично известному споВ качестве наполнителеи согласно изоретению применяют употребляемые,в ре иновой промышленности сажи, причем мо гут быть применены сажи всех ст тивности, в особенности печные, зтим применяют также светлые н ли, например,высокоактивную кр 5 кислоту. Количество сажи состав500, предпочтительно 50 в 1;вес.ношению к твердому каучуку. К светлых наполнителей составляет предпочтительно 40 - 150 вес, % шению к твердому каучуку. Мо комбинировать со светлыми нап ми. В качестве пластифицирующих маселслужат обычно применяемые пластификато ры и мягчители, предпочтительно из ароматических, нафтеновых или парафиновых углеводородов. Количество применяемых пластифицирующих масел составляет 1 - 100, предпочтительно 30 - 60 вес, % по от ношению к наполнителю.Для,получения маточной смеси высокодисперсных активных наполнителей пластифицирующее малосло, например, адсорбционно связывают при смешивании вихревым 25 методом (в псевдоожиженном слое) в порощковой мешалке (например, типа Геншель). Причем сначала берут наполнитель, а пластифицирующее масло, предварительно подогретое,в зависимости от требуемой ЗО вязкости, добавляют каплями в течениенескольких минут после пуска в ход мешалки и по достижении высокого числа оборотов, более 1000 обмин, Образовавшиеся за это время спекания непосредственно разрушаются при соприкосновении капель пластифицирующего масла с сажей. Особенно предпочтительно наполнитель с помощью специального сопла опрыскивать сверху высокодисперсным пластифицирующим маслом или опыливать с помощью инертного газа.После добавки всего количества минерального пластификатора целесообразно некоторое время оставлять мешалку вращаться при полной скорости. Внешний вид маточной смеси из содержащих пластифццирующее масло наполнителей, преимущественно сажи, совершенно не изменяется, и смесь все еще имеет настоящие порошковые свойства с,присущим саже тонкопыльным распределением, не изменяется сыпучесть и не проявляется тенденция к клейкости и спеканию.Насыщенные таким образом пластифицирующим маслом наполнители, в особенности сажи, диспергируют в воде в присутствии эмульгаторовВ качестве устройств для дпспергирования годятся, например, специальные приборы для перемешивания: мельницы, ультразвуковые приборы и смесительные сопла. Процесс эмульгирования проводят обычно при комнатной температуре; можно работать при температурах до 200 С и при давлении выше атмосферного, что особенно рекомендуется при применении высоковязких растворов.В предлагаемом способе в качестве эмулыгаторов применяют поверхностно-активные производные амина, предпочтительно алкиламиноксиэтилат общей формулы1 г(Г.1,.- - СН 2 - О), ИГ СН, СНг 0)щ Н в которой К, означает пруппы алкила .и алкенила с 1 - 30, предпочтительно 10 - 20 атомами С, п и т означают целые числа 1 - 80,предпочтительно 6 - 20.Подходящими соединениями являются, например, лаурил-, миристил-, цетил-, стеарил- и олеиламиноисиэтилаты. Эти эмульгаторы в общем применяют в водных щелочных растворах при рН 7 - ,14, предпочтительно 10 - 13, в количестве 0,05 - 2, пред- почтительно 0,1 - 1 вес. % по отношению к распвору каучука,В предлагаемом способе в качеспве каучуков годятся полимеры, полученные предпочтительно,пооредством полимеризации в растворе, в особенности полимеры,полученные:путем гомополимеризации бутадиена или сополимеризации бутадиена со стиролом в лрисутствии литийкатализатора, причем 8 - 50% от общего содержания бутадиена в полибутадиене находится в 1,2-положении (8 - 50%-ное содержание винильных групп).Особенно, предпочтительны такие каучу ки, которые получают путем адиабатнойполимеризации бутадиена в,присутствии растворителя и системы катализаторов из литийорганических соединений и соединений Льюиса, Полученные каучуки состоят 10 из полибутадиена, содержащего винильныхгрупп 25 - 50%.Пример 1,а) Геншель-смеситель объемом 30 л притемпературе стенок 20 - 50 С наполняют 3000 г печчой сажи. После включения,ротора со скоростью 1600 обмин в течение 3 мин через снабженное мелкими соплами входное устройство впрыскивают 1764 г тонко распределенного пластифицирующего масла, предварительно подогретого до 60 - 80 С.По окончании подачи еще перемешивают 2 мин, По истечении 5 мин общего времени смешивания смесь из сажи с пластифицирующим маслом имеет свойственное саже 25 пыловидное распределение без снижениясыпучести и всякой тенденции к спеканию.,б) 4,05 кг этой маточной смеси из сажии пластифицирующего масла чиспергируют в 16,2 л воды с помощью эмульгатора в присутствии 121,5 г лауриламвноксиэтилата. Полученную таким образом содержащую пластифицирующее масло сажевую дисперсию смешивают с 60 кг водной эмульсиями каучукового, раствора, получаемого следующим методом: 30 кг полученного (посредством полимеризации в растворе бутадиена с помощью литийбутила,в качестве катализатора при подаче 1,2-диметоксиэтана в гексане) 10%-ного раствора поли 4 ц бутадиена с содержанием 35% винильныхгрупп и вязкостью по Муни 93 эмулыгируют в 29,82 л воды с помощью эмульгатора в присутствии 180 г лауриламиноксиэтилата. Значение рН 11,5 устанавливают во вре мя процесса эмулыгирования 10%-ным едким натром. Смесь полученной согласно п,а водной дисперсии сажи и пластифицирующего масла и водной эмульсии распвора ка;учука вводят ао скоростью 29 кгlч в цилинд 5 о рический сосуд объемом 150 л, содержащийсмесь 29 л воды, 24,3 г 26%-ного водного распвора силиката натрия и 102 г 10%-ной серной кислоты. Значение рН 1,5 - 2,0. Осадительный распвор, из которого выделяют 55 осадок, навревают до 65 С насыщенным паром с давлением 1,5 атм.Подачу пара ревулируют так, что придавлениями 1,О атм температура жидкой фазы 61 С. Подача смеси 10%-,ной подогретой до 60 65 С серной кислоты и раствора силикатанатрия,регулируетоя так, что значение рН осадителыной ванны постоянно составляет 1,5 - 2. Это соопветствует применению 4 молей серной кислоты и 4 молей Я 02 в каче стве силиката,натрия на 1 моль общего511020 Время высыпания (с) при поперечном сечении отверстия, лм18,0 18,417,9 18,1 3 4 5,2 4,9 4,9 1,8 1,8 19,5 18,7 18,9 19,2 2,1 19 1,8 2,0 5,3 4,9 5,2 5,1 1 2 3 4 эмульгатора, Парообразную,смесь гексана и,воды проводят через, находящийся в крышке сосуда отводящий,патрубок в конденсатор. Осажденную,высокодисперскую содержащую,пластифицирующее масло резиновую смесь с наполнителем спускают через отводящие,патрубки, находящиеся на дне сосуда таким образом, что уровень жидкости в отстойнике остается аостоянным, Время пребьпвания высокодисперсной резиновой смеси с наполнителем в горячей водной фазе 3 - 5 мин. Высокодисперсную резиновую смесь с:наполнителем фильтруют и сушат, Получают сыпучий резиновый порошо.к с наполнителвм.П ри,м е р 2. 50,4 кг полученной согласно примеру 1, содержащей пластифицирующее масло,печиой сажи диспергируют в 200,5 кг воды в течение 30 мик с помощью эмульгатора, содержащего 1,5 кг лауриламинсксиэтилата и 1 кг 10%-ного едкого натра. Получают 253,4 кг 20%-,ной дикиерсии сажи и пластифппцирующего масла с рН 12,7.Диапврсию сажи и пласпифицирующего масла смешивают с 745 кг щелочной водной эмульсии каучукового раствора, получаемого следующим образом. 372,5 кг полученного (путем,полимеризации в растворе бутадиена с помощью литийбутила в гексане) 10%-ного раствора полибутадиена с содержаинем винильных групп 25% и вязкостью 88 (по Муни) эмульгируют в 270 л воды с номощью эмульгатора в присутствии 2,235 кг лауриламинокаиэъилата. Во время эмульгирования накачивают 10%-,ный едкий напр до достижения рН 12,О - 12,5,Смесь водной дисперсии, сажи и,пластифицирующего масла и волной эмульсии каучукового раствора вводят со скоростью 29 кгч,в цилиндрический сосуд (отстойник).Отстойник,состоит из канала прямоИз данных таблицы ясно видно, что по. лученные согласно примерам 1 и 2 предлагаемого способа смеси имеют равномерно восгпооизводимую сыпучесть, В параллель но,проводимых опытах сыпучесть сравни. тельного продукта согласно извеспному угольного поперечного сечения, ширинадна канала 0,15, высота 1 и длина 5 м. Вэтом канале находится 520 л воды и столько серной кислоты, что значение рН водной5 фазы равняется 2. С помощью насыщенного,пара с давлением 1,5 атм напреваютосадительную ванину до 65 С. Пар,вводятв раствор, из которого выделяют осадок спомощью сопел, равномерно расположен 10 ных на дне по длине канала,В горячую осадительную ванну подаютво,вход канала наряду со смесью дисперсии сажи с пластифппцирующим маслом иводной эмульсии каучукового раствора15 столько горячей разбавленной серной кислоты, что во время осаждения рН составляет 1,5 - 2 Подачу пара регулируют так,что,при давлениями 1 атм жидкая фаза имееттемпературу 61 С. Парообразная смесь20 гексана и воды идет в посаженный на ка,нал колпак, проводится оттуда через отводящее отверстие в конденсатор. Осажденная, содержащая пластифицирующее масло резиновая смесь с наполнителем выте 25 кает через отводящее отверстие на днеконца канала таким образом, что уровеньжидкости в канале остается постоянным.Время пребывания смеси в горячей воднойфразе составляет приблизительно 2,5 мин.30 После фильтрования и сушки осажденнойсмеси:получают хорошо сыпучую порошкообразную резиновую смесь. Сыпучесть полученных согласно приме рам 1 и 2, содержащих пластифицирующеемасло резиновых смесей с,наполнителем исследовали методом высыпания в единицу времени. Время высыпания 50 г порошка из стандартной воронки с углом отверстия 40 40 и с поперечным сечением нижнего отверстия 10, 15 и 25 мм определяли в секундах. Результаты даны в таблице. способу, неравномерная и не может быть45технически точно измерена. Вообще измерение было возможным,и показало, что время высьппания значительно вьпше,врвменлвысыпания предлагаемых продуктов.511920 Составитель С. КравцовТехред Т. Лященко Редактор Е, Хорина Корректор И. Симкина Зак. 67/1007 Изд.327 Тираж 629НПО Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписцое Тнп, Харьк, фил. пред. Патент Формул а изобретения Способ получения сыпучей резиновой смеси смешиванием ,наполнителя с водой, введением полученной суспензии,в водившую дисперсию,каучука в органическом растворителе осаждением наполненного каучука в растворе жидкого стекла или его смеси с кислотой при павыщенной темлературе, фильтрацией осадка и сушкой, отлич аю щ и й с я тем, что, с целью повышен 1 ия физико-механических и эксплуатационных свойств резин, наполнитель предварительно смешивают с пластификатором при бО - 80 С со скоростью перемешивания 1000 - 5 2000 об/мин. Источник информации, принятый во