Способ коагуляции бутадиен-(стирол) акрилонитриловых латексов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СоеетснихСоциалистичеснихРеслублин ополиительный к патенту(2 ) 3210747/ (32) 26. 11. 79 8 5 рственный комитетСССРелам изобретенийи открытий 3) 340590 33) К Опубликовано 07.) УДК 678, 762, -134,021.61 (088. 8) ю етеньДата опубликования описания 07.11 72) Автор изобретения Иностранец Ричард Хельмут Ванд( ) онтрольнар емкосзалили 8ку над рможно был ьци пособагулироольшое тного ть ск ера и Изобретение относитскоагуляции синтетическив частности бутадиен-(нитриловых латексон, ииспользовано при получческого каучука.Известен способ коагуляции латексов полимеров или сополимеров сопряженных диенов обработкой их водными растворами электролитов, например неорганических кислот или их солей, в качестве коагулянтон11Недостатком этого способа янляется относительно большая неоднородность скоагулированного каучука в отношении размера его частиц, что усложняет его дальнейшую переработНаиболее близким к изобпо технической сущности явспособ коагуляции бутадиен-акрилонитрилоных латексонкой их водными растворамикислоты, хлористого натрияили их смесями 12.Недостатками извесявляются неоднородноснанных частиц сополим содержание в них воды, что приводит к усложнению процесса сушки каучука.Цель изобретения - уменьшение слиаемости частиц выделенного сополиера и содержания в них воды.Цель достигается тем, что согласно способу коагуляции бутадиен-(стирол) акрилонитриловых латексов обработкой их водными растворами серной кислоты, хлористого натрия (кальция) или их смесями, процесс проводят в присутствии нодных растноров или суспензий 0,5-2,5 нес.ч. (на 100 вес.ч. сополимера) соединений, выбранных из группы, содержащей картофельный крахмал, соевую, пшеничную или арахисовую муку и муку из семян подсолнечника.Кроме того, процесс можно проводить дополнительно в присутствии 0,02-2 вес.ч. (на 100 вес.ч. сополимера) сополимера акриламида с натрийакрилатом.Пример 1 (к ый). Вплоскодонный резерву тью 12 л с высокими стенками л воды, Установили мешал езернуаром для того, чтобы о перемешивать водную фазу. Датчик рН-метра установили над резервуаром с тем, чтобь можно было непрерывно измерять величину рН водной фазы. ТрубопроВОД ПРОВЕЛИ В ВОДУ ДЛЯ тОго, Чтсбы в нее можно было подавать пар, и установили термопару для измерения температуры водной фазы. Установили средства подачи для того, чтобы в водную фазу было можно добавлять небольшие количества полиамина. Воду в резервуаре нагрели до 505 с, а значение рН довели 3,5-4,0 путем добавления разбавленной серной кислоты. Стирол-бутадиеновый латекс добавили в водную фазу, подДЕРжнваЯ величину рН 3,5-4 путем одновременного добавления серной кислоты, и при этом непрерывно одновременно добавляли полиамин (сополимер акриламида с натрийакрилатом марки ИР Ь Со 107) с такой скоростью, чтобы 0,1 Вес.ч, полиамина приходилось на 100 вес,ч, полимера. С .ирод-бута- диеновый каучук содержал 23.,5 вес,5 стирола и 76,5 Вес,% бутадиена, а латекс содержал 24 Вес,Ъ полимера.1 л латекса добавили к водной фазе и коагулировали. После добавления латекса мешалка работала 2 мин, чтобы обеспечить полное смешивание компонентов, а затем ее выключили, Водная фаза (сыворотка) Оказалась довольно прозрачной, а полимер, который поднялся на поьерхность водной фазы, был В Виде час=ив с раз".,ером от среднегс до большсго,причем :Отицы были липкими на поверхности. "1 аст.ць полимера удалили и Высу.п 1 ли В сушилке с принудительньвг циркутРРОВанием ГОрячего ВОзлуха, пОлучив частицы большого размера, которые В.-.утри себя содержали маленькие по"- лости с захваченной ВОДОЙр и м е р 2 (контрольный). П.:.Водили согласно примеру 1 эа5 сключен;ем, что испольэовали,Одь., содержащей 25 Вес 1 хло рс.;с".с натрия, и полиамич добавляли с "акой скоростью, чтобы 005 ес,ч, полиамина приходилось ,;:.,100 Вес.ч полимера. После вык;Гия мешалки оказалось, что сыВоротка прозрачна а полимер был В Виде больших частиц, При сушкЕ полимерных частиц Они старались слизнуться друг с другом и содержа:. внутри себя множество мелких поло Фейзаполненных захваченной ВОДОЙ,р и м е р 3 (контрольный)Ос г,.;ествляли аналогично примеру 1за тем исключением, что полимеромбыл бутадиен-акрилонитриловый полимерсодержащий 34 вес.% акрилонитрила, эмульгатор жирнокислотного типа,а ивтекс содержал 28 вес,Ь полимера,После Выключения мешалки сывороткаОказалась слегка мутной, а полимер 5 1 (5 2 О 3 35 40 45 5 О 55 6 О 6 э был в форме больших частиц, клейких с поверхности, После высушивания частиц полимера получили частицы, слипшиеся друг с другом и содержащие внутри себя небольшие полости, заполненные захваченной водой.П р и м е р 4 (контрольный). Используя оборудование, описанное в примере 1, проводили коагуляцию бутадиен-акрилонитрилового полимера, содержащего 34 вес.В акрилонитрила, причем эмульгатором являлась соль щелочного металла и алкилнафталинсульфокислоты, а латекс содержал 30 Вес.В полимера, причем коагуляцию проводили путем добавления 1 л латекса к 8 л воды, поддерживаемой при 50 С и содержащей 0,3 вес.% хлористого кальция, при одновременном добавлении раствора, содержащего0,5 вес.% хлористого кальция. После выключения мешалки сыворотка быладовольно прозрачной, а полимер присутствовал в виде больших частиц,После высушивания частиц полимера получили полимер, содержащий небольшие количества воды внутри больших частиц полимера.П р и м е р 5. Следуя методике примера 1, латекс бутадиен-стирольного каучука коагулировали путем медленного добавления к водной фазе при одновременном добавлении сернойкислоты, чтобы поддержать значениерН 3,5 - 4, причем полиаминное соединение добавляли с такой скоростью,чтобы 0,1 Вес.ч. полиаминного соединения приходилось на 100 вес.ч.полимера, и добавляли при этом2,5 Вес.ч, суспензии кукурузногокрахмала, которую предварительно вскипятили, с такой скоростью, чтобы обеспечить 1,4 вес,ч. сухого кукурузнога крахмала на 100 вес.ч, полимера.После Выключения мешалки сыворотка оказалась довольно прозрачной,а полимер был в виде маленьких частиц с малоклейкой поверхностью. После Высушивания частиц полимера получили частицы примерно такого же размера, которые одинаково содержали мало влаги.По сравнению с примером 1 получили меньшие и более однородные по размеру частицы, которые легче высушить до однородного низкого остаточного содержания влаги,П .р и м е р 6. Повторили способ примера 5, за тем исключением, что вместо кукурузного крахмала испольэовали суспензию (5 вес.Ъ) соевой муки, полученной кипячением, причем скорость подачи суспензии была такой, что 1,5 вес.ч, сухой соевой муки приходилось на 100 вес.ч, полимера, а скорость добавления полиамина была такой, чтобы обеспечитьпримерно 0,03 вес.ч. полиамина на100 вес.ч, полимера.После выключения мешалки сыворотка была прозрачной, а полимер присутствовал н виде довольно однородных по размеру маленьких частиц, 5имеющих малоклейкую поверхность. После сушки полимера получили частицытакого же размера, которые имелиодинаково низкое содержание влаги,П р и м е р 7. Повторили способ 10примера 2, за тем исключением, чтополиамин добавляли с такой скоростью,чтобы примерно 0,02 нес.ч, полиаминаприходилось на 100 вес.ч. полимера,и туда также добавляли суспензию5 вес.% соевой муки, полученной кипячением, с такой скоростью, чтобы примерно 0,7 вес.ч. соевой муки приходилось на 100 вес.ч. полимера.После окончания перемешинания сыворотка была прозрачной, а частицыполимера представляли собой однородные по размеру маленькие частицы,имеющие малоклейкую поверхность,и их легко высушили, получив такиеже по размеру частиф, обладающиеодинаково малым остаточным содержанием влаги.П р и м е р 8, Повторили способпримера 1 за тем исключением, чтоскорость добавления полиамина былатакой, что 0,2 вес.ч. полиамина приходились на 100 вес.ч, полимера,и туда также добавили суспензиюпшеничной муки, предварительно полученную кипячением, причем скоростьдобавления была такой, что 1,5 вес.ч.пшеничной муки приходилось на100 вес,ч. полимера,После выключения мешалки сыворотка,оказалась довольно прозрачной, 40а полимер присутствовал н виде маленьких частиц, имеющих малоклейкуюповерхность, которые высушили, получив такие же по размеру частицы,имеющие одинаконое низкое содержание остаточной влаги.П р и м е р 9. Использовали способ примера 1 за тем исключением,что добавляли не полиамин, а раствор, содержащий 5 вес,3 арахисовоймуки, Арахисовую муку переводили враствор путем добавления водного аммиака до тех пор, пока значение рНраствора не стало около 10,5. Скорость добавления раствора арахисоноймуки была такой, чтобы обеспечить1,8 вес,ч.арахисовой муки на100 вес.ч. полимера.Сыворотка оказалась существеннопрозрачной, а частицы полимера былидовольно маленькими с весьма малойклейкостью понерхности. Частицы полимера высушили легко, беэ существенной агломерации частиц, которыене содержали полостей с остаточнойводой. 63 П р и м е р 10. Повторили способ примера 1 за тем исключением, что полиамин добавляли со скоростью, обеспечивающей 0,02 вес.ч. полиамина на 100 вес.ч. полимера, и добавляли растнор муки из ."емян подсолнечника со скоростью, обеспечивающей 2 вес.ч, муки на 100 нес.ч, полимера. Муку иэ семян подсолнечника перевели в раствор в воде путем добавления водного аммиака до тех пор, пока значение рН стало около 10,Сыворотка была прозрачной, а частицы полимера были маленькими и однородными по размеру и обладали малой поверхностной клейкостью. При сушке частиц полимера получили аналогичные маленькие по размеру частицы, которые однородно высыхали беэ полостей остаточной воды.П р и м е р 11. Повторили способ примера 9 эа тем исключением, что вместо арахисовой муки добавили концентрат соевого белка, растворенный в воде при добавлении ноднога аммиака до рН примерно 10, причем концентрат добавляли со скоростью 1,3 нес.ч. на 100 вес.ч. полимераСыворотка была немного мутной, а частицы полимера были однородными и очень маленькими по размеру и существенно не имели поверхностной клейкости. Частицы полимера легко высушили, получив однородно высушенный продукт.П р и м е р 12. Повторили способ примера 3 за тем исключением, что добавляли также аммиачный растнор (рН 10,5) соевой муки со скоростью 1,5 вес.ч. муки на 100 вес.ч. полимера, а скорость добавления полиамина уменьшили примерно до 0,04 нес,ч, на 100 нес.ч, полимера (при этом бутадиен-акрилонитриловый латекс коагулировал) и получили маленькие частицы полимера, имеющие малую поверхностную клейкость, которые легко высушили до однородного низкого содержания остаточной влаги.П р и м е р 13, Бутадиен-акрилонитриловый латекс примера 4 коагулиронали способом, описанным н примере 4, за тем исключением, что водную фазу поддерживали при рН 3,5 - 4 добавлением серной кислоты одновременно с добавлением раствора хлористого кальция, а также добавляли раствор соевой муки в водном аммиаке со скоростью, обеспечинаюг,ей 0,5 вес,ч, муки на 100 нес.ч, полимера. Сыворотка после коагуляции была прозрачной, а частицы полимера были весьма маленькими и сравнительно однородными по размеру и их легко высушили до низкого остаточного содержания влаги.Следовательно, изобретение позволяет в значительной степени умень973026 Формула изобретения Составитель А, ГорячевРедактор Г, Безвершенко ТехредМ.Гергель Корректор С. Шекмар Заказ 8553/51 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шить слипаемость частиц выделенного сополимера и содержание в них влаги. 1. Способ коагуляции бутадиен-(стирол)акрилонитриловых латексов обработкой их воднычи растворами серной кислоты, хлористого натрия (кальция) или их смесями, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения слипаемости частиц выделенного сополимера и содержания в них воды, процесс проводят в присутствии водных растворов или суспензий 0,5-2,5 вес.ч, (на 100 вес,ч сополимера) соединений, выбранных из группы, содержащей картофельныйкрахмал, соевую, пшеничную или арахисовую муку и муку из семян подсолнечника.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю 5 щ и й с я тем, что процесс проводят дополнительно в присутствии0,02-0,2 вес.ч. (на 100 вес,ч. сополимера) сополимера акриламида снатрийакрилатом.0 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кирпичников П.А. и др. Химияи технология синтетического каучука,Л., фХимия, 1970, с, 393-399.15 2, Уитби Г.С. Синтетический каучук,Л Госхимиздат, 1957. с. 191-193