Способ получения диенового каучука в порошкообразной форме

ОЮЗ СОВЕТ СКИХ 882 ЕСПУБЛИ(55 С 08 Г 36 ДНИ БР СВИДЕТЕЛЬСТВ ОРСКО К лик. 1963.ИЕНОВОГО ЗНОЙ ФОР- : изобретение относится ения синтетического кау 0-291, опубЛУЧЕНИЯ ДОШКООБРА МЕ(57) Использован к технологии полу ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ПОКАУЧУКА В ПОР М 14научно-исследовательскического каучука им,акадН.Н. Слуцма н, В.Г. Моисееи Н.А,Петрова08 1 9/00, опублик, 1981. Изобретение относится к области технологии получения синтетического каучука,а именно к способу получения карбоцепного каучука в порошкообразной форме и может найти применение в производствекарбоцепного каучука,Целью способа является улучшение сыпучести крошки каучука. Поставленная цельдостигается тем, что в способе получениякарбоцепного каучука в порошкообразнойформе обработкой водной дисперсии каучука гидрофобизированным силикагелем исушкой образовавшегося порошкообразного продукта, предварительно при переме шивании осуществляют взаимодействие втечение 5-15 минут водной дисперсии каучука, конкретно к разработке получения его в порошкообразной сыпучей форме. Сущность изобретения: способ заключается в обработке водной дисперсиикрошки диенового каучука двумя антиагломерирующими агентами, На первой стадии в течение 5-15 мин осуществляют взаимодействие с 0,5-5 мэс.о в расчете на каучук диоктилфталата. На второй - в обработанную дисперсию крошки каучука вводят гидрофобизированный силикагель, взятый в количестве 0,5-8 мас,)ь в расчете на каучук. Силикагель гидрофобизирован триметилхлорсиланом из расчета 3 - 50 мас.; на силикагель. В результате такой обработки достигается индекс атломерации 9,0 - 9,5. 1 табл, вевй чука с 0,54-5 мас.; в расчете на сухой каучук диоктилфталата и затем вводят в дисперсию ф каучука силикагель, обработанный триме- С тилхлорсиланом из расчета от 3 до 50 мас.о 00 триметилхлорсилана на силикагель, СОСущность способа получения карбоцеп- Я ного каучука в порошкообразной форме зз- (р ключается в том, что водная дисперсия каучука перед обработкой гидрофобизиро-,кафф ванным силикагелем для разрыхления, а ъ также частичного удаления адсорбционных слоев воды с поверхности частиц каучука, взаимодействует при перемешивании при комнатной температуре с диоктилфталатом в условиях, указанных выше, а силикагель вводят в дисперсию каучука при перемешивании в количестве от 0,5 до 8 мас,6 в расчете на сухой каучук. Такая обработка создает оболочку гидрофобизированногосиликагеля на поверхности частиц каучука,препятствующего их агломерации. 5В качестве карбоцепного каучука могутиспользоваться цис-полибутадиен (каучукСКД), цис-полиизопрен (каучук СКИ), цисбутадиен-изопреновый сополимер (каучукСКДИ), бутадиенметилстирольный сополимер (каучук СКМС),Для создания стабилизированной оболочки на поверхности частиц каучука применяют силикагели марок силохром судельной поверхностью 40 - 60 м /г и аэрог. сил с удельной поверхностью 175 - 300 м /г,обработанные из расчета от 3 до 50 мас.триметилхлорсилана на силикагель в зависимости от его удельной поверхности.Обработанный каучук отделяют от воды 20и сушат обычными методами, например, ввакууме при нагревании.Полученный таким образом каучук ь порошкообразной форме характеризуется сыпучестью по величине АПС частиц и индексу 25агломерации,П р и м е р 1 (контрольный). В аппаратемкостью 1,0 л, снабженный мешалкой, загружают 20 мас.водную дисперсию каучука СКД в количестве 0,5 кг, нагревают до 3050 С, а затем в нее при перемешиваниимедленно вводят 0,17 л нагретой до 50 Сводной дисперсии виниловой смолы (10мас, на сухой каучук), содержащей 50поливинилхлорида. полученного эмульсионной полимеризацией винилхлорида вприсутствии 35 мас.ф, диоктилфталата, перемешивают ч течение 1 часа, смесь отделяют от воды и сушат образовавшийсяпорошкообразный каучук . СКД в вакууме 40при 500 С.Значения АПС частиц и индекса агломерации полученного порошкообразного каучука СКД равны 60 10 МПа и 4соответственно.П р и м е р ы 2 - 4 (контрольные), В этихпримерах обработку водной дисперсии карбоцепного каучука проводят так же, как впримере 1, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют" каучук СКИ (пример 2), каучук СКДИ (пример 3),каучук СКМС (пример 4) и количество винильной смолы (ВС) составляет 15 мас.0 , 12мас. и 5 мас.соответственно.П р и м е р 5 (контрольный). В аппарат 55емкостью 1,0 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 водной дисперсии каучука СКМС, добавляют 0,015 л 35 воднойдисперсии силикагеля (СГ) (О;5 мас.на сухой каучук), пропитанного 75 мас.полидиметилсилоксана (ПДМС), перемешивают, отделяют от воды и сушат образовавшийся порошкообразный каучук,П р и м е р 6-8 (контрольные). В этих примерах обработку частиц карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 5, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 6), каучук СКДИ (пример 7), каучук СКД (пример 8),П р и м е р 9. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 водной дисперсии каучука СКД, затем при перемешивании туда добавляют 0,5 г диоктилфталата (ДОФ) (1 мас. на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 10 минут. Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 1 г гидрофобизированного силохрома (2 мас. на сухой каучук), полученного обработкой триметилхлорсиланом (ТМХС) в количестве 3 мас.7 ь на силохром, перемешивание продолжают еще 1 - 2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Образовавшийся порошкообразный каучук сушат в вакууме при 50 С.П.р и м е р ы 10-12, В этих примерах обработку частиц карбоцепного каучука проводят теми же агентами и в тех же условиях, что и в примере 9, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 10), каучук СКДИ (пример 11), каучук СКМС(пример 12).П р и м е р 13, В аппарат емкостью 1,0 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 мас.0 водной дисперсии каучука СКД, затем при интенсивном перемешивании туда добавляют 2 г ДОФ (4 мас.0 на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 7 мин, затем вводят в реакционную смесь по перемешивании 2 г гидрофобизированного силохрома (4 мас.% на сухой каучук), обработанного 3% ТМХС, перемешивание продолжают еще 1-2 мин. После этого реакционную смесь переносят на сито, где отделяют каучук от воды и затем сушат порошкообразный каучук в вакууме при 50 С,П р и м е р ы 14 - 16. В этих примерах обработку частиц каучука проводят теми же агентами й в тех же условиях; что и в примере 13, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 14), каучук СКДИ (пример 15), каучук СКМС (пример 17).П р и м е р 17. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10% водной дисперсии каучука СКД. затем при перемешивании туда добавляют 0,25 гДОФ (0,5 мас,на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 15 мин, Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 2,5 г гидрофобизированного аэросила (5 мас. на сухой каучук), полученного обработкой 20 мас.0 ТМХС, перемешивание продолжают еще 1 - 2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Образовавшийся порошкообразный каучук сушат в вакууме при 500 С.П р и м е р ы 18 - 20. 8 этих примерах обработку карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 17, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 18); каучук СКДИ (пример 19) и каучук СКМС (пример 20),П. р и м е р 21. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 100 водной дисперсии каучука СКД, затем туда при перемешивании добавляют 2,5 г ДОФ (5 мас.0 на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 5 мин, Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 4 г гидрофобизированного силохрома (8 мас. на сухой каучук), полученного обработкой ТМХС в количестве 3 мас. на силохром, перемешивание продолжают еще 1-2 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Образовавшийся порошкообраэный каучук сушат в вакууме при 50 С.П р и м е р ы 22 - 24, 8 этих примерах обработку карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 21, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 22), каучук СКДИ (при.мер 23), каучук СКМС (пример 24).П р и м е р 25. В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 водной дисперсии каучука СКД, затем в нее при перемешивании добавляют 0,5 г ДОФ (1 мас.0 ь на сухой каучук) и осуществляют его взаимодействие с водной дисперсией каучука в течение 10 мин. Далее в реакционную смесь при перемешивании вводят 0,25 г гидрофобизированного аэро- сила (0,5 мас.0 на сухой каучук), полученного обработкой ТМХС в количестве 50 мас.,ь на аэросил, перемешивание продолжают еще 1 - 2 мин. Затем реакционную массу переносятна сито, где отделяют каучук от во ды. Образовавшийся порошкообразный каучук сушат в вакууме при 50 С.П р и м е р ы 26 - 28, В этих примерах обработку карбоцепного каучука проводят тем же агентом и в тех же условиях, что и в примере 25, за исключением того, что в качестве карбоцепного каучука используют каучук СКИ (пример 26), каучук СКДИ (пример 27), каучук СКМС;пример 28).П р и м е р ы 29 - 32 (контрольные). 8 аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 водной дисперсии карбоцепного каучука, затем при перемешивании туда добавляют 0,5 г (1 мас.0 на сухой каучук) гидрофобизированного силохрома, полученного обработкой 3 мас.7; ТМХС, перемешивание продолжают еще 1 - 2 мин, Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды. Каучук сушат в вакууме при 50 С. В качестве карбоцепного каучука используют каучук СКД(пример 29), каучук СКИ (пример 30), каучук СКДИ (пример 31), каучук СКМС (пример 32).П р и м е р 33 - 36 (контрольные). В аппарат емкостью 1 л, снабженный мешалкой, загружают 0,5 кг 10 водной дисперсии карбоцепного каучука, затем при перемешивании одновременно туда добавляют 0,5 г ДОФ (1 мас на сухой каучук) и 3,5 г (7 мас. на сухой каучук) гидрофобизированного силохрома, полученного обработкой 3 мас,ТМХС и.осуществляют взаимодействие водной дисперсии каучука с указанными агентами в течение 10 мин. Затем реакционную массу переносят на сито, где отделяют каучук от воды, Каучук сушат в вакууме при 50 С. В качестве карбоцепного каучука Используют каучук СКД (пример 33), каучук СКИ (пример 34), каучук СКДИ (пример 35); каучук СКМС (пример 36),Из данных, приведенных в примерах (см, таблицу), следует, что способ позволяет получать карбоцепные каучуки в порошкообразной форме с лучшей сыпучестью крошки каучука (АПС частиц 10 - 20 10 МПа и индекс агломерации 9 - 9,5), чем в известных способах - аналоге и прототипе,Осуществление обработки водной дисперсии кэрбоцепного каучука гидрофобизированным силикагелем беэ предварительного взаимодействия дисперсии каучука с диоктилфталатом, так же как и осуществление взаимодействия водной дисперсии карбоцепного каучука одновременно с обработкой дисперсии каучука гидрофобизированным силикэгелем не приводит к достижению положительного эффекта (примеры 29 - 32 и 33-36 контрольные).К дополнительным преимуществам предлагаемого способа можно отнести,сле1808828 7сохранение исходных свойств карбо. цепного каучука, поскольку взаимодействие ан;иагломератора с поверхностью частиц каучука осуществляется за счет физической адсорбции, а не химического взаимодействия; Таким образом, предлагаемый способпозволяет улучшить сыпучесть крошки каучука.Формула изобретения 5 Способ получения диенового каучука впорошкообразной форме путем обработки . водной дисперсии крошки каучука гидрофобизированным силикагелем с последующей .сушкой полученного порошкообразного 10 продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтодополнительно в течение 5-15 мин осуществляют взаимодействие водной дисперсии крошки каучука с 0,5-5,0 мас.; в расчете на каучук диоктилфталата с последующим вве дением гидрофобизированного силикагеля,взятого в количестве 0,5-8,0 мас.в расчете на каучук, при этом в качестве гидрофобизатора для силикагеля используют три метилхлорсилан в количестве 3-50 мас.в 20 расчете на силикагель. использование в процессе обработки химически неагрессивных веществ, что способствует увеличению срока службы оборудования; полное поглощение диоктилфталата силикагелем, что приводит к отсутствию свободного диоктилфталата в водной фазе;снижениеэнергозатрат и существенное повышение производительности труда иоборудования в процессе приготовления резиновых смесей за счет создания непрерывного процесса. Количест- АПС часКоличест- Время взаво ДОФ в имодейстПри- Тип карбомер цепного Тип анти- агломераИндекс аг- ломерации тиц, МПа10-4 во антиаг- ломератора в расчете на сукаучука расчете на вия тора сухой кау- дисперсии чук,мас.каучука с ДОФ, мини иФ Условия получения карбоцепного каучука в порошкообразной форме и параметры егосыпучести