Способ получения бутадиен-нитрильного каучука

(5 д С 08 Г 236 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1, Синтетический каучук. Под редИ.В, Гармонова, Л "ХимияЯ, 1976,с, 144.2. Авторское свидетельство СССРР 398107, кл, С 08 П 3/02, 1975 (прототип),(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУТАДИЕННИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА водноэмульсионнойсополимеризацией бутадиена с нитриломакриловой кислоты в присутствии радикального инициатора и биологическиразлагаемых анионактивного и неионогенного эмульгаторов с последующимвыделением каучука из латекса, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения Физико-механическихсвойств конечного продукта, сниженияпенообразования латекса и расходаэлектролита на коагуляцию, в качестве неионогенного эмульгатора применяют 1-2 мас.7. от сомономеров полиэтиленгликоля с молекулярным весом400-5000.2 1цательно влияет на сушку каучука, повышая его липкость.При исключении канифоли приходится соответственно увеличить количество алкилсульфоната натрия. При этом резко возрастает образование устойчивой пены на стадии отгонки мономерон из латекса, увеличивается количество коагулюма в аппаратах системы отгонки, снижается производительность оборудования.Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств конечного продукта, снижение пенообразования латекса и расхода электроса в качестве неионогенного эмульгатора применяют 1-2 мас.7. от сомонорон полиэтиленгликоля с молекулярнымн.Сом 400-5000. Указанные полиэтиленгликоли (ПЭГ) являются доступными нетоксичны. Особенность примененияих заключается в том, что агрегативная устойчивость эмульсии или латексных частиц, стабилизованных ими, обеспечивается структурно-механическойпрочностью адсорбционных слоев.П р и м е р 1. Сополимеризациюбутадиена с нитрилом акриловой кислоты по данному и известному Г 2 1 способам проводят по рецептампредставленным.в табл, 1,Температура реакции. 5+2 С. Глубина полимеризации 653, время полимеризации 11+1 ча.с,После отгонки незаполимеризонавшихся мономерон латекс коагулируют.Б табл. 2 приведены результатыпо устойчивости латексонпри полимеризации и дегазации, а также условияих коагуляции.Как видно из иезультатон таблицы 1,при получении латексов по предлагаемому способу из рецепта полимеризации исключен лейканол, сульфат натрия, Снижено общее количество эмульгатора. При этом по устойчивости приполимзризации и по термической неустойчивости латексы, полученные по пользование н качестве Одного из 55 эмульгаторов мыла диспропорционированной канифоли, являющейся дефицитным продуктом, Кроме того,. Она отри 77009Изобретение относится к промьпцленности синтетического каучука..Известен способ получения каучуков водно-эмульсионной сополимеризацией в присутствии радикальных ини 5циаторов, эмульгаторон, регуляторови диспергаторон. В качестве змульгаторов применяют обычно неионогенныеповерхностно-актинные вещества (ПАВ),соли карбоновых кислот, сульфаты,сульфонаты, ионогенные поверхностноактивные вещества (НПАВ) - продуктыконденсации окиси этилена со спиртами, кислотами, аминами1 1.Наиболее близким по технической15сущности к изобретению является спо- лита на коагуляцию,соб получения бутадиен-нитрильного Эта цель достигается тем, что вкаучука нодноэмульсионной сополиме- способе получения бутадиен-нитрильризацией бутадиена с нитрилом акрило- ного каучука водноэмульсионной соповой кислоты н присутствии радикаль 2 Олимеэизацией бутадиена с нитриломного инициатора и биологически раз- акриловой кислоть: в присутствии ралагаемых анионактинного и неионоген- дикального инициатора и смеси биолоного эмульгаторон с последующим ныде- гически разлагаемых анионоактинноголением каучука из латекса 1 21. и неионогенного змульгаторов с после.В качестве неионогенного ПАБ25. дующим выделением каучука из латекиспользуют вещества общей формулыНО-(С 11 СН 0)Н, где В. - алкил илиалкиларил, п - целое число не менее5 в количестве 0,1-1 Е от веса каучука. Основной. целью введения НПАВ соогласно известному способу является " продуктами, биологически разлагаются,снижение .расхода электролита и улучшение свойств выделенного каучука(при коагуляции улучшается крошкообразование, образующаяся крошка легко промывается и формуется в ленту,расход хлористого натрия при коагуляции латекса снижается с 2000-2500 кгна 1 т каучука до 1400 кг) .Недостатком известного способаявляется то, что получаемь 1 е в процессе полимеризации латексы обладаютвысокой пенообразующей способностьюи то, что н процессе .полимеризациидля повышения стабильности латексаприменяют токсичный лейканол. Лейканол ОтнОситсЯ к классу жегких ПАВрне поцвергается не только биохимическому распаду, но и затрудняет этотпроцесс у других нещс ствухудшаяпри этом органолептические своистна5 Оочищенной воды, Попадая в водоемы,он загрязняет их ухудшает работуочистных сооружений,В известном способе возможно ис770092 4цию латекса (в 3,5-7 раз), но иулучшить свойства получаемого каучука. предлагаемому способу, аналогичны латексам, полученным по известному способу (см. табл. 2), Количество хлористого натрия на коагуляцию латекса резко сокращается. 5Химический состав и физико-механические показатели каучуков, полученных по предлагаемому способу, в сравнении с каучуками по известному способу представлены табл. 3. 10Таким образом, предложенный способ, по сравнению с известным позволяет не только снизить токсичность Применение НЯО при коагуляции не вызывает затруднений, так как все оборудование цехов полимеризации и коагуляции изготовлено из нержавеющей стали,При получении 1 т каучука по известному Г 21 способу расход лейканола составляет 4,5 кг, мыла канифоли - 34 кг, предлагаемый способ позволя,ет исключить лейканол и мыло канифоли и снизить расход хлористого натрия по коагуляцию латекса в 3,5-7 раз.Таблица 1 процесса за счет исключения из рецептуры полимеризации лейканола и умень шить расход электролита на коагуляРецепт полимеризации Весовые части на мономеры Наименованиекомпонентов По данному способу 54 74 74 54 Бутадиен Нитрил акриловойкислоты 46 26 46 26 26 46Алкилсульфонатнатрия 1,0 2,5 2,0 Калиевое мыло диспропорционированной канифоли 1,5 ДС(эмульгатор) 0,3 0,3 0,3 0,3 Лейканол Сульфат натрия 0 5 У0,5 1,5 1,0 Калиевое мыло синтетических жирныхкислот 2,0 2,02,0 Полиэтиленгликоль,М.в. 400 1,0 2,0 ПолиэтиленгликольМ.в. 1650 Полиэтиленгликоль,М.в. 5000 2,0 1,0 0,02 0,016 0,012 0,02 0,02 0,02 0,02 Трилон Б 0,01 0,038 0,006 0,01 0,01 0,01 0,01 Сульфат двухвалентного железа., семиводный По известному способу 1 2770092 Продолжение табл. Наименованиекомпонентов Весовые части на мономерыЮРМПо данному способу По известному способу 2Р Ронгалит Гипериз 0,3 0,09 0,12 Дипроксид Третич,додецилмеркаптан Вода Стоппер: диметилдитиокарбомат нат 0,25 0,25 0,25 0,15 0,25 0,25 0,25 рия Таблица 2 По известному способу 2 По данному способу Н аименование,параметров Количество коа.гулюмапри полимеризации Термическая неустойчивостъ Т 2,5 2,9 2,4 1,7 27 Температура коагуляции, С Комнатная о,Температура промывки, СКомнатная 8 - 9 рН коагуляции Расход КаС 1 кг/ткаучука 1400 200 200 200 Расход НБО, кг/ткаучука 6 6 6 0 12 0 1 0 12 0 12 0,08 0,08 0,08 0,08, 0,26 0,26 0,3 0,3 0,26 0,26 0,3 0,3 270 250 250 270 0,72 0,08 0,07 0,08 0,07 0,07 0,3 0,09 0,12270 200 270 50-60 40-50- каучуков и их вулканизатав Наименованиепоказателей По предлагаемому способу По известномуспособу 2 1 2 3 4 5 6 7 Содержание в каучуке, мас.% 29,9 38 связанного нитрила алкилсульФоната натрия 0,32 0,4 0,21 0,15 хлористого нат 0,015 0,032 0,04 0,04 0,05 0,044 0,03 рия антиоксидантанеозона Д 2,3 3,0 2,01 3,0 2,5 2,6 3,0 свободных органических кислот 0,42 0,36 0,35 0,48 0,32 0,6 0,5 связанных органических кислот 0,007 О, 15 О, 14 О, 13 0,15 0,2 отс. 0,2 золы О, 11 О, 14 0,13 0,08 0,06 О, 18 0,22 0,2 0,4 0,23 0,25 0,3 0,28 2150 1860 Время вулканизациипри 143 С, мин 60 80 60 60 80 Напряжение при 300%растяжения, кгс/см 114 96 100 111 107 96 Прочность на разрыв, кгс/см 342 297 323 334 326 326 315 Относительноеудлинение., % 650 640 695 674 660 665 660 28 24 22 26 20 22 29,7 14,4 Набухание в смесиизооктантолуола, % 12 10,6 вЧ Коэффициент морозостойкости по относи гельному уплинениюзри )г О Потери в весе при105 С, мас.%Жесткость каучука,гс Остаточное удлинение, %Набухание в смесибензин-бензола