Вспенивающий агент для резиновых смесей и способ его получения

СОЮЗ СОБЕТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧ ЕСН ИХРЕСПУБЛИН ф" ч 1) 4 С 08 К 5/00, С 0 //С 08 Е 9/00(С 5: 43)САНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТ СВИ К АВТОРСКО(54) ВСПЕНИВАЮЩИЙ А ВЫХ СМЕСЕЙ И СПОСОБ (57) Изобретение от новой промышленност ЕЗИНОЕНИЯрезиости к ЕНТ ЕГО ДЛЯ Р ОПУЧ ится аст реэ дл спенивающе овых агенту бу его смес и спос тение и еэопасн енении л чен (си ь тех- учении Иэобрнику эвол ти л о по а сч (ВА тог о вс п ч нитаге оп но(ТП нив ик твердый плас ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Патент США У 3511787,кл. 260-2,5, 1970.Патент США У 2741624,кл. 260-349, 1954. с температурой плавлеция (т, пл.)40-80 С, выбрацный цэ группы, включающей сицтетцческие жирные кислотыфракции С -С(СЖК), стеарин (С),парафин (П), нереэцц (П), микрокристаллический воск (МВ) и жидкий цластификатор (ЖП) - мщн ральцое масло.Кроме того, в способе полчецця ВАв качестве кислоты испоцьэуют минеральную кислоту, процесс влацмодействия осуществляют в присутствии смо,си ТП с т. пл. 40-80 (:, выбранногоил группы, включающей СЖК, С,ПП,МВи ЖП, вэятых в массовом соотношении(14-34):(66-86), Количество смесипластификаторов составля т 25-407от массы целевого продукта, а молярное соотношение п,п -оксцдцбецэолсульфонилгидраэцда и цц 1 рита щелочного металла составил т 1:2,ВА поизобретению содержит, мас.7: п,п -оксидибенэолсульфоццлзэид 60-70,ТП 5-10, ЖП 20-30,с.ц. ф-лы,3 табл.Изобретение относится к резиновойпромышленности, в частности к вспенпвающему агенту для резиновых смесей и способу его полученияЦель изобретения - повышение техники безопасности при его получениии применении.В качестве твердого пластификатора используют парафины (т.пл, 40- 1054 С), микрокрнсталлический воск(т.пл. 50-55 С), цереэкн (т.пл. 5780 С), стеарин (т.пл. 54 С), синтетические жирные кислоты фракции С -С(т. пл, 52-55 С), 15В качестве жидкого пластификатораиспользуют трансформаторное, веретенное, ваэелиновое масло, дибутилфталат, диоктилфталат, стабилойл, стабилпласт и другие жидкие масла. 20Способ получения вспенивающегоагента заключается в следующем,п,п -Оксидибензолсульфонилгидраэид суспендируют или растворяют вминеральной кислоте, например соляной или серной. Предпочтительным является использование соляной кислоты7-93-ной концентрации, так как п,поксидибензолсульфоиилгидразид хорошов ней растворяется (растворимость 30180-210 г/л), что позволяет в случаеиспользования техни;еского продуктаотделить нерастворимые примеси фильтрованием. К суспензии или растворуп,п -оксидибензолсульфонилгидраэидав минеральной кислоте при перемешивании и температуре 25-30 С добавляют расплавленную смесь пластификаторов, имеющую температуру 50-70 Си состоящую из 15-35 мас.7. твердогои 65-85 мас.й жидкого пластификаторов, в количестве 30-403 от массыцвтевого продукта и перемешивают втечение 5-30 мин. К полученной реакционной массе при перемешивании втечение ) ч добавляют водный растворнитрита щелочного металла, преимущественно раствор нитрита натрия, вколичестве 2 моль на 1 моль использованного п,п -оксидибенэолсульфонилгидразида. Температуру реакционноймассы во время придачи поддерживаютона уровне 25-40 С. Выделение окисловазота при добавлении водного растворанитрита щелочного металла не наблюдается. После придачи раствора нитрита щелочного металла реакционную массу выдерживают 20-60 мин, фильтруют,промывают водой от кислоты и солей и осадок высушивают при 40-500. Получают целевой продукт в ниле взрывобечопасного, непыляшего, сыпучегопорошка. Выход продукта в пересчетена п,п "оксицибензолсульфонилазндсоставляет 95-967 от теории, т.разл.о160-165 С, газовое число 108135 смЗ/г.П р и м е р 1 (по известномуспособу). В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 40 г (О,12 моль)п,п -оксидибензолсульфонилгидраэида,добавляют 200 мл ледяной уксусной кислоты. К полученной суспензии при перемешивании в течение 1 ч добавляют 23,2 г(0,336 моль) сухого нитрита натрия,В процессе придачи нитрита натриятемпература реакционной массы повышается с 20 до 50 С и наблюдаетсяинтенсивное выделение окчслов азота,После придачи нитрита натрия реакционную массу перемешивают в течениеч иразбавляют 3 объемами воды. Выделившийся продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат под вакуумомпри 50 С,Получают 40,3 г сухого чувствительного к удару и трению д,п"оксидибензолсульфонилаэида, имеющегот, разл. 158 С, газовое число169 см/г. Выход продукта 953 оттеории. П р и м е р 2. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 200 мл 87-ной соляной кислоты, при перемешивании добавляют 40 г (0,112 моль) п,п " оксндибензолсульфоннлгидразида н перемешивают до полного растворения последнего. К полученному раствору, имеющему температуру 25 С, при перемешивании добавляют расплавленную смесь пластификаторов, состоящую иэ 3,1 г синтетических жирных кислот фракции С;С,1 О (т. пл. 52-55 С) и 18,7 г стабилпласта, и перемешивают 15 мин для эмульгирования пластификаторов. При перемешнванин к Реакционной массе в течение 1 ч добавляют 51,5 г 307.-ного водного нитрита натрия, состоящего нз 15,5 г нитрита натрия (0,224 моль) и 36 г воды, Во время придачи нитрита натрия в реакционной массе поддерживают температуру 25-30 С, После придачи раствораореакционную массу выдерживают 60 мин,)садок о( ф)(1) тнь(;)н) 1и) л 1( с) Р) Г)е(д" о ) ГР)ч Г)О"о ) ГлГ)опон и сушат при 50 С. ) ) Р )о ) ма.,и ии )кс )(;)Ге )1 олу (ают 62,3 г г)зрвоб эопасцого зосуь)Ьон.зда 10 нас.7. ст яг(вспенивая)щего агента, содер(аего на и 30 ь(ас.7. стабилпласта.65 мас 76. с.7 пп -оксидибензолсульфгцил 5Выход продукта в пересчете наазида, 5 мас,7. синтетических жирнь)х пп -оксидибенэолсульфонилаэил 95 27.с.кислот С-С р и 30 мас7. стабилпласта, т. разл, 160 С, газовое числоВыход продукта в пересчете на п,п см /г, внешний вид - непыляшийоксидибенэолсульфонилаэид составляет сыпучий порошок.95, . от теории, температура разло 5 4710жения вспенивающего агента 161 С, га- В условиях примера 2 иэ 40 гэовое число 13 сО /г. Внешний вид - (0,112 моль) п,п -оксидибенэолсульфонепыляший сыпучий порошок,П р и м е р 3, В условиях приме кислоты, 2,55 г синтетических жирра 2 из 40 г (0,112 моль) п,п-оксиди- ных кислот С -С 7 6 г стабилплас абензолсульфонилгидразида, 200 Ол и 51,5 г водного раствора нитрита87,-ной соляной кислоты, 5,8 г синте- натрия, состояшего иэ 15,5 гтических жирных кислот С -С , 11,6 г (0,224 моль) нитрита натрия и 36 гстабилпласта и 51,5 г водного раство- воды, получают 50 7 г вспениваюшегогора нитрита натрия, состоящего иэагента, содержашего 80 мас,З п,п -. 15, 5 г нитрита натрия (О, 224 моль) и оксидибензолсульфонилаэида, 5 мас, У36 г воды, получают 57,9 г вэрывобезо- синтетических жирных кислот С -С17 70пасного вспенивающего агента, содержа- и 15 мас.7 стабилпласта,шего 70 мас.7 п,п-оксидибензосульфо Выход продукта в пересчете нанилазида, 10 мас.7 синтетических жирных п,п -оксидибензолсульфонилазидкислот С, - С р.и 207 стабилпласта 62, 95,5 от теории, т. разл. 163 С гаВыход продукта в пересчете на зовое число 133 см /г внешний видп,п -оксидибенэолсульфонилазид 95,57, непыляший сыпучий порошок.тразл. 163 С, газовое число Полученный вспениваюший агент123 /2 см /г, внешний вид - непылящий30взрывоопасен: нечувствителен к ударуРУсыпучии порошок, но чувствителен к трению,П р и О е р 4. В условиях примера П р и и е р 7 (для сравнения),2 из 40 г (0,112 моль) п,п -оксидибен- В условиях примера 2 из 40 гзолсульфонилгидразида, 200 Ол 87-ной (0,112 моль) п,п -оксидибенэолсуль 3соляной кислоты, 4,55 г синтетичес фонилгидразида, 200 мл 87-ной соких жирных кислот С-С , 15,1 г ста- ляной кислоты, 21,7 г дибутилфталабилпласта и 51,5 г водного раствора та и 51,5 г водного раствора нитританитрита натрия, состоящего из 15,5 г натрия, содержашего 15,5 г (0,224 моль)0 224(О, 24 моль) нитрита натрия и 36 г нитрита натрия и 36 г воды получаю40воды, получают 60,4 г взрывобезопас г вспениваюшего агента содертаного вспениваюшего агента, содержаше- жашего 65 мас,7. п,п -оксидибензолго 67,5 мас.7 п,п -оксидибенэолсуль- сульфонилазида и 35 мас.7 дибутилфонилаэида, 7,5 мас.7 синтетических фталата,жирных кислот С(1-С р и 25 мас.Е ста- Выход продукта в пересчете набилпласта. Выход продукта в пересче- п,п -оксидибенэолсульфонилазид 957,те на п,п -оксидибензолсульфонилазид т. раэл. 160 С, газовое число963 т, разл. 161 С, газовое число 109 см /г, внешний вид - комковатаяЭ/ , нешний вид - непыпяший мажущаяся паста. Полученный вспенисыпучий порошок. ваюший агент взрывоопасен.П р и м е р 5. В условиях приме П р и м е р 8 (для сравнения).ра 2 иэ 40 г (0,112 моль) п,п -окси- Вспенивающий агент, полученный в усдибенэолсульфонилгидразида 130 Ол ловиях примера 7, загружают в смеси 127.-ного раствора. серной кислоты,отель с 2-образными лопастямиг стеарина (тпл, 54 С), 20,2 г Ремешивании добавляют 5,2 г дибутилстабилпласта и 51,5 г водного раст фталата и перемешивают 20 мин.вора нитрыта натрия, содержашего Получают 673 г вэрывобезопасного155 г (022аэила и 40 мас,7 пибутилфталата. Температура разложения продукта 160 С,о газовое число 112 смэ/г, внешний вид - мажущаяся паста, расслаивающаяся при хранении на твердую и жидкую фазы.П р и м е р 9, В условиях примера 2 иэ 40 г (0,11 2 моль) п,п - оксидибенэолсульфонилгидраэида 10 200 мл 87.-ной соляной кислоты, 63 г парафина марки Т (т. пл, 40-45 С), 15,7 г вазелинового масла и 54,1 г водного раствора нитрита калия, содержащего 18,1 г (0,224 моль) нитрита калия и 36 г воды, получают 62,8 г взрывобеэопасного нспениваюшего агента, содержащего 65 мас7. п,п -оксидибензолсульфонилазида, 10 мас,Х парафина и 15 мас,7 вазелинового масла. 20Выход продукта в пересчете на п,п -оксидибензолсульфнилазид 967., т. разл. 162 С, газовое число 115 см /г, внешний вид - непыляший сыпучий порошок.25П р и м е р 10, В условиях при мера 2 из 40 г (0,112 моль) п,п -оксидибенэолсульфонилгидраэида, 200 мл 87.-ной соляной кислоты, 6,3 г воска ЗВ(т, пл. 50-55 С), 15,7 т тран сформаторного масла и 51,5 г водного раствора нитрита натрия, состоящего иэ 15,5 г (0224 моля) нитрита натрия и 36 г воды, получают 62,8 г взрывобеэопасного вспенивающего агента, состоящего иэ 65 мас.7 п,п -оксидибензолсульфонилаэида, 10 мас.7, воска ЭВи 25 мас,7. трансформаторного масла.Выход продукта в пересчете на п,п-оксидибензолсульфонилаэид 967, внешний вид - непылящий сыпучий порошок,П р и м е р 11. В условиях примера 2 из 40 г (0,112 моль) п,п -оксидибензолсульфонилгидраэида, 200 мл 4587.-ной соляной кислоты 3,2 г церезина - 80 (тпл. 80 С), 18,6 гпарфюмерного масла и 51,5 г водногораствора нитрита натрия, состоящегоиз 1,55 г (0,224 моль) нитрита натрия и 36 г воды, получают 62,4 гвзрывобеэопасного вспениваюшего агента, содержащего 65 мас.7 п,п -оксидибенэолсульфонилаэида, 5 мас.7 церезинаи 30 мас.7 парфюмерного 55масла,Выход продукта в пересчете нап,п-оксидибенэолсульфонилазид 95.67 т. раэл, 650 га золое число15 см /1, внешний виц - непылящий3сыпучий норощок.П р и и е р 12, Чунстнительностьпредлагаемого вспенивающего агентак механическому импульсу.Чувствительность к удару определяют на приборе К-П по ГОСТУ пригрузе 10 кг и высоте падения 250 мм.Чувствительность к трению определяютпо методике КПИ,Результаты испытаний приведенытабл. 1.П р и м е р 13. Эффективностьпредлагаемого вспениваюшего агента вкачестве порообраэователя в композициях на основ каучуков СКД и СКСМЗОАРКМ,В качестве эталонов сравнения используют п,п -оксидибензолсульфонилазид, не содержащий добавок пластификаторов, и п,п -оксидибенэолсульфонилазид, содержащий 407. дибутилфталата.Рецептура резиновых композицийприведена в табл. 2.Резиновые смеси вулканиэуют прио143 С в глицерине 5 мин,Физико-механические показателирезин приведены в табл, Э,Иэ представленных в табл. 3 результатов видно, что вспенивающийагент, изготовленный по предлагаемому способу, обеспечивает получениепористых изделий с низкой плотностьюи хорощей остаточной деформацией,Вспенивающий агент, содержащий только жидкий пластификатор (пример 8)повышает плотность пористых резин иих остаточную деформацию, а такжезатрудняет приготовление резиновыхсмесей,Таким образом; предлагаемое изобретение позволяет исключить опасностьвзрыва при получении и применениивспенивающего агента, упростить процесс его получения и улучшить санитарные условия труда при сохранении высокого качества целевого продукта.формула изобретения1. Вспенивающий агент для резиновых смесей, включающий п,п -оксидибенэолсульфонилаэид, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения техники безопасности при его получении и применении, он дополни-30 75 икаюего Таоннан 1 25,4естнаН 1) 100 44 1000 0 Вьрааоонесен2 65 зо Не раснаанлетсл ВьрааоОеьонесен 70 10 7,5(О 67,5 25 с бо Вьрааоонасен ВО 35 4 О Вьрааооеьопас ее б 5 Парафнн1 О Ваъео о с(нноьоеТа,1 О ТрансФо(асеторное25 Восл ЗВб 5 ПарФ(енерноезо Переанно о 1 Е Икцп С (;1 Ь+И 1 Г(с ср,11 Й П:Пс И(1(ИКЯ1 ор с тслсера с, ф. р 1 и и 1 ан ес(ч с(0ЯО С, Кмбраццььй Иэ Гртц ИК сЮс(аЮО ЩЕй СИЦ ЕтИЧ Кцс. ж(1 ИЛс,: К;ссфракции "- снр(и(, ив 1 зассрезин, .икрокрис(аипи(ескии жидк ии ил а сифцк а г " - мцМаСЛО Прн Сн д сЮщЕМ СОГНц(1 С понентон, мас.7.:сп,п -Оксидибеизолсуль(1 оцилазид 01твердь(й плас тифцкаторЖидкий п,пастификатор 20 2. Способ получеция нспец агента для реэицовлх сме ей, включаюий в эаимодейс тнце и, и - оксцдибензолсульфоцилгидразида с нитритом щелочцого металла в среде кис,поти,от:(цчаюпийся тем,что,С (ЕЛЬЮ ПРЛсЕцця ТЕХцски бснппагцОс -т(1, Н Кас(ЕСткс КИСЛОТЫ ИС ПОЛ ЬЗУот М(1- ЦЕРаЛЬЦУН( КИГ.(С тУ, ПРОс(ЕСС КэаИМОДЕйС тВИЯ О( тс(Е тнЯЮт Н ПРИГУтСтнцн смеси твердого г(лаг тифик( тора с телспературой плавления 40-80 Г, выбрано.ного из группы, включаю(пе 11 гицтетич."ские жирцл(е кислоты Фракции Г - С(7 2стеарин, парафин, цер( зин и мцкро" кристаллический ко.к, и жи 71 кого пластификатора - мццерального масла, взятых в масгоном соо(но(пении 4-34:66: :8 о, причем количестно смеси пластификаторов состанляет 25-7(07. массы целевого т(рдукта, а молярцое соотнос ((пецие п,п -оксидибензолгульфоцилгидразида и нитрита щелочного металла составляет :2. О 0 0 0 0 0 О .24 О 30 о о1 л б ч и и н Соцержание компонентов, мас.ч. в составе Компоненты Каучук СКСМ-ЗОАРКМ70,0 70,0 70,0 30,0 30,0 СКД 30,0 Технический углеродПИ5 50,0 50,0 50,0 Мел 50,0 50,0 50,0 15,0 15,0 15,0 СтабилпластДиафен ФПНафтам ОзокеритГлицерин 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 3,0 3,0 3,0 2,0 2,0 2,0 и, и-Оксидибензолсульфоннлазид (условия примера 1) и, и -Оксидибенэолсульфоннлазид, содвр" наший 403 дибутиефталата (условия примера 8) 12,5 п,п -Оксидибенаолсульфоннлазмд, содвржапий 203 стабилпласта иОХ СЖК (условня примера 3) 0,0 П р и м е ч а н и е. Содержание п,п -оксидибензол"сульфонилазнда в смесях 1-37,5 мас.ч.Таблица Показатели по примеру Снопена известный Плотность кг/и 440 420 410 при комнатнойтемпературе 210 при 70 С 44,0 5,0 2,0 2,0 иию, мин Составитель Л. РеутоваТехред Л.Сердскова Корректор И, Муска Редактор Н, Гунько Заказ 3272/27 Тираж 434 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, 1 осква, Ж, Раушская наб д. 4/5