CS250899B1 - Zmesný nesfarbujúci stabilizátor syntetických kaučukov so zlepšenou spracovateinosťou - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká zmesného nesfarbujúceho stabilizátora syntetických kaučukov so zlepšenou spracovateínosťou, ktorý obsahuje 72 až 96,9 % hmot. tris(aralky.lfenyl)fosfitu, 3 až 26' % hmot. aniónaktíivneho emulgátora na báze alkyl- alebo áralkylfenolpolyglyikolétersulfátu, 0,1 až 2 % hmot. dezaktivátora chlorovodíka a ipoprípadne 2 až 9 % hmot. pomocných látok typu riedidiel. Riešenie je možné využit v chemickom a gumárenskom priemysle.

Description

Vynález sa týká zmesného nesfarbujúceho stabilizátora syntetických kaučukov so zlepšenou spracovatelnosťou, obsahujúcého tris(aralkýlfenyljíosfit, aniónaktívny emulgátor a připadne tiež riedidlá a dezaktivátory chlorovodíka.

Priemyselne vyrábané syntetické kaučuky je potřebné v procese ieh výroby, najmá však sikladovanie a spraoovanie, chránit proti nežiadúcej termooxidačnej degradácii, ktorá má za následek znehodnotenie p6vodných fyzikálno-mechanických vlastností substrátu. Na ochranu proti termooxidačnej degradácii sa bežne využívá rad stabilizátoroiv typu fenolov (napr. 2,6-diterc.butyl-4-metylfenol, . .amínov (napr. fenyl-(2-naftylamín,.. .) a fosfitov (napr. tris/nonylfenyl/fosfit, resp. tris/l-fenyletýlfenyl/fosfit). Druh použitého stabilizátora je u,rčujúci pre zariadenie daného kaučuku do triedy farbiacich, slabofarbiacich alebo nefarbiacich kauěukov (Pech J. — Syntetický kaučuk, Praha, 1971).

Vnášanie stabilizátorov do latexov syntetických kaučukov je rožne pódia zaužívanej technologie a typu stabilizátora. Dávkovat stabilizátor možno v suspenzii, roztoku v riedidle alebo oleji, alebo priamo bez ved1'ajšej úpravy do roztoku emulgátorov na báze kovových mydiel organických kyselin vo vodě, !ke|dy intenzívnym miešaním vzniknuté emdlzia sa potom priamo používá Ik stabilizácii latexov syntetických kaučukov (CS 207 241).

V případe fosfitových typov stabilizátorov sa pri spomínane] technologii naráža na problém hyldrolýzy fosfitu v dósledlku jeho nízkej, najma na vyšších teplot, hydrolytickej stability, čo v praxi znamená nevratný rozpad pripravovanej emulzie a tým jej znehodnotenie. Je preto potřebná určitá alkalická rezerva pripravenej emulzie, dávajúea záruky stability emulzie do doby spracovania.

Nevýhodou spomenutého sposobu přípravy emulzie stabilizátora je nutnost přípravy vodného roztoku zmesi emulgátorov, ktoré sú navýše aj čiastočne fanbiace. Samotná příprava emulzie, realizovatelná len pri teplotách 50 až 60 °C, spočívá v opatrnom přidávaní fosfitu za intenzívneho miešania nená, riedka, rýchlo sedimentuje a jej stádo vodnej fázy. Připravená emulizia je napebilita a tým súčasne aj doba použitelností je časové obmedzená na max. 24 až 48 hodin (CS AO 207 241).

Teraz sa zistilo, že uvedené nedostatky, sprevádzajúce proces stabilizácie syntetických kaučukov, je možné odstranit zmesným nesfarbujúcim stabilizátorom na báze trisfaralkylfenyl)fosfitu všeobecného vzorce I řx (i) kde R — znamená α-metylibenzyl alebo α,α¹dimetylbenzyl a n znamená celé číslo 1 až 3, pričom ak R znamená α-mentylibenzyl, n znamená celé číslo 1 až 3 ak R znamená «.«‘-dimetylbenzyl, n znamená celé číslo 1.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že zmesný nesfarbujúei stabilizátor syntetických kaučukov so zlepšenou spracovatelnosťou obsahuje 72 až 96,9 % hmotnostných trisfaralkylf enyl) fosfitu všeobecného vzorce I, až 26 °/o hmotnostných aniónaktívneho emulgátora na báze alkyl- alebo aralkylfenolpolyglykolétersulfátu všeobecného vzorca II o

Oi) v ktorom R znamená α-metylbenzyil, a,a‘-dimetylbenzyl alebo nonyl n znamená celé číslo 1 až 3 a m znamená celé číslo 10 až 20, pričom ak R znamená a-metylibenzyl, n znamená celé číslo 1 až 3, ak R znamená a,a‘-dimetylhenzyl, nonyl, n znamená celé číslo 1

X znamená vodík, sodík, draslík, amoniový zvyšok alebo amóniovú skupinu, odvodenú od alifatického alebo cyklického aminu a potčtom 2 až 10 atómov uhlíka.

0,1 až 2 % hmotnostně dezaktivátora chlorovodlka a popřípadě 2 až 9 °/o hmotnostných pomocných látok typu riedidel.

Použitie zmesného nesfarbujúceho staibilizátora podta vynálezu má mnohé výhody. Udrží sa vysoký obsah účinnej látky v stabilizátore, je zaručená dlhodobá znášanlivosť emulgátora s fosfitovým stabilizátorom, nakolko sa pri syntéze fosfitovej zložky ako aj emulgátora vychádza z rovnakej, alebo chemicky velmi podobne.j suroviny, pričom sa navýše zhodnocuje aj druhotná surovina. V dósledku výbornéj znášaniivosti .základných surovin nedochádza ku změnám fyzikálno-mechaníckých vlastností, vrátane emulgačnej schopnosti a stabilizačně] účinnosti zmesného stabilizátora, skladováním.

Zmesný nesfarbujúci stabilizátor zaručuje jednoduchá .přípravu kvalitných vodných emulzií v rozsahu 20 až 50 %, bez alebo len s neopatrnými nárokmi na vyhrievanie, bez vplyvu zloženia základnej suroviny — napr. zmesi tris (α-metylbenzylfenyl j fosfitu na přípravu a kvalitu emulzií, so zárukou rovnomernej koncentrácie stabilizátora v emulzii pri stati v zásobníku v dósledku takmer nepatrnej sedimentácie.

Dalej zaznamenáváme vysokú hydrOlytic,kú stabilitu emulzie v rozsahu desiatok až stovák hodin, bezo změny kvality pripravenej emulzie.

Předmětný stabilizátor pri použití v technologii výroby syntetických kaučukov znamená úsporu nákladov na emulgátory a přípravu ich vodných roztokov pri teplotách okolo 70 °C a umožňuje bezproblémovú ikoaguláciu latexu.

Zmesný nesfarbujúci stabilizátor tým, že dává záruku vysoikej spolahlivosti pri spracovaní a pskytuje kvalitně a stabilně vodné emulzie, plné vyhovuje požiaiavkách, ktoré sú kladené spracovateínými na moderny, účinný a íahko spracovatelný fosfitový stabilizátor.

Zmesný nesfarbujúci stabilizátor si zachovává vysokú stalbilizačnú účinnost ználmych fosfitov, ako sú napr. trisjnonylfenyljfosfit alebo tris;(a-metylbenzylfenyljfosfit, pričom na, jeho přípravu sa používajú íahko dostupné suroviny.

Vlastně vodné emulzie zmesných nesfarbujúcich stabiilizátorov sa pripravujú jednoduchým vmíešaním vody do stabilizátora na požadovaná koncentráciu stabilizátora v emulzií v jednom zariadení, bez potřeby intenzívneho miešania a bez nárolkov na dodatečné vyhrievanie. Připravená emulzia je mliečno-biěla, nízko viskózna kvapalina, bez zvyčajného napenenía, takmer nesedimentujúca, s vysokou stabilitou, velmi dobrou sikladovatelnosťou a nezmenenou stabilizačnou účinnosťou fosfitu.

Uvedené příklady iíustrujú, ale neobtaedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

V kádičke, opatrenej laboratórnym miešadlom, běli připravené následujúce zmesné nesifarbujúce stabilizátory A až F vmiešaním roztopeného aniónaktívneho emulgátora do základného fosfitu, vyhriateho na teplotu 90 až 120 ^,0C, za následného pridávania rozpúšťadla na báze vysokovrúcich aromatícko-parafinických uhlovodíkov, deklarovaných ako letecký petrolej, .a/alebo dezaktivátora ehlorovodíka. Použitý fesfit spinal následujúce použiadavky:

%P = 3,2 až 4, %C1 = max. 0,1, číslo kyslesti, mg KOH/g = max. 0,8 kinematická pri 50 °C, mm²/s — max. 550.

Zloženie zmesného stabilizátora hmotnostně %

A.

tris (a-metylbenzylfenyl) f osf it 82 emulgátor na báze nenylfenolu, m = 15 12 zmes letecký petrolej j-j- propylénoxid 5:1 6

B.

tris (a-metylbenzylfenyl jfosfit 72 emulgátor na báze a-metylibenzylfenelu, im = 10 18 zmes letecký petrolej -j-j- propylénoxidu 9:1 10

C.

tris (a-metylbenzylfenyl jfosfit 88 emulgátor na báze a-metylbenzylfenolu, m = -20 6,5 zmes letecký petrolej + + propylénoxid 10 : 1 5,5

Ď.

tris|(a-mety Eben,zylf enyl jfosfit 91 emulgátor na báze a,a‘-dimetylbenzylfenolu, m = 20 5 letecký petrolej 4

E.

tris:(a,a‘-idimetylbenzylfenyljfosfit 90 emulgátor na báze a,a‘-dimetylbenzylfenolu, m = 20 9,4 propylénoxid 0,6

F.

tris («,«'-dimetylbenzylf enyl )fosfiit 96,3 emulgátor na báze a-metylbenzylfenolu, m = 20 3,5 trietanolaimín 0,2

Z připravených zmesných nesfarbujúcích stalbílizátorov holi připravené 20 až 50 θ/oné vodné emulzie tak, že ša do kádiičky, opatrenej lopatkovým laboratórnym miešadlom (n = 450 až 600 ot.min^-1) s násadou stabilizátora laiboratórnej teploty, postupné

230899 za miešania v priebehu 20 až 30 minút přidávalo zodpovedajúce množstvo voldy, s výhodou zaillkalizovanej na pH = 9 až 10. Vznikla nízkoviskúzna mliečno-biela emulzia bez pěny a bez náznakov rozsadzovania: pH takto pripravenej emulzie bolo 9 až 9,5.

Příklad 2

Vodná emúlzia tris(nonylfenyl)íQSifit-u alebo tris (a-metylbenzylíenyl)fosfitu podlá doterajšieho stavu techniky:

V kádičke objemu 250 ml -sa rozpustí za miešania 7 g st-earátu. draselného v 143 g vody, zalkal kované j na pH 10, vyhriatej na 70 ^ClC. Za stálého- intenzívneho miešania lopatkovým mieš-adl-om sa do vodnej fázy .přidává po k-vapkách 50 g tris(a-metyllbenzylfenyljf-osfitu, charakterizovanom v příklade 1. Vzniknutá emulzia je napěněná, bielej až žlt-obielej farby, kt-orá v priebehu chlaldnutia pri státí rý-chlo sediment-ovala.

Vlastnosti připravených emulzií fosfit-ových stabilizátorov po-dla prífcla-d-ov 1 a 2 charakterizuje ta-b. 1.

Příklad 3

Zmesný nesfarbujúci stabilizátor, upravený do formy 25 %-n-ej em-ulzie podlá příkladu 1, sa v koncentrácii 1,5 % hmotnostných, vztahované na obsah kaučukového uhlovodí-ka v latexe, dávkov-al zaužívaným -spQsobo-m do krému latexu butadiénstyrénového kaučuku (SBR) typu 1501, používaného ik výr-obe kaučuku Kralex 010.402. Sledem technologických operácií bol připravený stabilizovaný kaučuk, obsahujúci -předmětný stabilizátor. Jeho -stabilizačná účinnost sa sledovala termooxi-dačným namáháním v sušiarni s cirku-láciou vzduchu pri teplote 130 °C po dobu 0 až 8 hodin. Mierou staibilizačne.j účinnosti je vždy změna vislkozity MOONEY 1—47100 °C kaučuku, ku ktorej vplyvom termooxidačnej degradácie dochádza — pozři tab. 2.

Na por-ovnanie sú uvedené hodnoty, do-sia-hnuté u bežne používaných fosfitov.

Tabulka 1

Vlastnosti vodných emulzií f-osfitových stabilizátorov

V-o-dná emulzia, 25%-ná začiatoik sedimentácie stabilita do nevratného

	(hodiny)	r-ozdelenia emulzie (dni)
stabilizátor z příkladu 2			0,5 až 1	1 až 2
zmesný stabilizátor
A			18	50
B			-10	20
C			30	60
D			24	55
E			48	60
F			8	14
Tabulka 2
Termická stabilita SBR	kaučuku,	expozícia pri 130 °C
Použitý stabilizátor		Viskozita M-ooney, 1—4	‘ (100 °CAML)
	0	il	2 4	6 8 h	delta
—	46	77	90 96	99 105	+59
z příkladu 2	52	50	51 51	49 47	— 5
tris (nonylf enyl j f o-s-f il	47	46	44 44	46 46	— 1
zmesný stabilizátor C	47	46	47 47	46 40	— 1
z příkladu 1 E	48	47	46 45	46 46	— 2

Emulzia tris(,nonylf eny-l j-fosfitu sa realizovala sposobom podlá příkladu 2.

Claims (2)

1. Zmesný nesfarbujúci stabilizátor syntetických ikaučulkov so zlepšenou spracovatel'nosfou na báze trisjaralkylfenolujfosfitu všeobecného vzorca I

   a) kde R znamená α-metylbenzyl alebo a,a‘-diVYNALEZU metylbenzýl a n znamená celé číslo· 1 až 3, pričom ak R znamená α-metylbenzyl, n znamená celé číslo 1 až 3 ak R znamená a,«‘-dimetylbenzyl, n znamená celé číslo 1 vyznačujúci sa tým, že obsahuje 72 až 96,9 % hmotnostných tris jaralkylfenyljfcsfitu všeobecného vzorca I,
2. 3 až 26 % hmotnostných aniónaktívneho emulgátora na¹ báze alkyl- alebo· arailkylfenoloolyglykolétersulfátu všeobecného· vzorca il v ktorom R znamená «-methylbenzyl, <x,a-dimetylbenzyl, alebo nonyl, n znamená celé číslo 1 až 3 a m znamená celé číslo 10 až 20, pričom ak R znamená α-metylbenzyl, n znamená celé číslo 1 až 3 aik R znamená a,«‘-dimetylbenzyl, nonyl, n znamená celé číslo 1

   X znamená vodík, sodík, draslík, amóniový zvyišok, alebo amóniovú skupinu odvoldenú od alifatického alebo cyklického aminu s počtom 2 až 10 atómov uhlíka,

   0,1 až 2 % hmotnostně dezaktivátora chlorovodíka a popřípadě 2 až 9 % hmotnostných pomocných látok typu riediel.

   OPRAVA k PVAO č. 250 899 (51) Int. Cl.⁴ C 08 K 13/08 // (C 08 K 13/08,

   C 08 K 5/49, C 08 K 5/36)

   Poslední slovo v „Předmětu vynálezu“ má být:

   ... typu riedidiel.