FR2461722A1 - Procede de production de particules de caoutchouc - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE PRODUCTION DE PARTICULES DE CAOUTCHOUC. UN CAOUTCHOUC SYNTHETIQUE SOUS FORME DE LATEX EST COAGULE POUR PRODUIRE DE PETITES PARTICULES QUI SONT ENSUITE REVETUES D'UN POLYMERE CAOUTCHOUTEUX-RESINEUX OU RESINEUX. LES CONDITIONS DE MELANGE ETABLIES DANS LES ETAGES DE COAGULATION ET DE REVETEMENT CORRESPONDENT A CERTAINES LIMITES DU NOMBRE DE REYNOLDS ET DU TEMPS DE SEJOUR. DOMAINE D'APPLICATION : FABRICATION D'ARTICLES TELS QUE DES ELEMENTS DE PNEUMATIQUES, DES TUYAUX, DES JOINTS, ETC.

Description

L'invention concerne un procédé perfectionné de

production de particules de caoutchouc, et plus parti-

culièrement un procédé perfectionné pour la production de caoutchouc en particules par revêtement de particules de caoutchouc avec un polymère caoutchouteux-résineux ou

un polymère résineux.

Divers procédés de préparation de particules de

caoutchouc naturel et synthétique ont été décrits.

Un procédé utilise le principe selon lequel le caoutchouc est mis sous forme de petites particules qui sont revêtues ou enrobées de manière à éviter toute agglomération ou coalescence. De nombreuses variantes de ce procédé ont été décrites, ces variantes étant associées au mode de production des petites particules de caoutchouc et à ce

qu'il faut utiliser pour l'étape de revêtement ou d'enro-

bage. Cependant, il est bien connu que la maîtrise des dimensions des particules est difficile à obtenir et que le rendement de l'étape de revêtement ou d'enrobage est faible. Un second procédé consiste à broyer du caoutchouc solide pour produire des petites particules qui sont ensuite revêtues de manière à ne pas s'agglomérer. Ce

procédé demande une grande énergie et il est donc coûteux.

On a découvert un procédé perfectionné de produc-

tion de particules de caoutchouc, dans lequel un caoutchouc synthétique, sous forme de latex, est coagulé dans des conditions permettant d'obtenir des particules de faibles dimensions qui sont ensuite revêtues d'un polymère

caoutchouteux-résineux ou d'un polymère résineux.

L'invention concerne donc un procédé perfectionné de production de particules de caoutchouc, consistant à mélanger un latex aqueux d'un caoutchouc avec un agent aqueux de coagulation puis à mélanger les particules de caoutchouc coagulées ainsi obtenues avec un latex aqueux dilué d'un polymère caoutchouteux-résineux ou d'un polymère résineux, afin que les particules de caoutchouc soient revêtues

de ce polymère, puis qu'elles soient séparées et récupé-

rées. Le procédé est caractérisé par le fait que le mélange

du latex de caoutchouc et de l'agent de coagulation se pro-

duit dans un conduit o un écoulement hautement turbulent et un faible temps de séjour sont établis et par le fait également que le mélange du polymère et des particules de caoutchouc coagulées se produit dans le conduit o un écoulement turbulent et un faible temps de séjour sont établis. L'invention concerne donc un procédé perfectionné de production de particules de caoutchouc, consistant à mélanger un latex aqueux d'un polymère caoutchouteux contenant une dioléfine conjuguée en C4 à C6, le latex contenant environ 10 à 35 % en poids du polymère, avec un acide minéral aqueux ou un agent de coagulation à base de sel minéral, à mélanger les particules de polymère coagulé ainsi formées avec un latex aqueux dilué d'un polymère caoutchouteux-résineux ou résineux, contenant du

styrène, de manïère que les. particules de polymère coagu-

lé soient revêtues de ce polymère, le latex dilué contenant d'environ 1 à environ 5 % en poids dudit polymère et la quantité de latex dilué étant établie de

manière à correspondre à une proportion d'environ 5 à.

parties en poids de polymère caoutchouteux-résineux ou de polymère résineux pour 10,0 parties. en poids de polymère caoutchouteux, les particules. de caoutchouc étant ensuite séparées et récupérées. Le procédé est caractérisé par le fait que les mélanges de latex de polymère caoutchouteux et dudit agent de coagulation est réalisé dans un conduit parcouru par un écoulement turbulent et caractérisé par un nombre de Reynolds compris entre environ 25 000QettiO 000, et par le-fait que le temps de séjour est compris entre environ 0,05 et 0,5 seconde, la température de l'étape de coagulation étant comprise entre environ 49 et 990C. Le mélange des particules de polymère coagulé et du latex dilué de polymère caoutchouteux-résineux ou de polymère résineux se situe dans un conduit o l'écoulement est caractérisé par un nombre de Reynolds compris entre environ 5 000 et 000 et dans lequel le temps de séjour est compris entre environ 0,5 et 5 secondes, la température étant comprise entre environ 82 et 99 C. Des polymères caoutchouteux pouvant être utilisés dans le procédé de l'invention comprennent des polymères contenant une dioléfine conjugée en C4 à C6. De telles dioléfines conjuguées en C4 à C6 convenables comprennent le butadiène, l'isoprène et le diméthylbutadiène. De tels polymères convenables, contenant une dioléfine conjuguée en C4 à C6, comprernnent le polybutadiène, le polyisoprène,

le poly(diméthylbutadiène), des copolymères butadiène-

styrène, des copolymères butadiène-alphaméthylstyrène, des

copolymères isoprène-styrène, des copolymères butadiène-

acrylonitrile, des copolymères butadiène-méthacrylonitrile, des copolymères isoprène-acrylonitrile, des copolymères

isoprène-méthacrylonitrile, des copolymères diméthylbutadiène-

styrène, des copolymères butadiène-styrène-divinylbenzène, des copolymères butadiène-acrylonitrile-divinylbenzène, des copolymères butadiène-styrène-acide organique insaturé, etc. Le latex de polymère caoutchouc est de préférence obtenu par polymérisation de monomères en émulsion aqueuse et -en présence de radicaux libres, mais il peut également être obtenu par conversion de formes solides ou en solution du polymère en forme de latex. Des polymères caoutchouteux préférés comprennent des copolymères butadiène-styrène contenant d'environ 17 à 35 % en poids de styrène et de copolymères butadiène-acrylonitrile contenant d'environ 20 à 50 % en poids d'acrylonitrile. Le latex aqueux contient

d'environ 10 à 35 % en poids du polymère caoutchouteux.

Des polymères caoutchouteux-résineux du polymère résineux convenant au procédé de l'invention sont les polymères contenant du styrène et ils comprennent le polystyrène, des polymères de butadiène et de styrène contenant plus d'environ 70 % en poids de styrène, des polymères de butadiène, de styrène et de divinylbenzène contenant plus d'environ 70 % en poids-de styrène et des polymères contenant d'environ 40 à 60 % en poids de butadiène, d'environ 10 à 20 % en poids d'acrylonitrile et d'environ 30 à 40 % en poids de styrène. Des polymères résineux préférés sont le polystyrène, des polymères de butadiène et de styrène contenant plus d'environ 85 % en poids de styrène, et les polymères caoutchouteuxrésineux préférés sont des polymères de butadiène, d'acrylonitrile et de styrène contenant de 50 à. 60 % en poids de butadiène, de. 10 à 15 % en poids d'acrylonitrile et de 30 à 35 % en poids

de styrène.

Un polymère butadiène-acrylonitrile-styrène conve-

nable peut être préparé par mélange de butadiène et d'acry-

lonitrile dans des proportions de 75 à 10.0 parties en poids de butadiène et 0 à 25 parties en poids d'acrylonitrile, et par émulsification de ce mélange dans de l'eau au moyen d'un émulsifiant formant des micelles ioniques, par exemple

les métaux alcalins ou sels d'ammonium d'acides carboxy-

liques saturés ou insaturés, ou d'acides decollophaneou d'acides de collophanedisproportionnés ou encore de sulfates ou de sulfonates d'alkyle. Cette émulsion est dirigée vers un réacteur en même temps qu'un catalyseur contenant des radicaux libres, d'un activateur et d'agents convenables

de modification. La polymérisation s'effectue à une tempé-

rature d'environ SQ à 70. C et elle est poursuivie jusqu'à une conversion d'au moins 80 %, et de préférence d'au moins 90% de monomère. Le latex ainsi obtenu est soumis à un processus

d'agglomération destiné à accroître la dimension des par-

ticules- de ce latex pour la porter à une valeur comprise o entre environ 1500 et 2500 A. Ces processus d'agglomération sont bien connus de l'homme de l'art. et ils consistent en

des méthodes mécaniques utilisant un dispositif d'homogéné-

isation, des méthodes chimiques consistant 4 ajouter des agents d'agglomération tels qu'un éther polyvinylique une matière du type "Carbowas" ou des sels ioniques et des méthodes physiques effectuant une agglomération par congélation. La température du latex aggloméré est portée à une valeur d'environ 80 à 90 C et on ajoute une émulsion aqueuse au mélange dans les proportions d'environ 65 à parties en poids de styrène et environ 20 à 35 parties

en poids d'acrylonitrile, la quantité du mélange styrène-

acrylonitrile étant comprise entre 35 et 60 parties en

poids pour 65 à 40 parties en poids de polymère-butadiène-

acrylonitrile. Lesmonomères additionnels sont polymérisés à un taux de conversion d'au moins 80 %, et de préférence

d'au moins 90 %, pour donner le polymère caoutchouteux-

résineux qui est recueilli par mise en oeuvre de procédés classiques, par exemple sous la forme d'un latex stable. Du polystyrène, des polymères de butadiène et de styrène et des polymères de butadiène, de styrène et de divinylbenzène convenables, peuvent être prépares par la mise en oeuvre de procédés bien connus de polymérisation en émulsion aqueuse en présence de radicaux libres. Les latex aqueux peuvent contenir jusqu'à 35 % en poids de polymère caoutchouteux-résineux ou de polymère résineux, mais ils doivent être dilués pour pouvoir être utilisésdans le procédé de l'invention, de manière que le latex contiennent d'environ 1 à 5 % en poids de polymère, et de préférence d'environ 1,5 à. 3 % en poids

de polymère caoutchouteux-résineux ou de polymère résineux.

La quantité de latex de polymère caoutchouteux-résineux ou de polymère résineux sous forme diluée, ajoutée au procédé, est telle que l'on obtient d'environ 5 à 15 parties en poids et de préference d'environ 7 à 12 parties en poids de polymère caoutchouteux-résineux ou de polymère résineux

pour 100 parties en poids de polymère caoutchouteux.

Des agents aqueux de coagulation à base d'acide

minéral ou de sel minéral convenant au procédé de l'inven-

tion sont des solutions aqueuses. bien connues de l'homme

de l'art etcomprenant comme acides minéraux, l'acide chlorhy-

drique et l'acide sulfurique, ce dernier étant préféré, et, comme sels minéraux, le chlorure de sodium, le chlorure de calcium, le chlorure de magnésium, le sulfate de magnésium et le sulfate d'aluminium, le chlorure de sodium, le chlorure de calcium ou le sulfate d'aluminium étant préféré. Des agents de coagulation particulièrement

avantageux sont le chlorure de sodium et l'acide sulfu-

rique, utilisés seuls ou ensemble, avec des latex de poly-

mère caoutchouteux butadiène-styrène et le chlorure de

calcium avec des latex de polymère caoutchouteux butadiène-

acrylonitrile. La concentration de l'agent de coagulation est d'environ 0, 2 à 1 % en poids dans l'eau pour les sels minéraux et d'environ 2 à 10 % en poids dans l'eau

dans le cas des acides minéraux.

Le mélange du latex de polymère caoutchouteux et de l'agent de coagulation s'effectue dans un conduit, dans des conditions d'écoulement très turbulents et avec un faible temps de séjour. La température de cette étape

de coagulation est comprise entre environ 49 et 990C.

Pendant la phase de coagulation, cette température est avantageusement comprise entre 75 et 990C, et de préférence entre environ 82 et 999C. Le latex de polymère arrive normalement au tube, à une température d'environ 20 à 650C,

et de préférence a une température d'environ 20 à 40'C.

Etant donné les problèmes bien connus posés par l'instabili.-

té d'un latex avec l'accroissement de température, il est

avantageux de régler la température de l'étape de coagula-

tion en ajustant la température de l'agent aqueux-de

coagulation. Lorsque la température de l'étape de coagula-

tion dépasse la température du latex de polymère caout-

chouteux, la température de l'agent aqueux de coagulation

est réglée à la valeur nécessaire pour établir la temipé-

rature souhaitée au cours de la coagulation. L'agent aqueux de coagulation arrive de préférence au conduit à une température comprise entre environ 50 et 1000C, et de préférence à une température comprise entre environ et 1000C. Le rapport du débit d'écoulement de l'agent aqueux de coagulation à celui du latex de polymère caoutchouteux est d'au moins environ 8: 1, et de préférence

d'au moins 10:1, ce rapport pouvant s'élever à environ 30:1.

Etant donné le débit d'écoulement élevé de l'agent aqueux de coagulation par rapport à celui du latex de polymère caoutchouteux, le réglage de la température de l'étage de coagulation s'effectue plus aisément par réglage de la

température de l'agent aqueux de coagulation.

Le mélange des particules de polymère coagulé avec le latex dilué du polymère caoutchouteux-résineux ou résineux s'effectue dans un conduit à. écoulement turbulent et à temps de séjour relativement court. La température de cette étape est d'environ 82 à 990C, et de préférence

d'environ 85 à 99çC. Le latex du polymère caoutchouteux-

résineux ou du polymère résineux arrive normalement au

conduit à une température d'environ 20 à.40CC, La tempé-

rature régnant au cours de cette étape du procédé dépend largement de la température du courant provenant de l'étape de coagulation. En variante, de la vapeur d'eau

peut être ajoutée à cette étape afin d'en régler la tempé-

rature. Le mélange réalisé dans les conduits. est suffisant pour répartir le latex dilué dans la masse. du mélange de particules de polymère coagulé et de la phase aqueuse, afin que le polymère caoutchouteux- résineux ou le polymère résineux puisse recouvrir les particules de polymère coagulé. Cependant, le malaxage ne doit pas être trop turbulent, car il risque autrement d'enlever le revêtement

de polymère. L'étape de. coagulation provoque une concentra-

tion suffisante de l'agent de coagulation pour provoquer la coagulation du polymère caoutchouteux -résineux ou du polymère résineux, le polymère ainsi coagulé revêtant

alors d'une manière prédominante les. particules de poly-

mère caoutchouteux coagulé déjà présentes.

Le nombre de Reynolds est un paramètre bien connu pour définir le mouvement d'un fluide. Le nombre de Reynolds est calculé, dans le cas d'un conduit circulaire,. au moyen de 1 '6quation: Nombre de Reynolds = D v? o D est le diamètre du conduit en centimèrees, v est la vitesse d'écoulement en cm/s, / est le poids spécifique en g/cm3 etv est la viscosité en g/cm.s. Dans l'étage de coagulation, le nombre de Reynolds est compris entre environ 25 000 et 100 000 et de préférence entre environ 000 et 100 000. Le temps de séjour dans l'étage de coagulation est compris entre environ 0,05 et 0,5 seconde, et de préférence entre environ 0,1 et 0,3 seconde. Dans l'étage de revêtement, le nombre de Reynolds est compris entre environ 5 000 et 25 000 et de préférence entre environ 7500 et 20000, et le temps de séjour est compris entre environ 0, 5 et 5 secondes, et de préférence entre

environ 1 et 3 secondes.

Les particules de caoutchouc utilisées dans le procédé de l'invention ont une dimension maximale telle qu'au moins 50 % en poids de ces particules passent'à travers un tamis ayant des ouvertures d'environ 1,75 mm,

et que, de préférence, au moins 50 % en poids de ces parti-

cules passent à travers un tamis ayant des ouvertures d'environ 1,25 mm. Il est préférable que les dimensions des particules soient telles qu'au moins 50 % en poids de

ces particules passent à travers un tamis ayant des ouver-

tures d'environ 1 mm, et qu'au moins 80 % en poids des particules passent à travers un tamis ayant des ouvertures d'environ 2 mm. Les caractéristiques dimensionnelles des particules de polymère peuvent être aisément déterminées par secouage d'un échantillon à travers une série de tamis

ayant des ouvertures de dimensions connues, et par détermi-

nation du poids de polymère retenu sur chaque tamis.

Ces particules de caoutchouc peuvent être utilisées pour la fabrication d'articles bien connus dans l'industrie par exemple des éléments de pneumatiques et des pièces mécaniqiues.dans le cas de polymères styrènebutadiène, et des tuyaux, des joints et des bagues annulaires dans le cas des polymères acrylonitrile-butadiène. En utilisant du caoutchouc en particules au lieu des balles bien connues de caoutchouc, le fabricant d'articles peut mettre en oeuvre des méthodes améliorées de manutention et d'alimenta- tion en caoutchouc de divers étages de mélange, et il

peut économiser de l'énergie au cours des phases de mélange.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est un schéma d'un appareil tubulaire de coagulation et de revêtement, mettant en oeuvre le procédé de l'invention; la figure 2 est un schéma d'une variante de l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement; la figure 3 est un schéma d'une autre variante de l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement; la figure 4 est un schéma d'une autre variante de l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement; la figure 5 est un schéma d'une autre variante de l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement;et la figure 6 est un schéma d'un appareil tubulaire de coagulation et de revêtement, conçu pour recueillir

également les particules de caoutchouc.

La figure I représente schématiquement un appareil tubulaire de coagulation et de revêtement mettant en oeuvre le procédé de l'invention. Cet appareil comporte un conduit 1 d'alimentation en latex 6. de. polymère caoutchouteux et

un conduit 2 d'alimentation en agent aqueux 7 de coagulation.

Les deux courants se mélangent dans le conduit 3 de coagulation. Un conduit 4 assure l'alimentation en latex dilué 8 de polymère résineux. Le latex dilué se mélange avec le polymère caoutchouteux coagulé dans. un conduit 5 o le polymère résineux s'applique sur les particules de polymère caoutchoux coagulé. Les particules de polymère

ainsi revêtues s'écoulent en 9 du conduit 5.

La figure 2 représente une variante de l'appareil

tubulaire de coagulation et de revêtement selon l'invention.

Dans cet appareil, un conduit 11 assure l'alimentation en latex-16 de polymère caoutchouteux et un conduit 12 assure l'alimentation en agent aqueux 17 de coagulation. L'agent de coagulation et le latex se mélangent dans un conduit 13 de coagulation. Un conduit 14 alimente en latex

dilué 18 de polymère résineux un conduit 15 de revêtement.

Des particules de polymère caoutchouteux coagulé s'écoulent du conduit 13 par un prolongement 19 de ce dernier dans le conduit 15 de revêtement, le prolongement 19 aboutissant à. l'intérieur du conduit 15 de revêtement, à peu près au point d'introduction du latex de polymère résineux arrivant

par le conduit 14. L'ensemble s'écoule en 20 du conduit 15.

La figure 3 représente une autre variante de l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement selon

l'invention. Dans cet appareil, le latex de polymère caout-

chouteux 26 arrive par un conduit 21. L'agent aqueux 27 de coagulation arrive par un conduit 22. Le latex de polymère et l'agent de coagulation se mélangent dans un conduit 23 de coagulation pour former des particules de polymère caoutchouteux coagulé. Un latex dilué 28 de polymère résineux arrive par un conduit 24 qui est relié à un tube 29 pénétrant dans le conduit 25 de. revêtement par un coude tourné dans

le sens d'écoulement des fluides., Les particules de poly-

mère revêtues et dispersées dans l'eau sortent de l'appareil

en 30.

La figure 4 montre une autre variante de l'appareil

tubulaire de coagulation et des revêtements selon l'invention.

Le latex de polymère caoutchouteux 36 arrive par un conduit 31 et l'agent aqueux 37 de coagulation arrive par un conduit 32. L'agent de coagulation et le latex se mélangent au point

d'introduction des deux courants dans un conduit 33 de coagula-

tion et les, particules de polymère caoutchouteux coagulé s'écoulent ensuite avec la phase aqueuse pour pénétrer dans un conduit 35 de revêtement. Un latex dilué 38 de polymère résineux est introduit dans ce conduit de revêtement par un conduit 34. Les particules de polymère revêtues et dispersées

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dans l'eau sortent de l'appareil en 39.

La figure 5 représente une autre forme de réalisa-

tion de l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement selon l'invention. Le latex 46 de polymère caoutchouteux arrive à l'appareil par un conduit 41. L'agent aqueux 47 et 47a de coagulation pénètre dans l'appareil par des conduits 42 et 42a. Lors du mélange de latex de polymère et de l'agent de coagulation, une coagulation du polymère se produit dans un conduit 43. Les particules de polymère coagulé sont entraînes dans la phase aqueuse de manière à pénétrer dans un conduit 45 de revêtement. Un latex dilué 48 et 48a de polymère résineux pénètre dans le conduit de revêtement par des conduits 44 et 44a. Les particules de polymère revêtues sont entraînées par la phase aqueuse de

manière à sortir de l'appareil en 49.

Il est évident à. l'homme de l'art que de nombreuses

modifications peuvent être apportées aux formes de réalisa-

tion représentées sur les figures 1 à.5. Il est préférable que le conduit soit constitué d'un tube ayant une section droite sensiblement circulaire. L'écoulement des divers courants est réglé par la mise en oeuvre de moyens bien connus et la température de ces courants peut être réglée également par des moyens connus. L'écoulement turbulent nécessaire dans le conduit de coagulation est aisément obtenu par des débits d'écoulement élevés dans. un tube de coagulation de diamètre relativement faible. Par exemple, dans le cas d'un tube de coagulation ayant un diamètre intérieur d'environ 1,5 cm et parcouru par un débit total d'environ 40 kg par minute (total du latex de polymère caoutchouteux et de l'agent aqueux de coagulation), le nombre de Reynolds est d'environ 56 000. L'écoulement turbulent nécessaire dans le conduit de coagulation peut être aisément obtenu par la mise en oeuvre d'un tube dont le diamètre intérieur est plus grand que celui du tube de coagulation. Par exemple, lorsqu'on utilise un tube de revêtement d'environ 5 cm de diamètre intérieur, le nombre de Reynolds obtenu dans. ce tube, avec un débit total d'écoulement dans le tube de coagulation d'environ 42 kg par minute, est d'environ 17 000. Aux débits indiqués ci-dessus, le temps de séjour dans un tube de coagulation d'environ 1,5 cm de diamètre intérieur et d'environ 38 cm de longueur est d'environ 0,1 seconde. Le temps de séjour dans un tube de revêtement d'environ 5 cm de diamètre intérieur et d'environ 26 cm

de longueur est d'environ 1,0 seconde.

La figure 6 représente schématiquement l'appareil tubulaire de coagulation et de revêtement selon l'invention dans une forme de réalisation conçue pour recueillir les

particules de caoutchouc. Le latex 57 de polymère caout-

chouteux arrivent à l'appareil par un conduit 51 et l'agent aqueux 58 de coagulation arrive par un conduit 52. Le latex et l'agent de coagulation se mélangent dans un conduit 53 de coagulation. Ce conduit de coagulation débouche dans un conduit 54 de revêtement, le conduit 53 comportant un prolongement 56 qui pénètre dans le conduit de revêtement afin que le latex dilué 59 de polymère résineux, arrivant par

un conduit 55, entre en contact avec l'effluent du prolon-

gement 56 sensiblement au point d'introduction de ce latex dilué dans le conduit de revêtement. Les particules de polymère revêtues sortent du conduit de revêtement et pénètrent dans l'eau contenue dans un réservoir 6Q et dont le niveau

est situé à quelques centimètres, au-dessus de l'extrémité -.

du conduit 54 de revêtement. L'eau du réservoir 60 est mise en mouvement par un agitateur 61. Le trop-plein du réservoir s'écoule par un conduit 62 vers un séparateur 63 qui peut être un tamis vibrant et qui sépare les particules de caoutchouc de l'eau, cette dernière étant recueillie dans un collecteur 76. Un transporteur 64 fait passer les particules de caoutchouc du séparateur 63 dans un bac 65 alimenté, par un conduit 66, en eau fraîche lavant les particules. Ces dernières s'écoulent du bac 65 par un trop-plein 67, vers une centrifugeuse 70 dans laquelle l'eau est séparée des particules de caoutchouc et s'écoule par un conduit 71, les particules de caoutchouc étant emmenées par un transporteur 72 vers un séchoir 73 à lit fluidisé dans lequel les particules de caoutchouc sont séchées afin que leur teneur finale en eau soit inférieure à environ 1 % en poids. Les particules de caoutchouc sèches sont dirigées par un conduit 74 vers un dispositif 75 de poudrage dans lequel une petite quantité de poudre, par exemple de fines particules de silice, est appliquée sur la surface des particules qui sont ensuite transportées vers une installation d'emballage. Il est évident à. l'homme de l'art que de nombreuses variations peuvent être apportées en fonction de l'équipement utilisé pour le conditionnement

des particules de caoutchouc.

Les exemples suivants illustrent l'invention à

titre non limitatif.

EXEMPLE 1

On prépare des particules de caoutchouc au moyen de l'appareil de coagulation et de revêtement représenté sur la figure 1, et ces particules sont recueillies au moyen de l'appareil montré sur la figure 6, jusqu'au bac 65, ce dernier compris. Les particules de caoutchouc provenant du bac 65 sont séchées séparément sur un équipement de laboratoire. Les particules de caoutchouc sèches sont poudrées avec environ 4 % en poids de silice avant d'être conditionnées. Le polymère résineux contenant du styrène et

utilisé pour le revêtement est le terpolymère styrène-buta-

diène-acrylonitrile, préparé comme décrit précédemment et contenant environ 55 % en poids de butadiène, environ 33 %

en poids: de styrène et environ 12 % en poids d'acrylonitrile.

Le polymère caoutchouteux utilisé est un polymère butadiène-

acrylonitrile contenant environ 34 % en poids d'acrylonitrile

et ayant une viscosité Mooney d'environ 50 (ML 1+4 à 1000C).

L'agent de coagulation est une solution aqueuse de chlorure

de calcium. La température mesurée dans le tube de coagula-

tion est de 900C. Le tube 3 de coagulation de la figure 1 présente un diamètre intérieur de 1,02 cm et une longueur de ,5 cm. Le tube 5 de revêtement de la figure 1 présente un diamètre intérieur de 5,25 cm et une longueur de 44 cm, ce tube descendant sur 12 cm au-dessous du niveau de l'eau contenue dans le bac 60 représenté sur la figure 6. Les données indiquées dans le tableau I suivant et les données concernant les dimensions des particules montrent clairement que des particules de faibles dimensions

peuvent être aisément obtenues.

TABLEAU I

Numéro de l'essai Teneur en solides du latex de polymère (% en poids) Température du latex de polymère

(QC)

Débit du latex de polymère (en kg/min) Concentration de CaC12 (% en poids)Température du CaC12 (QC) Débit du CaC12 (kg/min) Teneur en solides du latex de revêtement C% en poids.) Température du latex de revêtement ( C) Débit du latex de revêtement (kg/min) Nombre de Reynolds calculé (a) dans le tube de coagulation (b) dans le tube de revêtement Temps de séjour calculé (a) dans le tube de coagulation(s) (b) dans le tube de revêtement (s) Dimensions des particules d50 (mm) d80 (num)n)

18,4 18,4

-21 20-21

2,72 0,65 36,3 2,72 0,61 36,3

2,0.9 2,09

20.-21 20-21

1,81 1,81

81000.

0,24 1,21 0,75 1,10 0,24 1,21 1,01 2,04 note d50 indique la dimension des ouvertures

d'un tamis traversé par 50 % en poids des particules.

d80 indique la dimension des ouvertures

d'un tamis traversé par 80 % en poids des particules.

EXEMPLE 2

On prépare des échantillons de particules de caoutchouc au moyen d'un appareil analogue à celui de l'exemple 1, mais utilisant les éléments de coagulation et de revêtement montrés sur la figure 2. Le conduit 13 de coagulation de la figure 2 a un diamètre intérieur de 1,58 cm et une longueur de 30,5 cm mesurée à.partir du point d'arrivée du conduit 12. Le prolongement 19 a une longueur de 7,6 cm. Le tube de revêtement a une longueur de 36 cm mesurée à partir du point de jonction du conduit 14 et de ce tube de revêtement, et ce dernier plonge sur cm dans l'eau du bac 60 (figure 6). Les polymères utilisés sont identiques à-ceux décrits dans l'exemple 1, et l'agent de coagulation est du chlorure de calcium dissous dans l'eau. Le tableau II contient les données d'essai et

les résultats de l'analyse des dimensions de particules.

Les essais no 21 et 22 montrent que de. légères variations eesparamètresdu procédé n'entraînent pas de modifications importantes de la qualité du produit, comme indiqué par

les données concernant les dimensions des particules.

l'essai n023 montre que des. particules de dimensions accepta-

bles. peuvent être obtenues. lorsque le nombre de Reynolds du conduit de coagulation est de 27300 et que celui du conduit de revêtement est de 9100. Les essais n0 24 et 26 montrent, en comparaison avec les essais n0 21 et 22, que des débits d'écoulement élevés et une température, dans les conduits de coagulation, de 83 ou 840C, donnent des particules de dimensions acceptables. L'essai n0 25, qui est un essai de contrôle sortant du cadre de l'invention, montre que dans le cas o le rapport du débit d'écoulement de l'agent aqueux de coagulation au débit d'écoulement du latex de polymère caoutchouteux est inférieur à environ 8:1, le rapport réel dans cet essai étant d'environ 4,34:1,

On n'obtient pas des particules de dimensions accep-

tables.

TABLEAU II

No de l'essai 21 22 23 24 25 26 Latex de teneur en solides (% en poids) 18.4 21.8 21.8 21.8 21.8 24.0 polymère jTempérature (OC) 20-21 20-21 2021 20-21 20-21 20-21 Débit (kg/min) 2.72 2.09 2.09 4.17 4.17 4.08 Teneur en solides (% en poids) 0.54 0.5 0.52 0.49 0.45 0.53 CaCi2 f Température (OC) 93 93 93 92 93 93 Débit (kg/min) Débit<kg/min) 43.0 45.4 18.1 36.3 18.1 38.5 Latex de (Teneur en solides (% en poids) 2.09 1.97 1.97 1.97 1. 97 2.14 revêtement Température (OC) 20-21 20-21 20-21 20-21 20-21 20-21 Débit (kg/min) Débit(kg/min) 1.81 2.34 2.34 4.68 4.68 3.45 Nombre de Reynolds Calculé (a) tube de coagulation 61300 64000 27300 54500 30000 57300 (b) tube de revêtement 16500 20100 9100 18250 10900 18600 Temps de séjour calculé (a) tube de coagulation (s) 0.23 0.09 0.22 0.11 0.2 0.11 (b) tube de revêtement (s) 1.21 0.94 2.08 1.04 1.74 1.02 Température dans le tube de coagulation ( C) 89 87 87 84 84 83 Dimension des particules d50 (mm) 0.82 0.81 1.77 1.18 2.44 1.07 d8 (ram) 1. 418 c80 (mml) 1.14 1. 18.2.84 1.79 3.66 1.65 -.4 Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

246 1722

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production de particules de caoutchouc, consistant à mélanger un latex aqueux d'un polymère caoutchouteux contenant une dioléfine conjuguée en C4 à C6, le latex contenant d'environ 10 à 35 % en poids du polimère, avec un agent aqueux de coagulation comprenant un acide minéral ou un sel minéral, à mélanger les particules de polymère coagulé ainsi formées avec un latex aqueux dilué d'un polymère caoutchouteux-résineux ou résineux, contenant du styrène, de manière que les particules de

polymère coagulé soient revêtues dudit polymère caoutchouteux-

résineux ou résineux, le latex dilué contenant d'environ 1 à 5 % en poids du polymère caoutchouteux-résineux ou résineux, et le latex dilué comprenant d'environ 5 à 15 parties en poids de polymère caoutchouteuxrésineux ou résineux pour 100 parties en poids de polymère caoutchouteux, le procédé, qui consiste également à séparer et recueillir les particules de caoutchouc, étant caractérisé en ce qu'il consIte en outre à mélanger le latex de polymère caoutchouteux avec ledit

agent de coagulation dans un conduit parcouru par un écou-

lement turbulent défini par un nombre de Reynolds compris entre environ 25 000 et 100 000 et dans lequel le temps de séjour est compris entre 0, Q5 et 0,5 seconde, la température de l'étape de coagulation étant comprise entre environ 49 et

99 C, le mélange des particules de polymère coagulé et du poly-

mère caoutchouteux-résineux ou résineux s'effectuant dans un con-

duit parcouru par un écoulement défini par un nombre de Reynolds et d'environ 5000 à 25000 et dans lequel le temps de séjour est compris entre 0,5 et 5 secondes, la température étant

comprise entre environ 82 et 99 C.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le latex de polymère caoutchouteux est à une tem-

pérature comprise entre environ 20 et 65 C, la température de l'agent aqueux de coagulation étant comprise entre environ

50 et 10Q C.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport du débit d'écoulement de l'agent aqueux de coagulation à celui du latex de polymère caoutchouteux

est d'au moins environ 8:1 et peut atteindre environ 3U1.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température du polymère caoutchouteux est comprise entre environ 20 et 40 C, celle de l'agent aqueux de coagulation est comprise entre environ 85 et 100 C et celle de l'étape de coagulation est comprise entre environ

82 et 99eC.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce que le nombre de Reynolds utilisé dans l'étape de coagu-

lation est compris entre environ 50000 et 100000 et celui dans l'étape de revêtement est compris. entre environ 7500

et 20000.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le temps de séjour dans l'étape de coaculation est compris entre environ 0,1 et 0,3 seconde et le temps de séjour dans l'étape de revêtement est compris entre environ

1 et 3 secondes.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le caoutchouc se présente sous. la forme de parti-

cules dont la plus grande dimension est telle qu'au moins % en poids de ces particules traversent un tamis ayant

des ouvertures d'environ 1,75 mm. -

8. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 6,

caractérisé en ce que le conduit est constitué par un tube

de section droite sensiblement circulaire.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérise en ce que le conduit de revêtement présente un diamètre

intérieur supérieur à celui du conduit de coagulation.

10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le polymère caoutchouteux est un copolymère de butadiène et de styrène contenant d'environ 17 à 35 % en

poids de styrène, ou un copolymère de hutadiène et d'acry-

lonitrile contenant d'environ 20 à 50 % en poids d'acrylo-

nitrile.

11. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le polymère caoutchouteux-résineux ou résineux est un polymère résineux choisi entre le polystyrène et des

polymères de butadiène et de styrène contenant plus d'envi-

ron 85 % en poids de styrène.

12. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le polymère caoutchouteux-résineux ou résineux est un polymère caoutchouteux-résineux contenant de 50 à

% en poids de butadiène, de 10 à 15 % en poids d'acrylo-

nitrile et de 30 à 35 % en poids de styrène.