PL30161B1 - Sposób polimeryzowania butadienów-1,3 w postaci wodnej emulsji alkalicznej - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu polimeryzacji butadienów - 1,3 w postaci wodnej emulsji alkalicznej.Polimeryzacje butadienów - 1,3 w celu wytwarzania materialów syntetycznych, podobnych do kauczuku, przeprowadza sie zwykle istosujac ich wodna emulsje. Przy stosowaniu emulsji alkalicznej jako srodki emulgujace stosuje sie albo isole potasowco^ we wyzszych kwasów tluszczowych, np. kwasu olejowego, albo sole potasowcowe kwasów sulfonowych, wywierajace dziala¬ nie umulgujace,np. sole alkylowanych kwa¬ sów naftalenosulfonowych. Emulsje podob¬ ne do mleka kauczukowego, otrzymane po spoliimeryzowaniu, przerabia sie zwykle przez wysalanie i (albo) przez zakwasza¬ nie. Oba te rodzaje srodków emulgujacych posiadaja pewne wady. Tak wiec wyzsze kwasy tluszczowe dzialaja dostatecznie e- mulgujaco tylko wtedy, gdy zostana uzylte w iStosurikowo duzych ilosciach, np. 15 do 20% (w stosunku do ilosci zwiazku poli¬ meryzowanego) ; prócz tego pjosiadaja one sklonnosc do tworzenia roztworów pasto^ watych albo galaretowatych, co uniemozli¬ wia prace przy duzych stezeniach; wreszcie po zakwaszeniu stracaja sie one ra¬ zem z kauczukiem syntetycznym i trze¬ ba je z niego usuwac za pomoca obróbki wtórnej, polegajacej na tra¬ ktowaniu go wodorotlenkami potasow- ców. Alkylowane kwasy naftalenosul- fonowe, aczkolwiek nie posiadaja wy¬ mienionych powyzej wad, jednak daja pro^ dukty polimeryzacji mniej plastyczne od produktów, wytworzonych w obecnosci wyzszych kwasów tluszczowych, co wply-wa ujemnie na obrabialnosc produkitów na walcach, wlaczanie do nich wypelniaczy itd.Wynalazek niniejszy dotyczy srodków emulgujacych, które posiadaja lacznie opi¬ sane powyzej zalety obu rodzajów, nato¬ miast nie posiadaja opisanych wad. Inne cechy wynalazku wynikaja z dalszego cia¬ gu opisu oraz zastrzezen patentowych.Wykryto, ze dobre wyniki otrzymuje sie stosujac mieszanine a. rozpuszczalnych w wodzie wlosko wato-czynnych substancji oraz 6. rozpuszczalnych w wodzie soli nie¬ nasyconych kwasów karbonowych, których astry sa olejami schnacymi, zwlaszcza soli potasowoowych.Okreslenie „wloskowato - czynne sub¬ stancje rozpuszczalne w wodnie" obejmuje wszystkie te srodki emulgujace, jakie sa rozpuszczalne w srodowisku kwasnym, jak i zasadowym. Produkty te zawieraja zwy¬ kle grupy kwasów sulfonowych; przykla¬ dami takich zwiazków sa alkylowane kwa¬ sy naftalenosulfonowe, alkoholosulfoniany kwasów tluszczowych, produkty o nastepu¬ jacej budowie R.CO.X.R'SOsH, gdzie R — oznacza lancuch o conajmniej 8 atomach wegla, X — oznacza — O — albo — NH — albo — N — przy alkylu R* — oznacza nizsza grupe alkylowa w rodzaju C2ff4, a wreszcie wyzsze kwasy tluszczowe, zawie¬ rajace oprócz grupy kwasu karbonowego jeszcze i wlasciwa grupe kwasu sulfono¬ wego. Prócz tego mozna stosowac produk¬ ty kondensacji alkoholi tluszczowych (np. produkty, zawierajace wiecej niz 8 ato¬ mów wegla w czasteczce), np. alkoholu ole- ylowego z kilkoma molami ttenku etylenu albo glicydu. Produktami b sa np. sole po- tasowcowe kwasu linolowego, kwasu oleju drzewnego oraz jego izomery, a wreszcie kwasy, otrzymywane przez zmydlanie schnacych olejów tranowych.Wynalazek niniejszy opiera sie na spo¬ strzezeniu, ze przy stosowaniu opisanych wyzej srodków, uzyskuje sie produkty bar¬ dzo plastyczne oraz o doskonalych wlasci¬ wosciach mechanicznych po zwulkanizowa- niu. Wedlug wynalazku niniejszego sub¬ stancje wloskowato - czynne a stosuje sie w nadmiarze w porównaniu z iloscia pro¬ duktów b tak, iz dzialanie emulgujace, po^ itrzebne do utrzymywania w zawieszeniu substancji polimeryzowanej, jak równiez i substancji ^polimeryzowanej, wywiera gló¬ wnie substancja a. Produktów b uzywa sie w malej stosunkowo ilosci, np. w ilosci do mniej wiecej 5% w stosunku do zwiazku polimeryzowanego, najlepiej w ilosci nie przewyzszajacej 2 nalazek niniejszy nie posiada wad znanych dawniej procesów, a mianowicie, ze pro¬ dukty a nie stracaja sie podczas zabiegów obróbki, natomiast produkty b pomimo wytracenia ich wraz z kauczukiem synte¬ tycznym sa skuteczne jednak juz w ilos¬ ciach tak malych, iz moga pozostac w kau¬ czuku nie wywierajac nan szkodliwego wplywu. Przeciwnie nawet dzialaja one w pewnym stopniu katalitycznie podczas przebiegu uplastyczniania.Doskonale dzialanie emulgujace zwiaz¬ ków a pozwala na stosowanie bardzo silnie stezonych emulsji, np. w stosunku 1:1.Sposobem wedlug wynalazku niniejszego mozna polimeryzowac kazdy butadien-i,#, np. sam butadien - 1,8, izopren, dwumetylo- butadiien i 2 - chloroibutadien, a takze i wspólnie polimeryzowac takie butadieny z innymi nadajacymi sie do polimeryzacji zwiazkami, np. ze styrenem albo nitrylem kwasu akrylowego.Nastepujace przyklady sluza do wyjas¬ nienia przedmiotu niniejszego wynalazku nie ograniczajac jego zakresu. Podane cze* sci oznaczaja czesci wagowe.Przyklad I. W 60 czesciach wody roz- — 2 —puszcza sie 0,6 czesci soli sodowej kwasu izobutylonaftalenosulfonowego, 0,3 czesci kwasu linolowego oraz 0,08 czesci wodorom tlenku sodowego. Mieszanine emulguje sie z 21 czesciami dwumetylobuitadienu, a po dodaniu 2 czesci 10%-owego roztworu nad¬ tlenku wodoru mieszajac utrzymuje sie temperature ponizej 30°C przez kilka dni.Po skonczonej polimeryzacji otrzymana e- mulsje zakwasza sie i straca przez dodanie alkoholu metylowego albo roztworu chlorku sodowego. Stracony kauczuk syntetyczny przemywa sie woda i suszy. Posiada on lepsza plastycznosc, niz produkt, otrzyma¬ ny bez dodatku kwasu linolowego.Przyklad II. W 46 czesciach wody roz¬ puszcza sie 1,8 czesci soli sodowej kwasu izobutylonaftalenosulfonowego, 0,45 czesci kwasu linolowego oraz 0,1 czesci wodoro¬ tlenku sodowego. Mieszanine te emulguje sie z 24 czesciami butadienu - 1,3 oraz 8,46 czesci styrenu. Po dodaniu 3 czesci 10%-owego roztworu nadtlenku wodoru mase ogrzewa sie przez 150 godzin utrzy¬ mujac temperature 30 — 35°C w autokla¬ wie. Otrzymany produkt polimeryzacji przerabia sie tak, jak opisano w przykla¬ dzie I. Posiada on dobra plastycznosc.Przyklad III. W 24,5 czesci wody rozpuszcza sie 0,48 czesci soli sodowej kwa¬ su izobutylonaftalenosulfonowego, 0,04 cze¬ sci wodorotlenku sodowego oraz 0,09 czesci nienasyconego wyzszego kwasui alifatyczne¬ go, otrzymanego przez zmydlenie schnace¬ go oleju tranowego. (Liczba jodowa 169).Roztwór miesza sie w autoklawie w ciagu kilku dni w temperaturze 30°C z 6,5 czesci butadenu - 1,3 oraz 2,16 czesci nitrylu kwasu akrylowego i 0,8 czesci 10%rowego roztworu nadtlenku wodoru. Po przeróbce, opisanej w przykladzie I, otrzymuje sie produkt o dobrej plastycznosci i obrabial- nosci.Przyklad IV. 25 czesci styrenu i 75 cze¬ sci butadienu - 1,3 emulguje sie w 180 cze¬ sciach 2%-owego wodnego roztworu produ¬ ktu kondensacji, otrzymanego z alkoholu oleylowego oraz 8 czasteczek tlenku etyle¬ nu. Po dodaniu 1,8 czesci linoleanu sodo¬ wego oraz 0,5 czesci nadsiarczianu amono¬ wego emulsje miesza sie w ciagu 5 — 6 dni w temperaturze 30°C. Otrzymuje sie okolo 75 czesci produktu polimeryzacji o doskonalych wlasciwosciach.Przyklad V. 75 czesci butadienu - 1,3 oraz 25 czesci styrenu emulguje sie w 200 czesciach 2°/o-owego wodnego roztworu soli sodowej kwasu a-isulfostearynowego.. Po dodaniu 2 czesci linoleanu sodowego, 0,3 czesci pyirofosforanu sodowego oraz 0,45 czesci nadsiarczanu amonowego emulsje 'miesza sie w ciagu 6 — 7 dni w tempera¬ turze 30°C. Produkt polimeryzacji, otrzy¬ many z wydajnoscia okolo 65 — 75°/o:, wy¬ róznia sie dobra plastycznoscia i obrabial- noscia.Podobne wyniki otrzymuje sie zastepu¬ jac kwas isulfiostearynowy oleylatauryna. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób polimeryzowania butadie¬ nów - 1,3 w postaci wodnej emulsji alkali¬ cznej, ewentualnie wraz z innymi dajacymi sie polimieryaowac zwiazkami, jak styre¬ nem, nitrylem kwasu akrylowego itd., zna¬ mienny tym, ze w charakterze czynników emulgujacych stosuje sie rozpuszczalne w wodzie wloskowato czynne substancje, a do emulsji dodaje sie rozpuszczalnych w wo¬ dzie soli nienasyconych kwasów karbonc*- wych, których estry sa olejami schnacy¬ mi.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze w charakterze rozpuszczalnej w wodzie soli nienasyconego kwasu karbo- nowego stosuje sie linolean potasowca. I. G. Farbenindustrie A k tiengesellschaft Zastepca: M. Skrzypkowski rzecznik patentowy DRUK. M. ARCT. CZERNIAKOWSKA 225 PL