PL45576B1 - - Google Patents

Description

z dnia 2 maja 1962 r. /tli °4 to BIBLIOTEKA jUrzeot r- rentowego Ipplsfciej Bzeczypsspolitcl Uitowejj POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45576 KI. 39 Zaklady Chemiczne „Oswiecim" *) Oswiecim, Polska Sposób wytwarzania kauczuku butadienowo-styrenowego Patent trwa od dnia 2 kwietnia 1960 r.Kauczuk butadienowo-styrenowy wytwarza sie przez kopolrmeryzacje emulsyjna butadienu ze styrenem. Jako srodek inicujacy stosuje sie na przyklad uklad wersenianowo-rongalitowy, a jako srodek emulgujacy sól sodowa kwasu dwubutylonafltalenosulfonowego zwana Neka¬ lem. Ilosc Nekalu, która w znany sposób uzy¬ wa sie do tego celu wynosi ponad 7% w sto¬ sunku do ciezaru monomerów.Tak duze zuzycie Nekalu powaznie obciaza koszty produkcji zwiekszajace sie jeszcze na skutek trudnosci w oczyszczaniu scieków z te¬ go zwiazku. W zwiazku z tym proponowano zastapic Nekal innym tanszym i mniej klo¬ potliwym srodkiem emulgujacym zwlaszcza ka¬ lafonia i olejem talowym otrzymywanym jako odpad przy produkcji celulozy. Oba te produkty *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Edward Grzy¬ wa i mgr inz. Jerzy Kopytowski. daja dobrze emulgujace mydla sodowe. Jednak¬ ze mydla te nie nadaja sie do emulsyjnej polimeryzacji butadienu ze styrenem, ponie¬ waz w danych warunkach same wchodza w re¬ akcje i stanowia inhibitory procesu polimery¬ zacji wskutek obecnosci sprezonego podwójne¬ go wiazania kwasu abietynowego zawartego w mydle. W celu usuniecia tej niedogodnosci dokonuje sie przemiane tego kwasu w kala¬ fonii polegajaca na katalitycznym uwodornieniu wodorem albo na katalitycznym przegrupowa¬ niu prowadzacym do aromatyzacji jednych czasteczek z wydzieleniem wodoru przylacza¬ jacego sie do podwójnego wiazania innych czasteczek, co znane jest pod nazwa dyspro- porcjonawania lub modyfikowania kalafonii i szeroko stosowane. Mydla ze zmodyfikowanej kalafonii uzywa sie przy produkcji kauczuku butadienowo-styrenowego. Katalityczna prze¬ róbka kalafonii jest skomplikowana i kosztow¬ na, wobec czego mydla kalafoniowe wolne odkwasu abietynowego sa znacznie drozsze od mydel zawierajacych abietyniam.Stwierdzono, ze mydla z surowej kalafonii mozna stosowac do procesu wytwarzania kau¬ czuku butadienowo-styrenowego, jezeli wpro¬ wadza sie je do emulsji w Stadium juz dosta¬ tecznie zaawansowanej polimeryzacji, to jest po osiagnieciu co najmniej 20% spoffimeryzo- wania monomerów, wówczas bowiem mydlo spelnia tylko role emulgatora, zas jego wlas¬ ciwosci inhibicyjne nie wplywaja szkodliwie na proces polimeryzacji. Sposób wedlug wy¬ nalazku polega na prowadzeniu polimeryzacji butadienu ze styrenem w obecnosci Nekalu uzytego w ilosci 2,4—4 czesci wagowych na 100 czesci monomerów, a po osiagnieciu stop¬ nia spolimeryzowania oo najmniej 20% wpro¬ wadza sie jako emulgator mydlo z surowej kalafonii. Wynalazek umozHwia zmniejszenie stosowanej dotychczas ilosci Nekalu przez za¬ stapienie jego czesci mydlem z surowej ka¬ lafonii, co znacznie .obniza koszty i upraszcza produkcje kauczuku.Przyklad. Do 1650 ml wody zmiekczonej dodano 1,3 g stalego wodorotlenku potasowego i 5 g kwasu stearynowego i podgrzewano w celu zmydlenia kwasu do 40—60°. Do otrzyma¬ nego roztworu dodano 20% roztwór dwubuftylo- naftalenosulfonianu sodowego w ilosci 141 ml oraz 17 ml 30%-wego roztworu soli sodowej e^-dwusulfonaftylometanu jako dyspergatora.W otrzymanym roztworze rozpuszczono 2 g rongalitu, po czym ustalono wartosc pH na 105—11,0 przez dodatek kilku kropel stezonego roztworu wodorotlenku potasowego. Niezaleznie od tego w drugim naczyniu rozpuszczono 5 g siarczanu zelazawego 7-mk wodnego i 0,6 g wersenianu dwusodowego.Do autoklawu o pojemnosci 5 1 zaopatrzone¬ go w mieszadlo ramowe i plaszcz chlodzony solanka wprowadzono pierwszy z wymienio¬ nych roztworów wodnych, a po schlodzeniu do 5° dodano drugi roztwór wodny oraz 300 g styrenu z dodatkiem 5 g 50% roztworu terpen¬ tynowego hydronadtlenku pinanu. Autoklaw zamknieto i wtloczono 790 g 95%-wego buta¬ dienu. Po odgazowaniu reaktora w celu usu¬ niecia powietrza prowadzono reakcje podczas mieszania przy temperaturze 5°, kontrolujac co pdl godziny stopien przereagowania. Po okolo 2 godzinach stwierdzono stopien prze¬ reagowania wynoszacy 24°. Wówczas wprowa¬ dzono roztwór mydla z niemodyfikowanej ka¬ lafonii. Roztwór ten przygotowano uprzednio w sposób nastepujacy. Bo 200 ml wody zmiek¬ czonej dodano 6,4 g wodorotlenku potasowego i 40 g niemodyfikowanej kalafonii oraz zmy- dlono przy temperaturze okolo 40°, po czym schlodzono do 5°. Po dodaniu roztworu mydla kalafonii proces prowadzono dalej az do osiag¬ niecia po nastepnych przeszlo dwóch godzi¬ nach przemiany wynoszacej 60%. Wówczas do¬ dano w celu zatrzymania dalszego procesu 2%-wego roztworu dwumetylo-dwuttotetttaami^ nianu sodowego, odgazowano przez destylacje nieprzereagowane monomery oraz zadano an- tyutleniaczem w ilosci 3% w przeliczeniu na otrzymany kauczuk. Z otrzymanego w ten spo¬ sób lateksu zawierajacego okolo 19% kauczuku, kauczuk wytracono 20%-wym roztworem chlorku sodowego z 1%-wym kwasem siar¬ kowym.Z wysuszonego kauczuku sporzadzono mie¬ szanke gumowa, która poddano wulkanizacji i badaniom fizykomechanicznym wedlug obo¬ wiazujacych norm. Równolegle przeprowadzono te same badania z guma wulkanizowana otrzy¬ mana z analogicznych mieszanek, do których wchodzil dla porównania kauczuk otrzymany przy zastosowaniu 7%-wego dodatku Nekalu i kauczuk otrzymany przy uzyciu kalafonii mo¬ dyfikowanej. Wyniki tych badan zestawiono ponizej.Wyszczególnienie badan Guma wulkanizowana przygotowana w identyczny sposób przy za¬ stosowaniu kauczuku otrzymanego: w sposób wedlug wynalazku 1. Wytrzymalosc na rozerwanie 227,0 kg/cm2 Z. Wydluzenie przy zerwaniu w % 632 przy Uzyciu 7% Nekalu 244,0 579 3 przy uzyciu foni modyfikowa¬ na 221,0 43» — 2 —3. Sklejalnosc warstw w kg/cm 4. Temp. na aparacie DPGI w °C 5. Wytrzymalosc na wielokrotne 103 próbka nie rozwarstwia sie 93 zginanie log C wedlug de Mattia — 2,66 2,0 próbka nie rozwarstwia sie 108 2,5 6. Wspólczynniki starzenia met.Geera przy 70°C dlaRr wj L* 14 dni 4,3 21 dni 6,7 28 dni 6,4 Jak widac z powyzszego zestawienia porów¬ nawczego, kauczuk otrzymany w sposób we¬ dlug wynalazku posiada równorzedne wlasnosci z kauczukami otrzymanymi wedlug sposobów znanych, a nawet pod wzgledem niektórych wlasnosci jak sklejalnosc lub odpornosc na starzenie, przewyzsza te kauczuki. Natomiast koszt wytwarzania kauczuku wedlug wynalaz¬ ku jest nizszy. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kauczuku butadienowo- -styrenowego metoda kopolimeryzacji w stanie 19 33 w* 11,5 36 lV ^ iV w* 16,1 20 43 22 22,7 20 22 28 36,8 emulsji przy zastosowaniu ukladu inicjujacego werseniano-rongalitowiego oraz Nekalu jako srodka emulgujacego, znamienny tym, ze pro¬ ces polimeryzacji prowadzi sie w obecnosci Nekalu w ilosci 2,4—4 czesci! wagowych na 100 czesci monomerów, az do osiagniecia stopnia polimeryzacji wynoszacego co najmniej 20%, po czym dodaje sie jako srodek emulgujacy mydlo z surowej kalafonii i postepuje sie dalej w znany sposób. Zaklady Chemiczne „Oswiecim" Zastepca: mgr inz. Witold Hennel, rzecznik patentowy PL