Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 06.05.1974 70229 KI. 39bJ,l/09 MKP COSdl/09 "czytelnia Urzedu Patentowego I | roi..^ tot-MKi-- n.iwoi | —^^^^-"^^¦^^""¦^^^^¦^ Twórcywynalazku: Wieslawa Krzemien, Erwin Krótki, Jadwiga Sachajdak, Alicja Bartosz Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Chemiczne „Oswiecim", Oswiecim (Polska) Sposób wytwarzania modyfikowanego lateksu butadienowo-styrenowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanego lateksu butadienowo-styrenowego, szczególnie przydatnego do produkcji wyrobów gabczastych.Lateks butadienowo-styrenowy niemodyfikowany nie posiada zbyt szerokiego zastosowania. Polimer tego lateksu charakteryzuje sie slabymi wlasnosciami wytrzymalosciowymi i adhezyjnymi. Nie jest wiec stosowany do impregnacji kordów a przy wytwarzaniu wyrobów gabczastych daje niska stabilnosc piany i niska wytrzy¬ malosc mechaniczna wilgotnego wyrobu, co jest niekorzystne w procesie przetwórczym lateksu. Dotychczas nie udalo sie uzyskac z niemodyfikowanego lateksu butadienowo-styrenowego wyrobów gabczastych o dobrych wlasnosciach fizyko-mechanicznych.Jeden ze znanych sposobów poprawy wlasnosci wytrzymalosciowych lateksu, przeznaczonego glównie do wyrobów gabczastych, polega na mieszaniu lateksu butadienowo-styrenowego z lateksem naturalnym w stosunku dochodzacym do 1 :1. Sposób ten jest nieekonomiczny, podraza koszty wytwarzania wyrobów gabczastych.Inne, znane sposoby polegaja na mieszaniu gotowego lateksu butadienowo-styrenowego z lateksem polistyreno¬ wym lub zywica wysokostyrenowa i nastepnej wspólnej koaglomeracji tej mieszaniny. Poniewaz zarówno lateks polistyrenowy, jak i zywica wysokostyrenowa sa ukladami malo stabilnymi, proces koaglomeracji mieszaniny jest uciazliwy i niemozliwy do przeprowadzenia metodami chemicznymi, gdyz prowadzi do wytracania koagulum z lateksu. Aglomeracje w tym przypadku mozna prowadzic tylko metodami fizycznymi, na przyklad metoda cisnieniowa lub przez zamrazanie.Celem wynalazku jest uzyskiwanie modyfikowanego lateksu butadienowo-styrenowego, o dobrych wlasnosciach mechanicznych i przetwórczych, nadajacego sie do wyrobów gabczastych bez koniecznosci doda¬ wania lateksu naturalnego.Okazalo sie, ze najodpowieniejszym lateksem do produkcji wyrobów gabczastych jest kopolimer butadienu i styrenu z mala iloscia metakrylanu metalu. Datychczas nie napotkano w literaturze na sposób wytwarzania lateksu na drodze emulsyjnej polimeryzacji o podanym wedlug wynalazku skladzie, przydatnego do wyrobów gabczastych. Sposób wedlug wynalazku polega na trójskladnikowej kopolimeryzacji emulsyjnej 45 do 80 czesci wagowych butadienu, 15 do 30 czesci wagowych styrenu i 5 do 25 czesci wagowych metakrylanu metylu w temparaturze 0 do 60°C do uzyskania 60 do 70% konwersji monomerów. W tym celu, do wodnego roztworu2 70229 emulgatora, stanowiacego na przyklad oleinian potasu dodaje sie znane uklady inicjujace i regulatory ciezaru czasteczkowego a nastepnie wprowadza sie monomery takie jak styren, butadien i metakrylan metylu i prowadzi sie proces polimeryzacji w temperaturze 0 do 60°C do uzyskania 60 do 70% przereagowania monomerów. Po uzyskaniu odpowiedniego stopnia konwersji przerywa sie proces polimeryzacji przez dodanie znanych inhibito¬ rów. Po zakonczeniu polimeryzacji i oddestylowaniu nieprzereagowanych monomerów, wytworzony lateks o pH 7,5 do 11,5, zawierajacy od 15 do 50% polimeru poddaje sie aglomeracji chemicznej lub fizycznej i zatezaniu, do uzyskania co najmniej 58% wagowych substancji stalej.Wytworzony sposobem wedlug wynalazku lateks nadaje, sie do produkcji wyrobów gabczastych przy zastosowaniu znanych sposobów jego przetwórstwa. W procesie przerobowym wykazuje on dobra stabilnosc piany i doskonala wytrzymalosc mechaniczna gotowych wyrobów. W tablicy zestawiono uzyskane wyniki wlasnosci gum piankowych otrzymanych w oparciu o lateksy wytworzone sposobem wedlug wynalazku, w po¬ równaniu do lateksów modyfikowanych, takich jak Polysar 725 i Ciago H-5 oraz lateksu butadienowo-styrenowe- go niemodyfikowanego, zmieszanego z lateksem naturalnym, w stosunku 1:1.Tablica iyp lateksu Ciezar wlasciwy Twardosc Wytrzyma¬ losc na rozciaganie Wydluzenie przy zerwaniu Zmiana twardosci po wielokrotnym sciskaniu g/cm3 wkG G/cm2 w% V/7o Modyfikowany wedlug wynalazku, aglomerowany przez zamrazanie 0,113 77,3 Modyfikowany wedlug wynalazku, aglomerowany chemicznie Polysar 725 Ciago H-5 Lateks niemodyfikowany, zmieszany z naturalnym w stosunku1:1 0,108 79,0 1030 203 400 180 3,0 0,148 0,099 0,113 113,0 118,0 90,0 705 650 750 158 165 168 6,3 10,1 6,7 8,0 Przyklad. Do 185 litrów wody wprowadza sie 3,5 kg oleinianu potasu, 0,5 kg soli sodowej produktu kondensacji formaldehydu z kwasem naftalenosulfonowym, 0,5 kg chlorku potasowego. W oddzielnym naczyniu w 13 1 wody rozpuszcza sie 0,025 kg siedmiowodnego siarczanu zelazowego oraz 0,06 kg soli dwusodowej kwasu etylenodwuaminoczterooctowego. Równiez w oddzielnym naczyniu przygotowuje sie roztwór 0,1 kg soli sodo¬ wej kwasu hydroksymetanosulfinowego w 21 wody. Przygotowane w ten sposób roztwory miesza sie ze soba i wprowadza do polimeryzatora, stanowiacego autoklaw cisnieniowy wyposazony w plaszcz grzejny i mieszadlo.Nastepnie dodaje sie 30 kg styrenu z rozpuszczonym w nim dodecylomerkaptanem w ilosci 0,15 kg i wodoronad- tlenkiem pinenu w ilosci 0,20 kg, z kolei dodaje sie 10 kg metakrylanu metylu i 70 kg butadienu.Polimeryzacje prowadzi sie w temperaturze + 5°C do 70% przereagowania monomerów, po czym dodaje sie 0,15 kg dwuetylodwutiokarbaminianu sodu w roztworze wodnym. Otrzymany lateks po oddestylowaniu nieprzereagowanych monomerów, aglomeruje sie w sposób chemiczny lub przez zamrazanie. W celu przeprowa¬ dzenia aglomeracji chemicznej, do odpowiedniej ilosci lateksu dodaje sie kolejno roztwory wodne weglanu amonowego, polialkoholu winylowego i mydla potasowego kwasu oleinowego w ilosciach 4 :0,5 :3% wagowych w przeliczeniu na polimer zawarty w lateksie. Aglomeracje przez zamrazanie prowadzi sie przez ochlodzenie lateksu do temperatury od —15 do —20°C i nastepne powolne odmrozenie w temperaturze pokojowej. Zaglome- rowany lateks zateza sie droga odparowania wody pod próznia do otrzymania 60% wagowych substanci stalej.W oparciu o wytworzony sposobem wedlug wynalazku lateks, sporzadza sie wyroby gabczaste znanymi metodami, na przyklad klasyczna metoda Dunlopa, bez zadnych trudnosci. PL PL