RU2026858C1

RU2026858C1 - (2-n,n-diethylaminoethyl)-4′-hydroxy-3′,5′-di-tert-butylbenzyl- sulfide as a coagulating agent of emulsion rubbers

Info

Publication number: RU2026858C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Моисеев; Н.А. Гуляева; Ю.И. Баранов; М.Л. Степанский; А.П. Козлов; А.С. Шестаков; В.В. Косовцев; И.Т. Полуэктов
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: synthesis is carried out by treatment of Mannich base with 2-diethylaminoethylmercaptan at 120-130 C at 2 mm mercury column with amine excess distillation off. Yield is 98%, mol. mass is 346. New substance is used in the proocess of latex rubber SKS-30 ARKP coagulation at 60% following by acidification with sulfuric acid aqueous solution. Coagulating agent consumption is decreased from 3.7 to 2.9 kg/t. EFFECT: synthesis of compound of class indicated above with enhanced effectiveness. 1 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к производству синтетических каучуков методом эмульсионной полимеризации. The invention relates to the production of synthetic rubbers by emulsion polymerization.

Известно, что в настоящее время в производстве СК на стадии выделения каучуков из латексов расходуется 200-250 кг поваренной соли или 30-90 кг солей алюминия или кальция на 1 т каучука. Использование большого количества солей при выделении каучуков из латексов вызывает засоление ценнейших пресных водоемов, которое приводит к необратимым изменениям их биоценозов и нарушает экологическое равновесие окружающей среды. It is known that currently in the production of SC at the stage of rubber separation from latexes, 200-250 kg of table salt or 30-90 kg of aluminum or calcium salts per 1 ton of rubber are consumed. The use of a large amount of salts in the isolation of rubbers from latex causes salinization of the most valuable fresh water bodies, which leads to irreversible changes in their biocenoses and violates the ecological balance of the environment.

Известен коагулянт метацид, позволяющий сократить или исключить засоление пресных водоемов. Known coagulant metacid, which reduces or eliminates the salinization of fresh water.

Однако, во-первых, метацид обладает высоким бактерицидным и фунгицидным действием, поэтому его накопление в серуме и промывных водах приводит к нарушению биологической очистки сточных вод. However, firstly, metacid has a high bactericidal and fungicidal effect, so its accumulation in serum and wash water leads to a violation of the biological wastewater treatment.

Во-вторых, коагуляция каучуков с помощью метацида проводится в условиях, отличных от промышленной технологии выделения каучуков с помощью известных коагулянтов - белков, NaCl и предлагаемого нового коагулянта ВМС-80. Secondly, coagulation of rubbers with the help of metacide is carried out under conditions different from the industrial technology for the isolation of rubbers with the help of known coagulants - proteins, NaCl and the proposed new coagulant Navy-80.

Известен белковый коагулянт ВМС-100А. Known protein coagulant VMS-100A.

При использовании белковых коагулянтов в промышленности СК обнаружились следующие недостатки:
белковые гидролизаты в жаркое время года и в теплых регионах страны подвергаются бактериальному заражению и в последствии загнивают, образуя продукты метаболизма с неприятным запахом;
для исключения заражения оборудования при получении, складировании, транспортировке и применении белковых гидролизатов необходима его тщательная промывка водой, длительная обработка острым паром и обработка дезинфицирующим раствором формалина;
белковые гидролизаты не являются самостоятельными стабилизаторами каучуков, они применяются только в присутствии дополнительных стабилизаторов, оказывая положительное воздействие на их эффективность.When using protein coagulants in the SK industry, the following disadvantages were discovered:
protein hydrolysates in the hot season and in warm regions of the country undergo bacterial infection and subsequently rot, forming metabolic products with an unpleasant odor;
to avoid infection of the equipment during the receipt, storage, transportation and use of protein hydrolysates, it is necessary to thoroughly rinse it with water, prolonged treatment with hot steam and formalin disinfectant solution;
protein hydrolysates are not independent rubber stabilizers, they are used only in the presence of additional stabilizers, having a positive effect on their effectiveness.

Целью изобретения является получение продукта, обладающего одновременно способностью эффективного коагулянта и стабилизатора каучуков. The aim of the invention is to obtain a product having both the ability of an effective coagulant and a rubber stabilizer.

Поставленная цель достигается использованием (2-N,N-диэтиламиноэтил)-4¹-ок-си-3¹, 5¹-ди-трет-бутилбензилсульфида формулы (I) в качестве коагулянта каучуков

(I)
Соединение формулы (I) в литературе не описано. Оно обладает следующими преимуществами;
имеет простой способ получения;
является одновременно эффективным коагулянтом и стабилизатором каучуков;
предлагаемый продукт не подвергается бактериальному заражению и не требует необходимости применения консервантов;
предлагаемый продукт может использоваться как самостоятельно, так и в смеси с известными коагулянтами из ряда белков, синтетических аминов.This goal is achieved using (2-N, N-diethylaminoethyl) -4 ^1- ox-si-3 ¹ , 5 ^1- di-tert-butylbenzyl sulfide of the formula (I) as a rubber coagulant

(I)
The compound of formula (I) is not described in the literature. It has the following advantages;
has an easy way to obtain;
It is both an effective coagulant and stabilizer of rubbers;
the proposed product is not exposed to bacterial infection and does not require the use of preservatives;
the proposed product can be used both independently and in a mixture with known coagulants from a number of proteins, synthetic amines.

Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами. The invention is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и термометром, загружают 52,6 г (0,2 моль) основания Манниха (ТУ 38.103368-87) и 29,2 г (0,22 моль) 2-диэтиламиноэтантиола [Catalog Handbook of Fine Chemicals Aldrich Chemical Company. 1986-1987 г., р. 465; Sigma Price List, 1987 г., 508]. PRI me R 1. In a three-necked flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, load 52.6 g (0.2 mol) of Mannich base (TU 38.103368-87) and 29.2 g (0.22 mol) of 2- diethylaminoethanethiol [Catalog Handbook of Fine Chemicals Aldrich Chemical Company. 1986-1987, b. 465; Sigma Price List, 1987, 508].

Реакционную смесь нагревают до температуры 120-130^оС в течение 5 ч и затем отгоняют избыток 2-диэтиламиноэтилмеркаптана при 2 мм рт.ст. В колбе остается готовый продукт, представляющий собой маслянистую легко подвижную прозрачную массу слабо-желтого цвета. Выход 98%.The reaction mixture was heated to 120-130 ^C for 5 hours and then distilled off excess 2-dietilaminoetilmerkaptana at 2 mmHg The finished product remains in the flask, which is an oily, easily movable, transparent mass of faint yellow. Yield 98%.

Полученный продукт (2-N,N-диэтиламиноэтил)-4¹-окси-3¹, 5¹-ди-трет-бутилбензилсульфид) представляет собой прозрачную маслянистую жидкость с показателем преломления (n_D ²⁰), равным 1,5100.The resulting product (2-N, N-diethylaminoethyl) -4 ¹ -oxy-3 ¹ , 5 ¹ -di-tert-butylbenzyl sulfide) is a clear, oily liquid with a refractive index (n _D ²⁰ ) of 1.5100.

Найдено, %: С 72,1; Н 10,4; N 4,1; S 8,8. Found,%: C 72.1; H 10.4; N, 4.1; S 8.8.

Мол. масса 346. Like mass 346.

Вычислено, %: С 71,8; Н 10,5; N 4,0; S 9,1. Calculated,%: C 71.8; H 10.5; N 4.0; S 9.1.

Мол. масса 351. Like mass 351.

ПМР-спектр, показанный на чертеже снят на спектрометре
ЕМ-390 "Vаrian"; рабочая частота 90 МГц.PMR spectrum shown in the drawing was shot on a spectrometer
EM-390 "Varian"; operating frequency 90 MHz.

Внутренний эталон тетраметилсилан (т.м.с.). The internal standard is tetramethylsilane (t.r..s.).

В дальнейшем для упрощения соединение - 2-N,N-диэтиламиноэтил-4¹-окси-3¹, 5¹-ди-трет-бутилбензилсульфид, будет представлено под шифром ВМС-80.In the future, to simplify, the compound - 2-N, N-diethylaminoethyl-4 ¹ -oxy-3 ¹ , 5 ¹ -di-tert-butylbenzyl sulfide, will be represented by the code ВМС-80.

П р и м е р 2. В 100 мл бутадиенстирольного (α-метилстирольного) латекса, предварительно нагретого до 60^оС, при перемешивании сначала вводят коагулянт ВМС-80, а затем подают 1%-ный водный раствор H₂SO₄ до рН ≈ 3. Через 10 мин перемешивания происходит полная коагуляция латекса, серум прозрачный.PRI me R 2. In 100 ml of styrene-butadiene (α-methylstyrene) latex, preheated to 60 ^about With, with stirring, first enter the coagulant Navy-80, and then serves 1% aqueous solution of H ₂ SO ₄ to pH ≈ 3. After 10 minutes of mixing, the latex is completely coagulated, the serum is transparent.

В контрольных опытах используют известный белковый коагулянт ВМС-100А и известный метацид. Коагуляция проводится в тех же условиях. In control experiments using the known protein coagulant IUD-100A and the known metacid. Coagulation is carried out under the same conditions.

Выделенные каучуки промывают, сушат и подвергают испытаниям в условиях теплового старения при 140^оС в течение 30 мин с последующим измерением индекса сохранения пластичности (ИСП) на пластометре Уоллеса.Dedicated rubbers washed, dried and subjected to the tests under conditions of heat aging at 140 ^{° C} for 30 minutes followed by measuring the plasticity index conservation (COI) to Wallace plastometer.

ИСП =

· 100%.COI =

· 100%.

Результаты по расходу коагулянтов и по их способности стабилизировать каучуки в условиях теплового старения приведены в табл. 1. The results on the consumption of coagulants and on their ability to stabilize rubbers under conditions of thermal aging are given in table. 1.

Результаты табл. 1 подтверждают, что продукт ВМС-80 является одновременно эффективным коагулянтом и стабилизатором каучуков. The results of the table. 1 confirm that the IUD-80 product is both an effective coagulant and a rubber stabilizer.

П р и м е р 3. В 100 мл производственных бутадиенстирольных латексов каучуков СКС-30АРКП и СКС-30АРКМ-15 вводят разные дозировки предлагаемого продукта ВМС-80 и докоагуляцию проводят добавлением необходимого количества белкового коагулянта ВМС-100А с подкислением 1%-ным раствором Н₂SO₄ до рН3.PRI me R 3. In 100 ml of production of styrene-butadiene rubber latex SKS-30ARKP and SKS-30ARKM-15, different dosages of the proposed product Navy-80 are introduced and docoagulation is carried out by adding the necessary amount of protein coagulant Navy-100A with acidification with a 1% solution H ₂ SO ₄ to pH3.

Полученный каучук промывают, сушат и подвергают испытаниям на устойчивость к тепловому старению (ИСП) и определяют содержание геля в полимере. The rubber obtained is washed, dried and subjected to thermal aging resistance tests (ICP) and the gel content of the polymer is determined.

В табл. 2 приводятся результаты испытаний. In the table. 2 shows the test results.

В табл. 2 показано, что предлагаемый продукт вызывает значительное сокращение коагулянта ВМС-100А, а в дозировке ВМС-80 3 кг/т каучука не требуется дополнительного введения белкового коагулянта. Устойчивость каучуков к тепловому старению при совместном применении продуктов ВМС-100А и ВМС-80 находится на высоком уровне. In the table. 2 shows that the proposed product causes a significant reduction in the coagulant of IUD-100A, and at a dosage of IUD-80 of 3 kg / t of rubber, additional administration of protein coagulant is not required. The resistance of rubbers to thermal aging with the combined use of products VMS-100A and VMS-80 is at a high level.

П р и м е р 4. В 100 мл бутадиенстирольного латекса каучука марки СКС-30АРКП, полученного с разным содержанием диспергатора лейканола, вводят предлагаемый коагулянт ВМС-80. Латекс нагревают до 60^оС и выделяют дополнительным введением коагулянта ВМС-100А с подкислением 1%-ной Н₂SO₄ или без коагулянта ВМС-100А только с помощью 1%-ного раствора серной кислоты.PRI me R 4. In 100 ml of styrene-butadiene rubber latex grade SKS-30ARKP obtained with different contents of the dispersant leucanol, enter the proposed coagulant VMS-80. The latex is heated to 60 ^° C and is isolated by the additional administration of the coagulant ВМС-100А with acidification of 1% Н ₂ SO ₄ or without coagulant ВМС-100А with only 1% sulfuric acid solution.

Контрольные опыты проводят с продуктом ВМС-100А и 1%-ной Н₂SO₄.Control experiments are carried out with the product of the IUD-100A and 1% H ₂ SO ₄ .

Результаты расхода коагулянтов приведены в табл. 3. The results of the consumption of coagulants are given in table. 3.

В табл. 3 показано, что с уменьшением диспергатора лейканола в латексе существенно снижается расход коагулянта ВМС-80 на выделение каучука как при его самостоятельном применении, так и в сочетании с коагулянтом ВМС-100А. In the table. Figure 3 shows that with a decrease in the dispersant of leucanol in latex, the consumption of the coagulant VMS-80 for the release of rubber both during its independent use and in combination with the coagulant VMS-100A is significantly reduced.

П р и м е р 5. В 100 мл бутадиеннитрильного и полибутадиенового латекса, синтезированных в присутствии эмульгатора калиевого мыла СЖК (фракции С₁₀-С₁₆) и диспеpгатора лейканола, сначала вводят необходимое количество продукта ВМС-80 и 1%-ной Н₂SO₄ до рН ≈ 3. Каучук выделялся полностью, серум прозрачный. Контрольные опыты проводят с коагулянтом ВМС-100А и метацидом.PRI me R 5. In 100 ml of butadiene nitrile and polybutadiene latex, synthesized in the presence of an emulsifier of potassium soap FFA (fraction C ₁₀ -C ₁₆ ) and a dispersant of leucanol, first enter the required amount of the product IUD-80 and 1% H ₂ SO ₄ to pH ≈ 3. Rubber was completely released, serum is transparent. Control experiments are carried out with the coagulant IUD-100A and metacid.

Готовые каучуки подвергают испытаниям на стабильность к тепловому старению (ИСП). The finished rubbers are tested for thermal aging stability (COI).

Результаты по расходу коагулянтов и ИСП приведены в табл. 4. The results on the consumption of coagulants and COI are given in table. 4.

П р и м е р 6. В подогретый до 60^оС латекс при перемешивании сначала подают 1% -ную водную Н₂SO₄ до рН 2, а затем вводят коагулянты ВМС-80 и метацид до полного выделения каучука.EXAMPLE EXAMPLE 6. warmed to 60 ° ^C while stirring the latex is first fed 1% aqueous H ₂ SO ₄ to pH = 2 and then introduce coagulants IUD-80 and metatsid until complete extraction of rubber.

Эти условия выделения являются оптимальными только для коагулянта метацида. These conditions of selection are optimal only for the coagulant metacid.

В табл. 5 приведены сравнительные данные по расходу коагулянтов - метацида и ВМС-80. In the table. 5 shows comparative data on the consumption of coagulants - metacid and IUD-80.

Представленные результаты подтверждают, что расход предлагаемого коагулянта ВМС-80, в отличие от метацида, не зависит от способа и места ввода его в латекс. The presented results confirm that the consumption of the proposed coagulant IUD-80, unlike metacid, does not depend on the method and place of its introduction into latex.

Claims

(2-N, N-DIETHYLAMINOETHYL) -4'-OXY-3 ', 5'-DI-TRET-BUTYLBENZENESULFIDE AS AN EMULSION RUBBER COAGULANT.

(2-N, N-diethylaminoethyl) -4'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylbenzyl sulfide of the formula

as a coagulant of emulsion rubbers.