RU2161631C1 - Method of stabilization of polymers - Google Patents

Method of stabilization of polymers Download PDF

Info

Publication number
RU2161631C1
RU2161631C1 RU99125264A RU99125264A RU2161631C1 RU 2161631 C1 RU2161631 C1 RU 2161631C1 RU 99125264 A RU99125264 A RU 99125264A RU 99125264 A RU99125264 A RU 99125264A RU 2161631 C1 RU2161631 C1 RU 2161631C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antioxidant
rubber
solution
concentration
toluene
Prior art date
Application number
RU99125264A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.Т. Щербань
Э.А. Тульчинский
Н.Р. Гильмутдинов
Ю.И. Рязанов
В.А. Шаманский
Г.Ю. Милославский
А.А. Зайдуллин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" filed Critical Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority to RU99125264A priority Critical patent/RU2161631C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2161631C1 publication Critical patent/RU2161631C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: production of diene polymers and technology of preparing synthetic rubbers. SUBSTANCE: method of stabilization of diene polymers comprises introducing amine and/or phenol type antioxidants of mixtures of alkyl derivatives thereof into solution of polymer prepared by (co)polymerization of monomers in hydrocarbon solvent. Mixture of antioxidant with viscous liquid is first prepared title oxidant concentration of 15-50 wt % is attained or antioxidant melt or liquid antioxidant is used, mixture or melt is then diluted with paraffin hydrocarbon to concentration of 5-10 wt % and is admitted to polymer stabilization stage. In this case, viscous liquid includes polydienes, polyolefins, diene-olefin copolymers, esters with molecular weight from 250 to 1500. Antioxidant or mixture thereof in viscous liquid is diluted with paraffin solvent at pressure of 0.15-0.50 Mpa. EFFECT: reduced or complete elimination of toluene losses and lower consumption of steam for degassing natural rubber and improving ecology of the process. 2 cl, 1 dwg, 18 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения синтетических каучуков, например к производствам диеновых полимеров, и может быть использовано в нефтехимической промышленности. The invention relates to a technology for producing synthetic rubbers, for example, to the production of diene polymers, and can be used in the petrochemical industry.

Известен способ стабилизации каучуков, например полиизопрена, получаемого полимеризацией изопрена в среде углеводородного растворителя в присутствии катализатора, заключающийся во введении антиоксидантов в виде водной суспензии в раствор дезактивированного и отмытого полимера с последующим перемешиванием, усреднением и направлением на выделение и сушку каучука /Кирпичников П. А. и др. Химия и технология синтетического каучука. Л.: Химия, 1975, с. 258-261/. A known method of stabilizing rubbers, for example polyisoprene, obtained by polymerization of isoprene in a hydrocarbon solvent in the presence of a catalyst, which consists in introducing antioxidants in the form of an aqueous suspension into a solution of deactivated and washed polymer, followed by stirring, averaging and directing to the isolation and drying of the rubber / Kirpichnikov P. A . and others. Chemistry and technology of synthetic rubber. L .: Chemistry, 1975, p. 258-261 /.

Недостатками указанного способа являются неоднородность распределения антиоксиданта в полимере, потеря антиоксиданта при транспортировке, необходимость применения поверхностно-активных веществ для стабилизации суспензии. The disadvantages of this method are the heterogeneity of the distribution of the antioxidant in the polymer, the loss of antioxidant during transportation, the need to use surfactants to stabilize the suspension.

Известен также способ стабилизации изопренового или бутадиенового каучука, заключающийся во введении в изопентановый или толуольный раствор каучука при температуре 18-25oC толуольного раствора 2,6-дитрет-бутил-4-метилфенола или смеси N-фенил- β- нафтиламина с N,N'-дифенил-п-фенилендиамином в качестве антиоксидантов [Синтетический каучук. Под ред. Н.В.Гармонова. Л.: Химия, 1976, с.219].There is also known a method of stabilizing isoprene or butadiene rubber, which consists in introducing into the isopentane or toluene solution of rubber at a temperature of 18-25 o C toluene solution of 2,6-ditret-butyl-4-methylphenol or a mixture of N-phenyl-β-naphthylamine with N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine as antioxidants [Synthetic rubber. Ed. N.V. Garmonova. L .: Chemistry, 1976, p.219].

Указанный способ обладает неудовлетворительным смешением высоковязкого раствора полимера при низкой температуре (18-25oC) с раствором антиоксидантов, что снижает эффективность стабилизации и приводит к перерасходу антиоксидантов. Кроме того, из-за большой дозировки толуола с антиоксидантом имеют место повышенные потери толуола с готовым каучуком и перерасход водяного пара на дегазацию каучука.The specified method has an unsatisfactory mixing of a highly viscous polymer solution at a low temperature (18-25 o C) with a solution of antioxidants, which reduces the stabilization efficiency and leads to an excessive consumption of antioxidants. In addition, due to the large dosage of toluene with an antioxidant, there are increased losses of toluene with ready-made rubber and an excessive consumption of water vapor for rubber degassing.

Наиболее близким по своей технической сущности и получаемому результату является способ стабилизации изопренового каучука путем введения в углеводородный раствор полиизопрена антиоксидантов фенольного и/или аминного типа, например, 2,6-дитрет-бутил-4-метилфенола, N-фенил- β -нафтиламина, N,N'-дифенил-п-фенилендиамина, в углеводородном растворителе, содержащем также от 1,5 до 15% от массы антиоксидантов стеариновую кислоту, и осуществляют стабилизацию при 45-65oC [Патент РФ 2076884, C 08 L 9/00, оп. 10.04.1997].The closest in technical essence and the obtained result is a method of stabilizing isoprene rubber by introducing phenolic and / or amine type antioxidants into a polyisoprene hydrocarbon solution, for example, 2,6-ditret-butyl-4-methylphenol, N-phenyl-β-naphthylamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, in a hydrocarbon solvent also containing from 1.5 to 15% by weight of antioxidants stearic acid, and they are stabilized at 45-65 o C [RF Patent 2076884, C 08 L 9/00 , op. 04/10/1997].

В отличие от известных способов этот способ стабилизации позволяет исключить забивку трубопроводов и оборудования шламом, уменьшает потери антиоксидантов, но потери толуола и затраты водяного пара на дегазацию каучука еще велики. Unlike known methods, this stabilization method eliminates clogging of pipelines and equipment with sludge, reduces the loss of antioxidants, but the loss of toluene and the cost of water vapor for rubber degassing are still large.

Удельные потери толуола достигают 28 кг/т каучука, расход водяного пара составляет 2,0-2,1 Гкал/т каучука. При этом содержание углеводородов в дегазированном каучуке (в основном толуола) находится в пределах 0,35-0,50 мас. %, что ухудшает экологию производства. The specific loss of toluene reaches 28 kg / t of rubber, the flow rate of water vapor is 2.0-2.1 Gcal / t of rubber. The hydrocarbon content in degassed rubber (mainly toluene) is in the range of 0.35-0.50 wt. %, which worsens the ecology of production.

Задачей изобретения является уменьшение или полное исключение потерь толуола, снижение расхода водяного пара на дегазацию каучука и улучшение экологии производства. The objective of the invention is to reduce or completely eliminate losses of toluene, reducing the consumption of water vapor for degassing rubber and improving the ecology of production.

Указанная задача решается тем, что в предлагаемом способе стабилизации полимеров путем введения антиоксидантов аминного и/или фенольного типа или смесей их алкилпроизводных в раствор полимера, полученного (со)полимеризацией диеновых и олефиновых мономеров в углеводородном растворителе, сначала готовят смесь антиоксиданта с тяжелокипящими ароматическими углеводородами или с вязкой жидкостью до достижения концентрации антиоксиданта (15-50)% маc. либо расплав антиоксиданта, затем разбавляют смесь или расплав парафиновым углеводородом до концентрации (5-10)% маc. и подают на стадию стабилизации полимера, причем в качестве вязкой жидкости используют полидиены, полиолефины, сополимеры диенов с олефинами, сложные эфиры с молекулярной массой от 250 до 15000. This problem is solved in that in the proposed method for stabilizing polymers by introducing amine and / or phenolic type antioxidants or mixtures of their alkyl derivatives into a polymer solution obtained by (co) polymerizing diene and olefin monomers in a hydrocarbon solvent, an antioxidant mixture with heavy boiling aromatic hydrocarbons is first prepared with a viscous liquid until the antioxidant concentration is reached (15-50)% wt. or a melt of antioxidant, then dilute the mixture or melt with paraffin hydrocarbon to a concentration of (5-10)% wt. and served at the stage of stabilization of the polymer, and as a viscous liquid using polydienes, polyolefins, copolymers of dienes with olefins, esters with a molecular weight of from 250 to 15000.

Разбавление антиоксиданта или его смеси в вязкой жидкости либо в тяжелокипящем ароматическом углеводороде углеводородным парафиновым растворителем осуществляют под давлением 0,15-0,50 МПа. Dilution of the antioxidant or its mixture in a viscous liquid or in a heavy boiling aromatic hydrocarbon with a hydrocarbon paraffin solvent is carried out under a pressure of 0.15-0.50 MPa.

В отличие от известного способа предлагаемый способ позволяет значительно уменьшить или полностью исключить применение ароматического растворителя толуола на стадии стабилизации, что не только улучшит экологию производства, но и повысит его технико-экономические показатели. Применение же в качестве вязкой жидкости полидиенов, полиолефинов, сополимеров диенов с олефинами и сложных эфиров, например пластификаторов резиновой смеси, будет способствовать улучшению физико-механических и технологических свойств получаемых каучуков. Однородность же распределения вводимых на стабилизацию полимеров антиоксидантов обеспечивают за счет использования для разбавления парафиновых углеводородных растворителей, осуществляемого под давлением 0,15-0,50 МПа. Unlike the known method, the proposed method can significantly reduce or completely eliminate the use of an aromatic solvent of toluene at the stabilization stage, which will not only improve the ecology of production, but also increase its technical and economic indicators. The use of polydienes, polyolefins, copolymers of dienes with olefins and esters, for example rubber plasticizers, as a viscous liquid, will improve the physicomechanical and technological properties of the resulting rubbers. The uniformity of the distribution of antioxidants introduced into the stabilization of the polymers is ensured by the use of paraffinic hydrocarbon solvents for dilution, carried out under a pressure of 0.15-0.50 MPa.

Предлагаемый способ стабилизации полимеров осуществляют по принципиальной схеме, изображенной на чертеже. The proposed method for stabilizing polymers is carried out according to the circuit diagram shown in the drawing.

Антиоксидант в виде жидкости или расплава подают по линиям 1 и 2 соответственно в обогреваемый водяным паром аппарат с мешалкой 3, куда при условии полного или частичного исключения ароматического углеводорода, например толуола, подают по линии 4 вязкую жидкость, представляющую собой полидиены, полиолефины, сополимеры диенов с олефинами, сложные эфиры (пластификаторы, масла, вещества с функциональными группами) с молекулярной массой от 250 до 15000, в количестве, обеспечивающем достижение концентрации антиоксиданта (15-50) мас.%. An antioxidant in the form of a liquid or a melt is fed through lines 1 and 2, respectively, to a steam-heated apparatus with a stirrer 3, where, under the condition of complete or partial exclusion of an aromatic hydrocarbon, for example toluene, a viscous liquid, which is polydienes, polyolefins, and diene copolymers, is fed through line 4 with olefins, esters (plasticizers, oils, substances with functional groups) with a molecular weight of from 250 to 15000, in an amount that ensures the achievement of an antioxidant concentration (15-50) wt.%.

Полидиены, полиолефины, сополимеры диенов с олефинами и сложные эфиры при необходимости смешивают с толуолом, ксилолом, бензолом, синтетическими жирными кислотами, их солями и щелочами, а также алифатическими спиртами. Polydienes, polyolefins, copolymers of dienes with olefins and esters, if necessary, are mixed with toluene, xylene, benzene, synthetic fatty acids, their salts and alkalis, as well as aliphatic alcohols.

В отличие от известного способа предложенные приемы позволяют, например, при наличии плавителя для антиоксиданта в технологической схеме расплав подавать как непосредственно на смешение с парафиновым углеводородом, так и после смешения с вязкой органической жидкостью и полученный раствор или мелкодисперсную систему направлять далее на стадию стабилизации полимера. При использовании жидких антиоксидантов, например, ВТС-60, ВТС-150 (ТУ 6-14-1013-87, ТУ 38.103613-86), представляющих собой соответственно алкилзамещенный N,N'-дифенил-1,4-фенилендиамин и дифениламин, алкилированный стиролом, обладающих высокой вязкостью (120-400 сП), их также подают как непосредственно после нагрева либо смешения с небольшим количеством углеводородного растворителя, так и после смешения с вязкой органической жидкостью на разбавление парафиновым углеводородом. In contrast to the known method, the proposed methods allow, for example, in the presence of a melting agent for an antioxidant in the technological scheme, the melt is fed both directly to mixing with paraffin hydrocarbon and after mixing with a viscous organic liquid, and the resulting solution or finely dispersed system is then sent to the polymer stabilization stage. When using liquid antioxidants, for example, VTS-60, VTS-150 (TU 6-14-1013-87, TU 38.103613-86), which are respectively alkyl substituted N, N'-diphenyl-1,4-phenylenediamine and diphenylamine, alkylated styrene with a high viscosity (120-400 cP), they are also served as directly after heating or mixing with a small amount of hydrocarbon solvent, and after mixing with a viscous organic liquid for dilution with paraffin hydrocarbon.

При использовании порошкообразного антиоксиданта и отсутствии плавителя, предпочтительно, используют вязкую органическую жидкость и расплавляют антиоксидант в аппарате 3 (см чертеж), после чего направляют на смешение с парафиновым углеводородом и далее на стабилизацию полимера. When using a powdered antioxidant and no melting agent, it is preferable to use a viscous organic liquid and melt the antioxidant in apparatus 3 (see drawing), after which it is sent for mixing with paraffin hydrocarbon and then for polymer stabilization.

При использовании органической жидкости с высокой молекулярной массой, например 10000-15000, в аппарат 3 частично подают толуол или другой ароматический углеводород, тогда их удельные расходы для приготовления раствора или дисперсии антиоксиданта, в отличие от известного способа, существенно сокращают. When using an organic liquid with a high molecular weight, for example, 10000-15000, toluene or another aromatic hydrocarbon is partially fed into the apparatus 3, then their specific costs for preparing a solution or dispersion of an antioxidant, in contrast to the known method, are significantly reduced.

Водяной пар, направляемый в рубашку аппарата 3, подают по линии 5, а паровой конденсат выводят по линии 6. Аппарат 3 снабжают также линией 7 для вывода паров и газов в обратный холодильник (на схеме не показан). При наличии обратного холодильника температуру в аппарате 3 доводят при необходимости до (130-150)oC.Water vapor directed to the jacket of the apparatus 3 is supplied via line 5, and the steam condensate is withdrawn through line 6. The apparatus 3 is also provided with line 7 for withdrawing vapors and gases to a reflux condenser (not shown in the diagram). In the presence of a reflux condenser, the temperature in the apparatus 3 is adjusted, if necessary, to (130-150) o C.

Из аппарата 3 жидкий антиоксидант или его расплав непосредственно либо совместно с вязкой жидкостью - полидиенами, полиолефинами, сополимерами диенов с олефинами, сложными эфирами и при необходимости с другими веществами, указанными выше, направляют по линии 8 насосом 9 и далее по линии 10 в аппарат-разбавитель 11 с мешалкой, в который по линии 12 подают парафиновый растворитель (изопентан, нефрас, гептан-изогексановую фракцию и т.д.). Аппарат обогревают также водяным паром или горячей водой, подаваемыми по линии 13. Конденсат или горячую воду из рубашки аппарата 11 выводят по линии 14. From the apparatus 3, the liquid antioxidant or its melt, either directly or together with a viscous liquid - polydienes, polyolefins, copolymers of dienes with olefins, esters and, if necessary, with other substances mentioned above, is sent along line 8 by pump 9 and then through line 10 to the apparatus a diluent 11 with an agitator, into which a paraffin solvent (isopentane, nefras, heptane-isohexane fraction, etc.) is supplied via line 12. The apparatus is also heated with water vapor or hot water supplied through line 13. Condensate or hot water from the jacket of the apparatus 11 is withdrawn through line 14.

При необходимости выпуска каучука, не содержащего низкомолекулярные полимеры или сложные эфиры, используют, например, небольшие количества толуола или другого ароматического углеводорода, подаваемого по линии 15 в аппарат 3. При этом в аппарате 3 антиоксидант плавят и готовят раствор или дисперсию антиоксиданта в толуоле или в другом ароматическом углеводороде с концентрацией (15-50) мас. %, затем его направляют в аппарат 11, где разбавляют парафиновым углеводородом. If it is necessary to release rubber that does not contain low molecular weight polymers or esters, for example, small amounts of toluene or other aromatic hydrocarbon fed through line 15 to apparatus 3 are used. In this case, antioxidant is melted in apparatus 3 and a solution or dispersion of antioxidant in toluene or another aromatic hydrocarbon with a concentration of (15-50) wt. %, then it is sent to the apparatus 11, where it is diluted with paraffin hydrocarbon.

Во всех случаях в аппарате 11 готовят раствор или дисперсию антиоксиданта в углеводородном растворителе с концентрацией (5-10) мас.%. Давление в аппарате 11 выдерживают предпочтительно (0,15-0,50) МПа, что позволяет практически полностью исключить потери углеводородов в атмосферу и достичь температуры раствора или дисперсии антиоксидантов предпочтительно (45-65)oC, что будет способствовать снижению вязкости раствора или дисперсии.In all cases, in the apparatus 11, a solution or dispersion of the antioxidant in a hydrocarbon solvent with a concentration of (5-10) wt.% Is prepared. The pressure in the apparatus 11 is preferably maintained (0.15-0.50) MPa, which allows almost completely to eliminate the loss of hydrocarbons to the atmosphere and achieve a temperature of the solution or dispersion of antioxidants, preferably (45-65) o C, which will help reduce the viscosity of the solution or dispersion .

Приготовленный раствор или дисперсию антиоксиданта по линии 16 насосом 17 и далее по линии 18 направляют в коллектор 19, затем по линиям 20-24 подают на стабилизацию раствора полимера, вводимого по линии 25 в безобъемный смеситель 26 и совместно с раствором полимера по линии 27 в аппараты 28 и 29 с мешалкой. The prepared solution or dispersion of the antioxidant through line 16 by pump 17 and then through line 18 is sent to the collector 19, then along lines 20-24 they are fed to stabilize the polymer solution introduced through line 25 into the volumeless mixer 26 and together with the polymer solution through line 27 to the apparatus 28 and 29 with a stirrer.

Стабилизацию раствора полимера проводят при температуре (25-85)oC, предпочтительно при (45-65)oC. При необходимости дополнительно по линии 31 вводят стоппер процесса полимеризации (например, метанол, подщелоченную воду и т.д.) в линию 25 для подачи раствора полимера на стабилизацию.The stabilization of the polymer solution is carried out at a temperature of (25-85) o C, preferably at (45-65) o C. If necessary, an additional stop for the polymerization process (for example, methanol, alkalized water, etc.) is introduced into line 25 for supplying a polymer solution for stabilization.

При приготовлении раствора или дисперсии антиоксиданта в аппарате 11 используют циркуляционный контур: аппарат 11 - линия 16 - насос 17 -линия 18 - линия 32 - аппарат 11. When preparing a solution or dispersion of the antioxidant in the apparatus 11, use the circulation circuit: apparatus 11 - line 16 - pump 17 - line 18 - line 32 - apparatus 11.

Для исключения застоя в коллекторе 19 используют линию 33 - линию 32 - аппарат 11. Из аппарата 29 стабилизированный раствор полимера по линии 30 направляют на отмывку раствора полимера от остатков катализатора водой, дегазацию и сушку каучука (на схеме не показано). To avoid stagnation, collector 19 uses line 33 — line 32 — apparatus 11. From apparatus 29, a stabilized polymer solution is sent via line 30 to washing the polymer solution from the catalyst residues with water, degassing, and drying the rubber (not shown in the diagram).

Способ иллюстрируют следующими примерами. The method is illustrated by the following examples.

Пример 1 (контрольный)
Стабилизацию изопренового каучука антиоксидантом осуществляют по прототипу (патент РФ 2076884) следующим образом. Растворяют антиоксиданты N,N'-дифенил-n- фенилендиамин (ДФФД) и N-фенил- β -нафтиламин (нафтам-2) в метанолтолуольном растворе. Метанол является в данном случае стоппером процесса полимеризации изопрена. Объемное соотношение метанол: толуол равно 50:50. Растворение антиоксидантов проводят при 20oC и дополнительно вводят в раствор антиоксидантов стеариновую кислоту в количестве 8 мас.%. ДФФД вводят 0,3 мас.% от полимера, нафтама-2 - 0,8% от массы полимера.
Example 1 (control)
The stabilization of isoprene rubber with an antioxidant is carried out according to the prototype (RF patent 2076884) as follows. Dissolve the antioxidants N, N'-diphenyl-n-phenylenediamine (DPPD) and N-phenyl-β-naphthylamine (naphtham-2) in a methanol toluene solution. In this case, methanol is a stopper for the polymerization of isoprene. The volumetric ratio of methanol: toluene is 50:50. The dissolution of antioxidants is carried out at 20 o C and additionally introduced into a solution of antioxidants stearic acid in an amount of 8 wt.%. DFFD is introduced 0.3 wt.% From the polymer, naphtham-2 - 0.8% by weight of the polymer.

При этом получены показатели:
Растворимость ДФФД в смеси, мас.% - 5,1
Растворимость нафтама-2, мас.% - 16,0
Содержание в каучуке ДФФД, мас.% - 0,28±0,04
Содержание в каучуке нафтама-2, мас.% - 0,735±0,07
Содержание шлама в растворе антиоксидантов, мас.% - 0,05
Потери ДФФД в процессе отмывки полимера, стабилизации и дегазации каучука, мас.% - 6,67%
Потери нафтама-2 в процессе отмывки, стабилизации и дегазации каучука, мас.% - 8,13
Потери толуола, кг/т каучука - 34,3
Потери метанола, кг/т каучука - 13,5
Индекс сохранения пластичности полимера, % - 98,5
Содержание углеводородов в дегазированном каучуке, мас.% - 0,55
Пример 2 (контрольный)
Стабилизацию изопренового каучука осуществляют по известному способу. Дозировку ДФФД выдерживают 0,21% от массы полимера. В качестве растворителя антиоксиданта используют толуол, содержащий 8% стеариновой кислоты. Концентрация ДФФД в растворе 4,5 мас.%. В недезактивированный раствор полиизопрена в изопентане в количестве 3 л с содержанием сухого остатка 12,5 мас.% вводят 129 мл раствора ДФФД в толуоле, перемешивают 45 мин в аппарате с частотой вращения мешалки 1500 об/мин, затем раствор полиизопрена дегазируют водным методом в присутствии стеарата кальция (9 кг/т каучука), крошку каучука высушивают при 150oC в течение 2 часов, затем определяют индекс сохранения пластичности полимера, содержание антиоксиданта в каучуке, его потери с водой, вязкость каучука по Муни, пластичность по Карреру и прочность каучука на разрыв.
In this case, the following indicators were obtained:
The solubility of DFFD in the mixture, wt.% - 5.1
The solubility of naphtham-2, wt.% - 16.0
The content in the rubber DFFD, wt.% - 0.28 ± 0.04
The content in the rubber of naphtham-2, wt.% - 0.735 ± 0.07
The content of sludge in a solution of antioxidants, wt.% - 0.05
Loss of DFFD in the process of washing the polymer, stabilization and degassing of rubber, wt.% - 6.67%
Losses of naphtham-2 during washing, stabilization and degassing of rubber, wt.% - 8.13
Loss of toluene, kg / t rubber - 34.3
Loss of methanol, kg / t of rubber - 13.5
The index of conservation of plasticity of the polymer,% - 98.5
The hydrocarbon content in degassed rubber, wt.% - 0.55
Example 2 (control)
The stabilization of isoprene rubber is carried out by a known method. The dosage of DFFD is maintained at 0.21% by weight of the polymer. Toluene containing 8% stearic acid is used as an antioxidant solvent. The concentration of DPPD in the solution of 4.5 wt.%. Into a non-deactivated solution of polyisoprene in isopentane in an amount of 3 l with a solids content of 12.5 wt.%, 129 ml of a solution of DFPD in toluene is introduced, stirred for 45 minutes in an apparatus with a stirrer speed of 1500 rpm, then the polyisoprene solution is degassed by the aqueous method in the presence of calcium stearate (9 kg / ton rubber) crumb rubber was dried at 150 o C for 2 hours, then the index is determined preserve ductility of the polymer, the antioxidant content in the rubber, its water-loss rubber Mooney viscosity, plasticity and strength Karrer rubber tear.

Основные показатели процесса:
Содержание ДФФД в каучуке, мас.% - 0,198±0,03
Потери ДФФД, мас.% - 5,7
Вязкость по Муни каучука - 77,0
Пластичность каучука по Карреру - 0,34
Индекс сохранения пластичности, % - 89,0
Условная прочность при растяжении, МПа - 33,1
Потери толуола, кг/т каучука - 28,0
Остаточное содержание углеводородов в дегазированном каучуке, мас. % - 0,45
Примеры 3-5
Стабилизацию изопренового каучука проводят по предлагаемому способу. Раствор полиизопрена в изопентане заправляют ДФФД из расчета 0,25% от массы полимера. ДФФД вводят в полипиперилене (олигопиперилене) с молекулярной массой 250-15000, полученном полимеризацией пиперилена в присутствии алюминийхлорида, модифицированного дифенилоксидом. Полиизопрен получают полимеризацией изопрена в автоклаве в растворе изопентана в присутствии катализатора Циглера-Натта, модифицированного пипериленом и дифенилоксидом (аналогично примерам 1-2). Содержание полиизопрена в растворе изопентана 12,9 мас.%.
Key process indicators:
The content of DFFD in rubber, wt.% - 0.198 ± 0.03
Loss DFFD, wt.% - 5.7
Mooney rubber viscosity - 77.0
Carrer's rubber ductility - 0.34
The plasticity conservation index,% - 89.0
Conditional tensile strength, MPa - 33.1
Loss of toluene, kg / t of rubber - 28.0
The residual hydrocarbon content in degassed rubber, wt. % - 0.45
Examples 3-5
The stabilization of isoprene rubber is carried out by the proposed method. A solution of polyisoprene in isopentane is charged with DPPD at the rate of 0.25% by weight of the polymer. DFPD is introduced in polypiperylene (oligopiperylene) with a molecular weight of 250-15000 obtained by polymerization of piperylene in the presence of diphenyl oxide-modified aluminum chloride. Polyisoprene is prepared by polymerizing isoprene in an autoclave in a solution of isopentane in the presence of a Ziegler-Natta catalyst modified with piperylene and diphenyl oxide (similar to examples 1-2). The content of polyisoprene in a solution of isopentane 12.9 wt.%.

В каждую из проб полипиперилена вводят расчетное количество ДФФД и смесь подогревают при непрерывном перемешивании до 130oC. Концентрацию ДФФД в полипиперилене выдерживают равной 20 мас.%.The calculated amount of DFPD is introduced into each of the samples of polypiperylene and the mixture is heated with continuous stirring to 130 ° C. The concentration of DFPD in polypiperylene is maintained at 20 wt.%.

В каждую из порций полиизопрена массой 3 кг в пересчете на полимер вводят раствор ДФФД в пиперилене, разбавленный изопентаном до концентрации 10 мас. %, перемешивают, затем дегазируют в лабораторных дегазаторах, сушат полученный каучук и проводят физико-механические испытания резиновой смеси на основе изопренового каучука (по стандартному рецепту в соответствии с ГОСТ 14925-79). Определяют также потери антиоксиданта при дегазации и сушке, его содержание в готовом каучуке, а также индекс сохранения пластичности полимера и содержание углеводородов в дегазированном каучуке. Рассчитывают потери толуола, вводимого с катализатором на полимеризацию изопрена (дозировка катализатора 0,5 мас.% от изопрена, концентрация катализатора в растворе толуола 104 г (л раствора). Шлам из раствора антиоксиданта не осаждался. A solution of DFFD in piperylene diluted with isopentane to a concentration of 10 wt.% Is introduced into each portion of 3 kg polyisoprene in terms of polymer. %, mixed, then degassed in laboratory degassers, dried the resulting rubber and carried out physical and mechanical tests of the rubber mixture based on isoprene rubber (according to the standard recipe in accordance with GOST 14925-79). The loss of antioxidant during degassing and drying, its content in the finished rubber, as well as the index of conservation of plasticity of the polymer and the content of hydrocarbons in degassed rubber are also determined. The losses of toluene introduced with the catalyst for the polymerization of isoprene are calculated (the dosage of the catalyst is 0.5 wt% of isoprene, the concentration of the catalyst in the toluene solution is 104 g (l of solution). The sludge from the antioxidant solution did not precipitate.

Основные результаты испытаний приведены в табл. 1. The main test results are given in table. 1.

Примеры 6-7
Производство бутадиенового каучука. Стабилизацию проводят по известному (пример 6) и по предлагаемому способам (пример 7). Бутадиен на полимеризацию вводят в нефрасе (ТУ 38.1011228-90, марка П-1-65/75), катализатор - смесь органического соединения кобальта и диизобутилалюминийхлорида. В качестве антиоксиданта используют агидол-2- 2,2'-метилен-бис-(6-трет- бутил-4-метилфенол) в растворе толуола (пример 6) и в растворе полипропилена с молекулярной массой 6000. Дозировка агидола-2 в обоих случаях 1,0% от массы полимера. Концентрация агидола-2 в толуоле 10 мас.%, концентрация агидола-2 в полипропилене - 50 мас.%, а после разбавления нефрасом - 10 мас.%. Величина сухого остатка раствора полибутадиена 10 мас.%.
Examples 6-7
Butadiene rubber production. Stabilization is carried out according to the known (example 6) and the proposed methods (example 7). Butadiene for polymerization is introduced in nefras (TU 38.1011228-90, grade P-1-65 / 75), the catalyst is a mixture of an organic compound of cobalt and diisobutylaluminium chloride. Agidol-2- 2,2'-methylene-bis- (6-tert-butyl-4-methylphenol) in a toluene solution (Example 6) and in a polypropylene solution with a molecular weight of 6000 are used as antioxidant. Dosage of agidol-2 in both cases of 1.0% by weight of the polymer. The concentration of agidol-2 in toluene is 10 wt.%, The concentration of agidol-2 in polypropylene is 50 wt.%, And after dilution with nefras - 10 wt.%. The dry residue of the polybutadiene solution is 10 wt.%.

Основные показатели процесса приведены в табл. 2. The main process indicators are given in table. 2.

Примеры 8-11
Стабилизацию изопренового каучука осуществляют по предлагаемому способу. Полиизопрен получают полимеризацией изопрена в растворе изопентана в присутствии катализатора Циглера-Натта, модифицированного дифенил-оксидом и вводимого с концентрацией 100 г/л в толуоле. В качестве антиоксиданта используют ДФФД, дозируемый в количестве 0,22 мас. % от полимера. Антиоксидант вводят в эфире ГФ-270 (ТУ 38.3015-83), получаемом при взаимодействии алифатических спиртов C8-C18 с органическими кислотами C8-C12 с образованием сложных эфиров фракции C16-C30. Кубовый остаток ректификации продуктов гидроформирования после стадии регенерации кобальта подвергают вакуумированию и после отгонки фракций с Ткип до 270oC получают смесь кислородсодержащих углеводородов алифатического ряда от C12 и выше с различными функциональными группами. В этом продукте содержится более 50% сложных эфиров, продукт является отходом производства бутиловых спиртов. Концентрацию антиоксиданта в эфире ГФ-270 готовят в пределах (15-50) мас.%, расплавляют при 130oC и затем разбавляют до содержания антиоксиданта (5-10) мас.% изопентаном и вводят в раствор полимера после отмывки его от остатков катализатора (примеры 8-10). В примере 11 приводят показатели, достигнутые по известному способу стабилизации полиизопрена, заправленного ДФФД в растворе толуола. Содержание сухого остатка раствора полимера 12,9 мас.%.
Examples 8-11
The stabilization of isoprene rubber is carried out by the proposed method. Polyisoprene is prepared by polymerizing isoprene in an isopentane solution in the presence of a Ziegler-Natta catalyst modified with diphenyl oxide and introduced at a concentration of 100 g / l in toluene. As an antioxidant use DFFD, dosed in an amount of 0.22 wt. % of polymer. The antioxidant is introduced in ether GF-270 (TU 38.3015-83), obtained by the interaction of aliphatic alcohols C 8 -C 18 with organic acids C 8 -C 12 with the formation of esters of the fraction C 16 -C 30 . The bottom residue of the rectification of the hydroforming products after the cobalt regeneration stage is subjected to evacuation and after distillation of the fractions from T bales to 270 ° C, a mixture of oxygen-containing aliphatic hydrocarbons from C 12 and higher with various functional groups is obtained. This product contains more than 50% esters, the product is a waste product from the production of butyl alcohols. The concentration of antioxidant in ether GF-270 is prepared in the range of (15-50) wt.%, Melted at 130 o C and then diluted to an antioxidant content (5-10) wt.% With isopentane and introduced into the polymer solution after washing it from the catalyst residues (examples 8-10). Example 11 shows the indicators achieved by the known method of stabilization of polyisoprene charged with DFPD in a toluene solution. The solids content of the polymer solution is 12.9 wt.%.

Основные показатели процесса приведены в табл. 3
При приготовлении расплава ДФФД в пластификаторе - эфире ГФ-270 шлам не осаждался (примеры 8-10). В примере 11 в известном способе содержание шлама антиоксиданта в растворе достигало 0,07%.
The main process indicators are given in table. 3
In the preparation of the DFPD melt in the plasticizer-ether GF-270, the sludge was not deposited (examples 8-10). In example 11, in the known method, the antioxidant sludge content in the solution reached 0.07%.

Примеры 12-14
Стабилизацию полиизопрена осуществляют по предлагаемому способу. В качестве антиоксиданта используют ДФФД. Катализатор полимеризации изопрена - катализатор Циглера-Натта, модифицированный ДФО, вводят в растворе толуола с концентрацией 110 г/л.
Examples 12-14
Stabilization of polyisoprene is carried out by the proposed method. As an antioxidant use DFFD. Isoprene polymerization catalyst — Ziegler-Natta catalyst modified with DFO, is introduced in a toluene solution with a concentration of 110 g / l.

Содержание сухого остатка раствора полимера 14 мас.%. ДФФД плавят при 130oC и вводят в емкость с изопентаном для разбавления антиоксиданта. Давление в емкости выдерживают 0,15-0,50 МПа.The solids content of the polymer solution is 14 wt.%. DFPD is melted at 130 ° C. and introduced into an isopentane container to dilute the antioxidant. The pressure in the tank can withstand 0.15-0.50 MPa.

Основные показатели процесса приведены в табл. 4. The main process indicators are given in table. 4.

Примеры 15 - 16
Стабилизацию бутадиенового каучука осущестляют по предлагаемому способу (пример 15) антиоксидантом ВТС-60, дозируемым в количестве 0,65% от массы полимера. Полибутадиен получают на катализаторе Циглера-Натга. ВТС-60 смешивают с нефрасом до содержания 5 мас.% и направляют на стабилизацию раствора полибутадиена в толуоле. Величина сухого остатка 10 мас.% В примере 16 приводят показатели по известному способу стабилизации, когда ВТС-60 вводят в растворе толуола.
Examples 15 to 16
The stabilization of butadiene rubber is carried out according to the proposed method (example 15) with an antioxidant BTC-60, dosed in an amount of 0.65% by weight of the polymer. Polybutadiene is obtained on a Ziegler-Natg catalyst. VTS-60 is mixed with nefras to a content of 5 wt.% And sent to stabilize a solution of polybutadiene in toluene. The solids content of 10 wt.% In example 16, the indicators according to the known method of stabilization, when the BTC-60 is introduced in a solution of toluene.

Основные показатели процесса приведены в табл. 5
Примеры 17-18
Стабилизацию изопренового каучука, полученного на катализаторе, аналогичном в примерах 13-15, проводят по предлагаемому способу (пример 17). В качестве вязкой жидкости используют сополимер бутадиена с пипериленом (жидкий каучук СКДПН)) с молекулярной массой 5000. В качестве антиоксиданта используют агидол-1 (ТУ 38.5901237-90), дозируемый в количестве 0,85% от массы полимера. Агидол-1 плавят в сополимере бутадиена с пипериленом при 130oC и с концентрацией 45 мас. % после разбавления изопентаном до 5%-ной концентрации подают на стабилизацию полиизопрена с величиной сухого остатка 12,5 мас. %. В известном способе агидол-1 вводят в растворе толуола с концентрацией 5 мас.% (пример 18).
The main process indicators are given in table. 5
Examples 17-18
The stabilization of isoprene rubber obtained on the catalyst, similar in examples 13-15, is carried out by the proposed method (example 17). A copolymer of butadiene with piperylene (liquid rubber SKDPN)) with a molecular weight of 5000 is used as a viscous liquid. Agidol-1 (TU 38.5901237-90), dosed in an amount of 0.85% by weight of the polymer, is used as an antioxidant. Agidol-1 is melted in a copolymer of butadiene with piperylene at 130 o C and a concentration of 45 wt. % after dilution with isopentane to 5% concentration serves to stabilize the polyisoprene with a dry residue of 12.5 wt. % In the known method, agidol-1 is introduced in a solution of toluene with a concentration of 5 wt.% (Example 18).

Основные показатели процесса приведены в табл. 6. The main process indicators are given in table. 6.

Как видно из примеров, использование предлагаемого способа позволяет снизить потери толуола на 8-16 кг/т каучука, уменьшить расход водяного пара на дегазацию каучука на 0,2-0,3 Гкал/т каучука, снизить содержание углеводородов в дегазированном каучуке на 0,05-0,30 мас.%, а также снизить потери антиоксиданта на 0,9-9,6% и улучшить технологические свойства каучука. As can be seen from the examples, the use of the proposed method allows to reduce the loss of toluene by 8-16 kg / t of rubber, to reduce the consumption of water vapor for degassing rubber by 0.2-0.3 Gcal / t of rubber, to reduce the hydrocarbon content in degassed rubber by 0, 05-0.30 wt.%, As well as reduce the loss of antioxidant by 0.9-9.6% and improve the technological properties of rubber.

Claims (2)

1. Способ стабилизации полимеров путем введения антиоксидантов аминного и/или фенольного типа или смесей их алкилпроизводных в раствор полимера, полученного (со)полимеразацией мономеров в углеводородном растворителе, отличающийся тем, что жидкий антиоксидант или антиоксидант в виде расплава или после смешения с вязкой жидкостью до достижения концентрации антиоксиданта 15 - 50 мас.% направляют на разбавление парафиновым растворителем до концентрации 5 - 10 мас.%, затем подают на стадию стабилизации полимера, причем в качестве вязкой жидкости используют полидиены, полиолефины, сополимеры диенов с олефинами, сложные эфиры с мол.м. от 250 до 15000, при этом разбавление антиоксиданта парафиновым растворителем осуществляют под давлением 0,15 - 0,50 МПа. 1. A method of stabilizing polymers by introducing amine and / or phenolic type antioxidants or mixtures of their alkyl derivatives into a polymer solution obtained by (co) polymerizing monomers in a hydrocarbon solvent, characterized in that the liquid antioxidant or antioxidant is in the form of a melt or after mixing with a viscous liquid to achieving an antioxidant concentration of 15-50 wt.% is directed to dilution with a paraffin solvent to a concentration of 5-10 wt.%, then fed to the stage of polymer stabilization, moreover, as a viscous liquid use polydienes, polyolefins, copolymers of dienes with olefins, esters with a mol.m. from 250 to 15000, while the dilution of the antioxidant with a paraffin solvent is carried out under a pressure of 0.15 - 0.50 MPa. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при необходимости до разбавления парафиновым растворителем расплав антиоксиданта дополнительно разбавляют толуолом или другим ароматическим углеводородом до концентрации 15 - 50 мас. %. 2. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, before dilution with a paraffin solvent, the antioxidant melt is additionally diluted with toluene or another aromatic hydrocarbon to a concentration of 15 to 50 wt. %
RU99125264A 1999-11-30 1999-11-30 Method of stabilization of polymers RU2161631C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125264A RU2161631C1 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Method of stabilization of polymers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125264A RU2161631C1 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Method of stabilization of polymers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2161631C1 true RU2161631C1 (en) 2001-01-10

Family

ID=20227577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125264A RU2161631C1 (en) 1999-11-30 1999-11-30 Method of stabilization of polymers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2161631C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Синтетический каучук / Под ред.И.В.ГАРМОНОВА. - Л.: Химия, 1976, с.219. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102603939B (en) Polyhydroxy compounds as polymerization quenching agents
JPS61268705A (en) Production of butadiene polymer or copolymer
KR890004068B1 (en) Method for polymerization of butadien
KR960001618B1 (en) Rubber vulcanization agents and the method for their
RU2505553C2 (en) Bulk polymerisation method
TWI441673B (en) Emulsifiers for emulsion polymerization and an emulsion polymerization process using the emulsifier
CN103880985B (en) Hydrocarbon polymer is with dispersant and prepare the method for dispersion
JPH0229685B2 (en)
PL79830B1 (en)
RU2161631C1 (en) Method of stabilization of polymers
DE60118384T2 (en) MALEIZED LIQUID C5 HYDROCARBON RESINS
EP0106785B1 (en) Process for nonaqueous dispersion polymerization of butadiene in the presence of carbonylated polymeric dispersing agents
US4424324A (en) Process for nonaqueous dispersion polymerization of butadiene
RU2291157C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
US2568950A (en) Latices from alkali metal catalyzed polymers
RU2448121C1 (en) Method of extracting synthetic rubber
RU2289590C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber production process
RU2291161C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
RU2819288C1 (en) Method for isolating elastomers from solution polymerization
RU2291159C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
RU2190592C1 (en) Method of preparing antiagglomerator
CN105777945B (en) A kind of method of polyolefin glue cohesion
RU2291158C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
RU2291160C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
RU2076884C1 (en) Method of stabilizing isoprene rubber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071201