RU2177961C2 - Способ стабилизации полиизопренового каучука - Google Patents
Способ стабилизации полиизопренового каучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177961C2 RU2177961C2 RU2000102500A RU2000102500A RU2177961C2 RU 2177961 C2 RU2177961 C2 RU 2177961C2 RU 2000102500 A RU2000102500 A RU 2000102500A RU 2000102500 A RU2000102500 A RU 2000102500A RU 2177961 C2 RU2177961 C2 RU 2177961C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antioxidants
- rubber
- solution
- polyisoprene
- phenylenediamine
- Prior art date
Links
- IZJIGCWEVWDSQG-UHFFFAOYSA-N C1NC1Nc(cc1)ccc1Nc1ccccc1 Chemical compound C1NC1Nc(cc1)ccc1Nc1ccccc1 IZJIGCWEVWDSQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения синтетического полиизопрена, в частности к его стабилизации антиоксидантами. Способ состоит во введении в раствор получаемого полимера раствора антиоксидантов аминного типа в органическом растворителе. В качестве растворителя используют С5, С6 алифатические углеводороды, содержащие 5-11 мас. % олефинового углеводорода С5-С18 или их смеси. В качестве аминных антиоксидантов используют смесь п-фенилендиаминов: N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамина с N-(1,3-диметилбутил)-N'-(4-кумилфенил)-п-фенилендиамином или N-(1,4-диметилпентил)-N'-фенил-п-фенилендиамином. Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности стабилизации полиизопрена, снижении энергозатрат при выделении полимера из раствора и регенерации растворителя, улучшении экологии. 3 табл.
Description
Изобретение относятся к технологии получения синтетического полиизопрена, в частности к их стабилизации путем введения в раствор полидиена антиоксидантов.
Известен способ стабилизации полиизопрена, заключающийся в том, что после предварительной дезактивации катализатора метанолом и отмывки полимера от продуктов разложения катализаторов в раствор полимера вводят антиоксиданты. Антиоксиданты вводят в виде суспензии в воде с концентрацией 3-5 мас. % с добавлением щелочи и поверхностно-активных веществ. Отмытый раствор полимера смешивается с суспензией антиоксидантов в интенсивных смесителях и подается затем на усреднение, выделение и сушку каучука [Кирпичников П. А. и др. Химия и технология синтетического каучука. М. , 1970, с. 305] .
Недостатками указанного способа стабилизации являются неудовлетворительное распределение антиоксидантов в полимере, значительные потери антиоксидантов в процессе транспортировки суспензии и стабилизации полиизопрена, необходимость использования вспомогательных химикатов, повышенный сброс химзагрязненных вод.
Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является способ стабилизации полиизопренового каучука, получаемого полимеризацией изопрена на катализаторах Циглера-Натта, в среде углеводородного растворителя, заключающийся в том, что в раствор полимера вводят в метанол-толуольном растворителе смесь антиоксидантов аминного типа: фенил-β-нафтиламина и N, N'-дифенил-п-фенилендиамина. Антиоксиданты вводят с концентрацией 3-4 мас. %. Стабилизированный каучук проходит отмывку от остатков каталитического комплекса, далее усреднение, выделение и сушку каучука [Т. В. Башкатов, Я. Л. Жигалин. Технология синтетических каучуков. Л. , Химия, 1987, с. 159] .
Однако указанный способ имеет ряд недостатков: необходимы большие энергетические затраты как на отгонку высококипящего растворителя - толуола при дегазации полиизопрена, на регенерацию растворителей: метанола из сточных вод, толуола из возвратного растворителя, так и при приготовлении раствора стабилизатора. Другим недостатком указанного способа является загрязнение сточных вод и окружающей среды метанолом. К недостаткам указанного способа можно отнести потери антиоксидантов в процессе приготовления раствора антиоксидантов, забивку фильтров, насосов и регулирующих клапанов при растворении и при транспортировке.
Задачей изобретения является повышение эффективности стабилизации полиизопрена, снижение энергозатрат при выделении полимера из раствора и регенерации растворителя, улучшение экологического состояния рабочей зоны и сточных вод.
Указанная задача решается тем, что в способе стабилизации полиизопрена, получаемого полимеризацией изопрена в среде углеводородного растворителя, включающем введение в раствор полимера раствора в органическом растворителе антиоксидантов аминного типа, в качестве органического растворителя для антиоксидантов используют С5, С6 алифатические углеводороды, содержащие от 5 до 11 мас. % олефинового углеводорода С5-С18 или их смеси. В качестве аминных антиоксидантов можно использовать смесь п-фенилендиаминов: N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамина с N-(1,3-диметилбутил)-N'-(4-кумилфенил)-п-фенилен-диамином (I) или N-(1,4-диметилпентил)-N'-фенил-п-фенилендиамином (II).
По предлагаемому способу стабилизации исключение высококипящего толуола и экологически опасного растворителя-метанола из раствора антиоксидантов значительно уменьшает расход водяного пара на отгонку углеводородов из полиизопрена, на регенерацию толуола из возвратной изопентан-изопреновой фракции, метанола из сточных вод. Улучшается экологическая обстановка в рабочей зоне и в сточных водах производства полиизопрена.
Ввиду хорошей растворимости антиоксидантов в указанной смеси углеводородов, нет необходимости нагревания раствора антиоксидантов во время приготовления, хранения и перед подачей в полимеризат, уменьшаются потери при растворении, транспортировке и смешении антиоксиданта с полимеризатом. В отличие от метанол-толуольного растворителя, предлагаемая смесь углеводородов не коагулирует полимер из раствора, чем достигается хорошее распределение антиоксиданта в растворе полимера, что приводит к повышению эффективности стабилизации полиизопрена.
Благодаря использованию для растворения антиоксидантов алифатических углеводородов С5, С6, содержащих от 5 до 11 мас. % олефиновых углеводородов C5-C18 или их смеси, достигается хорошее растворение указанных антиоксидантов аминного типа. Лучшие экономические показатели достигаются при использовании олефинов С5-С6, С10-C18 или их смеси. Олефины С5-С6 при регенерации растворителя полимеризации полностью возвращаются и не оказывают влияние на процесс полимеризации. Олефины С10-С18 на стадии дегазации горячей водой не уносятся растворителем, а остаются в каучуке. При этом не ухудшается показатель потери массы при сушке при 105oС, а улучшаются технологические свойства при приготовлении резиновых смесей. Увеличение содержания олефиновых углеводородов C10-C18 выше 11 мас. % ухудшает физико-механические свойства каучука, олефиновые углеводороды С5-С6 выше 11 мас. % ухудшают процесс полимеризации. Использование олефинов выше C18 не улучшает растворение антиоксидантов в растворителе.
Стабилизация полиизопрена осуществляется следующим образом. Растворитель для растворения антиоксиданта подают в емкость с мешалкой. Антиоксидант загружают дозировочным насосом, и раствор перемешивают. Раствор антиоксиданта из емкости с мешалкой откачивают в промежуточную емкость, откуда далее направляют на узел смешения антиоксидантов с раствором полимера. Технический результат достигается при различных аминных антиоксидантах.
Пример 1
В лабораторных условиях определяют растворимость антиоксидантов в изопентане, содержащем 11 мас. % олефиновых углеводородов C5. Температура растворения - комнатная, растворение проводят при постоянном перемешивании. Растворимость антиоксидантов приведена в таблице 1.
В лабораторных условиях определяют растворимость антиоксидантов в изопентане, содержащем 11 мас. % олефиновых углеводородов C5. Температура растворения - комнатная, растворение проводят при постоянном перемешивании. Растворимость антиоксидантов приведена в таблице 1.
Примеры 2-4
Растворение антиоксидантов (I) и (II) проводят согласно примеру 1. Растворимости антиоксидантов приведены в таблице 1.
Растворение антиоксидантов (I) и (II) проводят согласно примеру 1. Растворимости антиоксидантов приведены в таблице 1.
Примеры 5-8
Растворение антиоксидантов проводят в гексане согласно примеру 1. Полученные результаты растворимости приведены в таблице 1.
Растворение антиоксидантов проводят в гексане согласно примеру 1. Полученные результаты растворимости приведены в таблице 1.
Примеры 1-8 показывают, что добавление в алифатические углеводороды С5, С6 от 5 до 11 мас. % олефиновых углеводородов C5-C18 или их смеси увеличивает растворимость аминных антиоксидантов (I) и (II) на 1,8-9,4%, что позволяет использовать более концентрированные растворы антиоксидантов.
Пример 9
На пилотной установке проводят смешение раствора антиоксидантов с раствором полиизопрена. Содержание полиизопрена в полимеризате 13 мас. %. При температуре окружающей среды в изопентане, содержащем 11 мас. % изоамиленов, растворяют смесь антиоксидантов (I). Полученный 12%-ный раствор антиоксидантов дозировочным насосом подают на смешение в аппарат с мешалкой, чтобы в полимере содержание антиоксидантов было 0,25 мас. %. Далее полимеризат отмывают водой, дегазируют растворитель из полимера водяным паром и сушат. В полученном полимере определяют содержание антиоксидантов, потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации полиизопрена. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
На пилотной установке проводят смешение раствора антиоксидантов с раствором полиизопрена. Содержание полиизопрена в полимеризате 13 мас. %. При температуре окружающей среды в изопентане, содержащем 11 мас. % изоамиленов, растворяют смесь антиоксидантов (I). Полученный 12%-ный раствор антиоксидантов дозировочным насосом подают на смешение в аппарат с мешалкой, чтобы в полимере содержание антиоксидантов было 0,25 мас. %. Далее полимеризат отмывают водой, дегазируют растворитель из полимера водяным паром и сушат. В полученном полимере определяют содержание антиоксидантов, потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации полиизопрена. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
Пример 10
По примеру 9, для стабилизации полиизопрена используют 13%-ный раствор смеси антиоксидантов (I) в гексане. Последний содержит 5 мас. % олефинов фракции С10-С14. Расчетное содержание антиоксидантов в полимере 0,2 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
По примеру 9, для стабилизации полиизопрена используют 13%-ный раствор смеси антиоксидантов (I) в гексане. Последний содержит 5 мас. % олефинов фракции С10-С14. Расчетное содержание антиоксидантов в полимере 0,2 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
Пример 11
По примеру 9 для стабилизации полиизопрена используют 11,5%-ный раствор смеси антиоксидантов (II) в изопентане, содержащем 6 мас. % олефинов фракции С6-C8. Расчетное содержание антиоксидантов в полиизопрене 0,3 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
По примеру 9 для стабилизации полиизопрена используют 11,5%-ный раствор смеси антиоксидантов (II) в изопентане, содержащем 6 мас. % олефинов фракции С6-C8. Расчетное содержание антиоксидантов в полиизопрене 0,3 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
Пример 12
По примеру 9 для стабилизации полиизопрена используют 14%-ный раствор смеси антиоксидантов (II) в гексане, содержащий 8 мас. % гексена-1. Расчетное содержание антиоксидантов в полиизопрене 0,15 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
По примеру 9 для стабилизации полиизопрена используют 14%-ный раствор смеси антиоксидантов (II) в гексане, содержащий 8 мас. % гексена-1. Расчетное содержание антиоксидантов в полиизопрене 0,15 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
Пример 13
Производство полиизопрена СКИ-3. Стабилизацию полиизопрена осуществляют по предлагаемому способу. Растворение смеси антиоксидантов (I) проводят в изопентане, содержащем 5 мас. % олефинов фракции C14-C18. Концентрация антиоксидантов в растворе 12 мас. %. Концентрация полимера в полимеризате 13-14 мас. %. Расчетное содержание антиоксидантов в каучуке 0,2 мас. %. Для определения свойств каучука и физико-механических свойств, изготовленных на его основе модельных вулканизатов (таблица 3), берут образец каучука, содержащего среднее значение антиоксидантов, полученное в отобранных брикетах.
Производство полиизопрена СКИ-3. Стабилизацию полиизопрена осуществляют по предлагаемому способу. Растворение смеси антиоксидантов (I) проводят в изопентане, содержащем 5 мас. % олефинов фракции C14-C18. Концентрация антиоксидантов в растворе 12 мас. %. Концентрация полимера в полимеризате 13-14 мас. %. Расчетное содержание антиоксидантов в каучуке 0,2 мас. %. Для определения свойств каучука и физико-механических свойств, изготовленных на его основе модельных вулканизатов (таблица 3), берут образец каучука, содержащего среднее значение антиоксидантов, полученное в отобранных брикетах.
Содержание антиоксидантов в готовом каучуке, мас. % - 0,195
Потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки и дегазации полиизопрена, % - 2,5
Удельный расход пара на дегазацию полиизопрена, т/т каучука - 4,05
Расход пара на регенерацию растворителей, т/т каучука - 5,0
Пример 14
По примеру 13 растворение смеси антиоксидантов (II) проводят в изопентане, содержащем 6 мас. %. олефинов фракции C14-C18. Концентрация антиоксидантов в растворе 12 мас. %. Концентрация полимера в полимеризате 13 мас. %. Расчетное содержание антиоксидантов в каучуке 0,25 мас. %. Свойства каучука и физико-механические свойства изготовленных на его основе модельных вулканизатов приведены в таблице 3.
Потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки и дегазации полиизопрена, % - 2,5
Удельный расход пара на дегазацию полиизопрена, т/т каучука - 4,05
Расход пара на регенерацию растворителей, т/т каучука - 5,0
Пример 14
По примеру 13 растворение смеси антиоксидантов (II) проводят в изопентане, содержащем 6 мас. %. олефинов фракции C14-C18. Концентрация антиоксидантов в растворе 12 мас. %. Концентрация полимера в полимеризате 13 мас. %. Расчетное содержание антиоксидантов в каучуке 0,25 мас. %. Свойства каучука и физико-механические свойства изготовленных на его основе модельных вулканизатов приведены в таблице 3.
Содержание антиоксидантов в готовом каучуке, мас. % - 0,245
Потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки и дегазации полиизопрена, % - 2,0
Удельный расход пара на дегазацию полиизопрена, т/т каучука - 4,05
Расход пара на регенерацию растворителей, т/т каучука - 5,0
Примеры 13 и 14 показывают, что растворение смесей антиоксидантов (I) или (II) в предлагаемом составе растворителей улучшает стойкость к термоокислению и механодеструкции каучука и не ухудшает физико-механические свойства вулканизатов на его основе.
Потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки и дегазации полиизопрена, % - 2,0
Удельный расход пара на дегазацию полиизопрена, т/т каучука - 4,05
Расход пара на регенерацию растворителей, т/т каучука - 5,0
Примеры 13 и 14 показывают, что растворение смесей антиоксидантов (I) или (II) в предлагаемом составе растворителей улучшает стойкость к термоокислению и механодеструкции каучука и не ухудшает физико-механические свойства вулканизатов на его основе.
Пример 15
По примеру 9 для стабилизации полиизопрена используют 11,5%-ный раствор антиоксиданта С-789 в изопентане, содержащем 6 мас. % олефинов фракции С6-С8. Расчетное содержание антиоксидантов в полиизопрене 0,2 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
По примеру 9 для стабилизации полиизопрена используют 11,5%-ный раствор антиоксиданта С-789 в изопентане, содержащем 6 мас. % олефинов фракции С6-С8. Расчетное содержание антиоксидантов в полиизопрене 0,2 мас. %. Результаты содержания антиоксидантов в каучуке и потери антиоксидантов в процессе стабилизации, отмывки, дегазации приведены в таблице 2.
Анализ вышеприведенных примеров показывает, что использование в качестве растворителей аминных антиоксидантов алифатических углеводородов С5, С6, содержащих 5-11 мас. % олефинового углеводорода C5-C18 или их смеси, позволяет повысить эффективность стабилизации каучука, снизить энергозатраты при выделении полимера из раствора и регенерации растворителя, улучшить экологическую обстановку в рабочей зоне и в сточных водах.
Claims (2)
1. Способ стабилизации полиизопренового каучука, получаемого полимеризацией изопрена в среде углеводородного растворителя, включающий введение в раствор получаемого полимера раствора антиоксидантов аминного типа в органическом растворителе, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя антиоксидантов используют С5, С6 алифатические углеводороды, содержащие в количестве от 5 до 11 мас. % олефиновый углеводород С5-С18 или их смеси.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве аминных антиоксидантов используют смесь п-фенилендиаминов: N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамина с N-(1,3-диметилбутил)-N'-(4-кумилфенил)-п-фенилендиамином (I) или N-(1,4-диметилпентил)-N'-фенил-п-фенилендиамином (II).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102500A RU2177961C2 (ru) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Способ стабилизации полиизопренового каучука |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102500A RU2177961C2 (ru) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Способ стабилизации полиизопренового каучука |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2177961C2 true RU2177961C2 (ru) | 2002-01-10 |
RU2000102500A RU2000102500A (ru) | 2002-01-10 |
Family
ID=20230113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000102500A RU2177961C2 (ru) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Способ стабилизации полиизопренового каучука |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2177961C2 (ru) |
-
2000
- 2000-02-01 RU RU2000102500A patent/RU2177961C2/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БАШКАТОВ Т.В. и др. Технология синтетических каучуков. - Л.: Химия, 1987, с.159. * |
Химические добавки к полимерам: Справочник. - М.: Химия, 1981, с. 25, 26. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2469014C2 (ru) | Способ получения линейных альфа-олефинов | |
KR101627876B1 (ko) | 벌크 중합 방법 | |
CN108816196A (zh) | 高选择性的复配型脱硫剂及其制备方法 | |
SU509244A3 (ru) | Способ получени сыпучей порошкооб-разной смеси из каучука и наполнител | |
BR112016020832B1 (pt) | Processo para preparar um polímero acrílico livre de acrilamida, composição polimérica, uso da composição polimérica, método para limpeza de esgoto ou lodo e método de coagulação ou retenção de misturas para moinhos de papel, para produção de papel ou papelão | |
CN1211326C (zh) | 抑制烯属不饱和烃聚合的方法和组合物 | |
KR930016146A (ko) | 하이드로포밀화 촉매의 재활성화 | |
CN106944132A (zh) | 一种用于烷基化反应的液体酸催化剂的制备方法和应用 | |
RU2177961C2 (ru) | Способ стабилизации полиизопренового каучука | |
CN1079755A (zh) | 乙烯基芳族化合物的阻聚剂 | |
CN104619395A (zh) | 用于选择性吸收硫化氢的吸收剂组合物 | |
CN1283339C (zh) | 一种原油破乳剂制备方法及其产品 | |
CN1736589A (zh) | 一种选择加氢催化剂及其使用条件 | |
Nazar et al. | Aggregation, toxicity, and biodegradability study of an ionic liquid-based formulation for effective oil spill remediation | |
CN105771707A (zh) | 一种亲水性抗污染的聚醚砜膜的制备方法及应用 | |
CN113122312A (zh) | 一种以环烷烃为共催化剂助催化生产烷基化汽油的方法 | |
CN101279292B (zh) | 一种用于含氟烯烃硅氢加成反应的催化剂及制备方法 | |
CN104619396A (zh) | 改进选择性吸收硫化氢的过程的方法 | |
CN103073521A (zh) | 橡胶硫化促进剂n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(ns)制备方法 | |
CN107952466A (zh) | 以负载Au或Pd的h-BN为催化剂还原对硝基苯酚的方法 | |
CN1227214A (zh) | 加氢甲酰化方法 | |
JPH07304692A (ja) | パラフィンのアルキル化方法 | |
RU2071481C1 (ru) | Способ получения бутилкаучука | |
CN111116327A (zh) | 一种乙二醇单叔丁基醚的合成工艺 | |
Morton et al. | Polymerization. IX. Metalation during Alfin Polymerization of Butadiene and the Formation of Gel |