RU2193571C2 - Butadiene-nitrile rubbers production process - Google Patents
Butadiene-nitrile rubbers production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193571C2 RU2193571C2 RU2000124128/04A RU2000124128A RU2193571C2 RU 2193571 C2 RU2193571 C2 RU 2193571C2 RU 2000124128/04 A RU2000124128/04 A RU 2000124128/04A RU 2000124128 A RU2000124128 A RU 2000124128A RU 2193571 C2 RU2193571 C2 RU 2193571C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emulsifier
- butadiene
- rubber
- latex
- monomers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения синтетических каучуков, а именно бутадиеннитрильных каучуков (БНК) эмульсионной полимеризации, и может быть использовано в нефтехимической промышленности. The invention relates to the field of synthetic rubbers, namely nitrile butadiene rubbers (BNC) emulsion polymerization, and can be used in the petrochemical industry.
Известен способ получения бутадиеннитрильных каучуков, характеризующихся стабильной при хранении вязкостью по Муни, водно-эмульсионной радикальной сополимеризацией при температуре 35-55oС 65-85 частей бутадиена с 15-35 частями нитрила акриловой кислоты в 200 частях воды в присутствии 0,5-5,0% анионных поверхностно-активных веществ - алкиларилсульфонатов, 0,05-0,40% инициаторов - персульфатов, 0,2-0,8% регуляторов молекулярной массы, 0,4-1,0% буферов - одноосновных фосфатов щелочных металлов МН2РO4, где М=Li, К, Na (США, патент 4435555, МПК С 08 F 236/12, 4/08, опубл. 6.04.84).A known method of producing butadiene nitrile rubbers, characterized by storage stability, Mooney viscosity, water-emulsion radical copolymerization at a temperature of 35-55 o With 65-85 parts of butadiene with 15-35 parts of acrylic acid nitrile in 200 parts of water in the presence of 0.5-5 , 0% anionic surfactants - alkylarylsulfonates, 0.05-0.40% initiators - persulfates, 0.2-0.8% molecular weight regulators, 0.4-1.0% buffers - monobasic alkali metal phosphates MN 2 PO 4 , where M = Li, K, Na (USA, patent 4435555, IPC C 08 F 236/12, 4/08, publ. 6.04.84).
Недостатком указанного способа является сброс эмульгатора в сточные воды при выделении каучука из латекса. The disadvantage of this method is the discharge of the emulsifier into wastewater during the isolation of rubber from latex.
Известен способ получения бутадиеннитрильных каучуков, содержащих ≥10% нитрила акриловой кислоты, с применением в качестве эмульгатора и диспергирующего агента 0,1-10,0 мас. ч. на 100 мас. ч. мономеров Na-, К- или NH4-солей эфиров серной кислоты и аддукта 0,1-5,0 моль этиленоксида с 1 моль первичных спиртов С7-С11 - алкилсульфоэтоксилата (АСЭТ) с последующим выделением каучука хлоридом кальция (Япония, заявка 56-10510, МПК С 08 F 236/12, 2/30, опубл. 3.02.81).A known method for producing butadiene nitrile rubbers containing ≥10% nitrile of acrylic acid, using as an emulsifier and dispersing agent 0.1-10.0 wt. hours per 100 wt. including monomers of Na-, K- or NH 4 -salts of sulfuric acid esters and adduct 0.1-5.0 mol of ethylene oxide with 1 mol of primary alcohols С 7 -С 11 - alkyl sulfoethoxylate (ASET) followed by rubber isolation with calcium chloride (Japan , application 56-10510, IPC C 08 F 236/12, 2/30, publ. 3.02.81).
Недостатком известного способа является использование алкилсульфоэтоксилата натрия на основе спиртов фракции C7-C11, который ввиду наличия в эмульгаторе остаточных первичных спиртов C7-C11, особенно октилового, имеет неприятный запах, а также недостаточно высокая эффективность C7-C11 алкилсульфоэтоксилата натрия, не позволяющая сохранить устойчивость полимеризационной системы при использовании низких дозировок указанного эмульгатора.The disadvantage of this method is the use of sodium alkyl sulfoethoxylate based on alcohols of the C 7 -C 11 fraction, which, due to the presence of residual primary C 7 -C 11 alcohols in the emulsifier, especially octyl, has an unpleasant odor, as well as the insufficiently high efficiency of C 7 -C 11 sodium alkyl sulfoethoxylate , not allowing to maintain the stability of the polymerization system when using low dosages of the specified emulsifier.
Известен способ получения бутадиеннитрилъных каучуков водно-эмульсионной сополимеризацией при температуре 28-30oС бутадиена с нитрилом акриловой кислоты с применением в качестве эмульгатора 4 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров калиевых мыл синтетических жирных кислот фракции C10-C16 с последующим выделением каучука из латекса действием насыщенного раствора хлорида натрия и слабым раствором серной, соляной или уксусной кислоты при рН флокулята 5-7 и отмывкой скоагулированного каучука от жирных кислот и их солей сначала щелочной водой при рН = 11-12, а затем водой до содержания свободных и связанных жирных кислот в каучуке не более 0,7% (В.С. Чунин, Ю.Н. Зафранский и др. Сополимеризация бутадиена с нитрилом акриловой кислоты в эмульсии при 28-30oС с применением в качестве эмульгатора калиевых мыл синтетических жирных кислот. М.: ЦНИИТЭнефтехим, Промышленность синтетического каучука, 1971, 10, с. 4-9).A known method of producing butadiene nitrile rubbers by water-emulsion copolymerization at a temperature of 28-30 o Butadiene with nitrile of acrylic acid using 4 parts by weight of emulsifier per 100 parts by weight monomers of potassium soaps of synthetic fatty acids of fraction C 10 -C 16 with subsequent isolation of rubber from latex by the action of a saturated solution of sodium chloride and a weak solution of sulfuric, hydrochloric or acetic acid at a pH of 5-7 flocculate and washing coagulated rubber from fatty acids and their salts, first alkaline water at pH = 11-12, and then water to a content of free and bound fatty acids in rubber of not more than 0.7% (V.S. Chunin, Yu.N. Zafransky et al. Copolymerization of butadiene with acrylic acid nitrile in an emulsion at 28-30 o With the use of in as an emulsifier of potassium soaps of synthetic fatty acids. M: TSNIITneftekhim, Synthetic rubber industry, 1971, 10, p. 4-9).
Недостатком этого способа является применение значительного количества эмульгатора в рецепте полимеризации (4 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. мономеров), следствием чего является потеря ценных поверхностно-активных веществ со сточными водами при выделении каучука из латекса, что значительно ухудшает как экономические, так и экологические характеристики технологического процесса получения бутадиеннитрильных каучуков. The disadvantage of this method is the use of a significant amount of emulsifier in the polymerization recipe (4 parts by weight per 100 parts by weight of monomers), which results in the loss of valuable surfactants with wastewater during the isolation of rubber from latex, which significantly worsens economic and environmental characteristics of the process for producing nitrile butadiene rubbers.
При выделении 1 т каучука количество вымываемого эмульгатора находится в прямой зависимости от количества его в рецепте полимеризации (табл. 1). When 1 ton of rubber is isolated, the amount of emulsifier to be washed out is directly dependent on its amount in the polymerization recipe (Table 1).
Таким образом, снижение дозировки эмульгатора на 1 маc.ч. в расчете на мономеры приведет к экономии 15 кг эмульгатора на каждую тонну полимера. Thus, reducing the dosage of the emulsifier by 1 mAh calculated on the monomers will lead to savings of 15 kg of emulsifier per ton of polymer.
Решению такой задачи - повышению технологичности процесса получения бутадиеннитрильных каучуков за счет снижения количества эмульгатора посвящен способ, по которому бутадиеннитрильные каучуки получают с использованием в качестве эмульгатора 0,3-1,5 маc.ч. на 100 маc.ч. мономеров алкилсульфоэтоксилата натрия (C12-C14) или 0,55-2,3 маc.ч. на 100 маc.ч. мономеров смеси последнего с дополнительными эмульгаторами - алкилсульфатом натрия, алкилсульфонатом натрия, додецилбензолсульфонатом натрия, олефинсульфонатом натрия, неионогенным эмульгатором [полиэтиленгликолем ПЭГ-9, оксиэтилированными спиртами формулы RO(CH2CH2O)nOH с длиной цепи C12-C14, где n=6, (неонолом АП C12-C14), оксиэтилированными алкилфенолами со степенью оксиэтилирования 9-10 (неонолом АФ 9-10)] при массовом соотношении C12-C14 алкилсульфоэтоксилат натрия: дополнительный эмульгатор 1:1-40 с последующим выделением каучука из латекса хлоридом кальция и промывкой крошки каучука водой (СССР, авт. свид. 1685951, МПК С 08 F 236/12, приоритет 5.07.89, опубл. 23.10.91, БИ 39).The solution to such a problem is to increase the manufacturability of the process for producing nitrile butadiene rubbers by reducing the amount of emulsifier is devoted to the method by which butadiene nitrile rubbers are obtained using 0.3-1.5 wt.c. as an emulsifier. at 100 max. sodium alkyl sulfoethoxylate monomers (C 12 -C 14 ) or 0.55-2.3 wt. at 100 max. monomers of the mixture of the latter with additional emulsifiers — sodium alkyl sulfate, sodium alkyl sulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium olefin sulfonate, nonionic emulsifier [polyethylene glycol PEG-9, ethoxylated alcohols of the formula RO (CH 2 CH 2 O) n OH with a chain length of C 12 -C 14 , where C 12 -C 14 , n = 6, (neonol AP C 12 -C 14 ), ethoxylated alkyl phenols with a degree of hydroxyethylation 9-10 (neonol AF 9-10)] at a mass ratio of C 12 -C 14 sodium alkyl sulfoethoxylate: additional emulsifier 1: 1-40 followed by the release of rubber from latex x calcium Oridi washing with water and rubber crumb (USSR auth. svid. 1685951, IPC C 08 F 236/12, priority 07/05/89, publ. 23.10.91, BI 39).
Недостатком известного способа является сброс эмульгатора в сточные воды, т.к. все используемые эмульгаторы при выделении каучука из латекса хлоридом кальция образуют водорастворимые соли. The disadvantage of this method is the discharge of the emulsifier into wastewater, because all emulsifiers used, when isolating rubber from latex, calcium chloride form water-soluble salts.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения бутадиеннитрильных каучуков водно-эмульсионной сополимеризацией 50-90% бутадиена и 10-50% нитрила акриловой кислоты в присутствии 0,5-3,0 мас. % к сумме мономеров мыл жирных кислот C12-C20 в качестве эмульгатора с последующим выделением каучука из латекса солями металлов II-III группы - галогенидов или сульфатов Са, Mg, Al, в частности хлоридом кальция. (Япония, заявка 47-30300, кл. 26(3)C 112, опубл. 7.08.72).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a method for producing butadiene nitrile rubbers by water-emulsion copolymerization of 50-90% butadiene and 10-50% acrylic acid nitrile in the presence of 0.5-3.0 wt. % to the sum of monomers of C 12 -C 20 fatty acid soaps as emulsifier, followed by rubber isolation from latex with metal salts of group II-III - halides or sulfates of Ca, Mg, Al, in particular calcium chloride. (Japan, Application 47-30300, CL 26 (3) C 112, publ. 7.08.72).
Способ имеет экологические преимущества, так как ввиду нерастворимости образующихся в процессе коагуляции кальциевых солей карбоновых кислот эмульгатор остается в каучуке и не сбрасывается в сточные воды. The method has environmental advantages, since due to the insolubility of the calcium salts of carboxylic acids formed during the coagulation process, the emulsifier remains in the rubber and is not discharged into wastewater.
Недостатком известного способа является невозможность достижения необходимой устойчивости полимеризационной системы при низких дозировках эмульгатора, что осложняет процесс полимеризации и дегазации латекса. The disadvantage of this method is the inability to achieve the necessary stability of the polymerization system at low dosages of the emulsifier, which complicates the process of polymerization and degassing of latex.
Технической задачей предлагаемого изобретения является достижение высокой устойчивости полимеризационной системы при низких дозировках эмульгатора с одновременным сохранением хорошей способности полученного латекса к коагуляции. The technical task of the invention is to achieve high stability of the polymerization system at low dosages of the emulsifier while maintaining good coagulation ability of the obtained latex.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения бутадиеннитрильных каучуков водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена с нитрилом акриловой кислоты в присутствии инициирующей системы, регулятора молекулярной массы с применением в качестве эмульгатора мыл карбоновых кислот с последующей коагуляцией латекса хлоридом кальция используют дополнительный эмульгатор - C12-C14 алкилсульфоэтоксилат натрия со степенью оксиэтилирования, равной 1-5, в количестве 0,05-0,50 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров при общей дозировке смеси эмульгаторов 0,55-2,50 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров.The problem is solved in that in the method for producing butadiene nitrile rubbers by water-emulsion copolymerization of butadiene with acrylic acid nitrile in the presence of an initiating system, a molecular weight regulator using carboxylic acids as an emulsifier, followed by coagulation of latex with calcium chloride, an additional emulsifier - C 12 -C 14 sodium alkyl sulfoethoxylate with a degree of hydroxyethylation equal to 1-5, in an amount of 0.05-0.50 parts by weight per 100 parts by weight monomers at a total dosage of a mixture of emulsifiers of 0.55-2.50 wt.h. per 100 parts by weight monomers.
Заявляемый способ имеет большую практическую значимость, так как процесс получения каучуков с применением в качестве эмульгатора мыл карбоновых кислот с выделением каучука из латексов хлоридом кальция внедрен на ОАО "Красноярский завод СК", и каучук выпускается ежегодно десятками тысяч тонн. Уменьшение количества эмульгатора в рецепте полимеризации по сравнению с существующим позволит снизить массовую долю остаточного эмульгатора в каучуке и, таким образом, решить проблему получения чистого каучука. Применяемый на ОАО "Красноярский завод СК" способ получения бутадиеннитрильных каучуков имеет экологические преимущества, так как ввиду нерастворимости образующихся в процессе коагуляции кальциевых солей карбоновых кислот эмульгатор остается в каучуке и не сбрасывается в сточные воды. Однако значительное количество эмульгатора в рецепте полимеризации (2,5-3,5 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров) и соответственно в каучуке (до 5 мас.% на каучук) ввиду его невымываемости может приводить к снижению морозостойкости каучука и резин на его основе и изменению величины набухания резин в маслах и топливах при эксплуатации изделий. The inventive method is of great practical importance, since the process of producing rubbers using carboxylic acid soaps as emulsifier with the release of rubber from latexes by calcium chloride was introduced at OJSC Krasnoyarsk Plant SK, and rubber is produced annually by tens of thousands of tons. Reducing the amount of emulsifier in the polymerization recipe compared with the existing one will reduce the mass fraction of residual emulsifier in rubber and, thus, solve the problem of obtaining pure rubber. The method for producing butadiene-nitrile rubbers used at Krasnoyarsk Zavod SK OJSC has environmental advantages, since, due to the insolubility of the calcium salts of carboxylic acids formed during coagulation, the emulsifier remains in the rubber and is not discharged into wastewater. However, a significant amount of emulsifier in the polymerization recipe (2.5-3.5 parts by weight per 100 parts by weight of monomers) and, accordingly, in rubber (up to 5% by weight per rubber) due to its non-washability, can lead to a decrease in frost resistance of rubber and rubbers based on it and changes in the amount of swelling of rubbers in oils and fuels during the operation of products.
Таким образом, задачи экономии материальных ресурсов и получения чистых каучуков по технологии без сброса эмульгатора в сточные воды, применяемой на ОАО "Красноярский завод СК", настоятельно требуют разработки способа получения каучука с применением уменьшенного количества эмульгатора, с сохранением высокой устойчивости полимеризационной системы и хорошей способности получаемого латекса к коагуляции. Thus, the tasks of saving material resources and obtaining clean rubbers by technology without emulsifier discharge into wastewater, used at JSC Krasnoyarsk Plant SK, urgently require the development of a method for producing rubber using a reduced amount of emulsifier, while maintaining high stability of the polymerization system and good ability the resulting latex to coagulation.
Таким образом, из анализа существующего уровня техники можно сделать вывод, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения - применение смеси эмульгаторов - C12-C14 алкилсульфоэтоксилата натрия со степенью оксиэтилирования 1-5 в количестве 0,05-0,50 мас.ч. и мыл карбоновых кислот при общей дозировке смеси эмульгаторов 0,55-2,50 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров с последующим выделением каучука из латекса хлоридом кальция, позволяет решить в промышленном производстве бутадиеннитрильных каучуков целый комплекс проблем: уменьшить количество эмульгатора в рецепте полимеризации с сохранением высокой устойчивости полимеризационной системы и хорошей способности к коагуляции, получать "чистые" каучуки с уменьшенным содержанием эмульгатора, характеризующиеся высоким комплексом эксплуатационных свойств, при использовании резин на их основе.Thus, from the analysis of the current level of technology, we can conclude that the set of essential features of the claimed invention is the use of a mixture of emulsifiers - C 12 -C 14 sodium alkyl sulfoethoxylate with a degree of hydroxyethylation of 1-5 in the amount of 0.05-0.50 wt.h. and soaps of carboxylic acids with a total dosage of a mixture of emulsifiers of 0.55-2.50 wt.h. per 100 parts by weight monomers, followed by the isolation of rubber from latex with calcium chloride, makes it possible to solve a whole range of problems in the industrial production of nitrile butadiene rubbers: to reduce the amount of emulsifier in the polymerization recipe while maintaining high stability of the polymerization system and good coagulation ability, to obtain “pure” rubbers with a reduced emulsifier content, characterized by a high range of performance properties when using rubbers based on them.
Предлагаемое техническое решение применимо как при получении бутадиеннитрильных каучуков, так и их модифицированных аналогов, например карбоксилатных бутадиеннитрильных каучуков. The proposed solution is applicable both to the production of nitrile butadiene rubbers and their modified analogues, for example carboxylate nitrile butadiene rubbers.
Бутадиеннитрильный каучук получают водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты в присутствии радикального инициатора, регулятора молекулярной массы по рецептам, приведенным в таблице 2. В качестве эмульгатора используют C12-C14 алкилсульфоэтоксилат натрия в смеси с мылами карбоновых кислот. Используют мыла кислот с числом атомов углерода 6 и более: гексан-, октан-, декан-, додеканкарбоновых кислот, лауриловой, стеариновой, пальмитиновой, смоляных кислот, абиетиновой и других алифатических и ароматических кислот в виде солей щелочных металлов и солей аммония как в индивидуальном составе, так и в смесевых композициях.Butadiene rubber obtained aqueous emulsion copolymerization of butadiene and acrylonitrile in the presence of a radical initiator, a molecular weight regulator according to the recipes given in Table 2. As the emulsifier, use C 12 -C 14 sodium alkilsulfoetoksilat mixed with soaps of carboxylic acids. Soaps of acids with a number of carbon atoms of 6 or more are used: hexane-, octane-, decane-, dodecanecarboxylic acids, lauryl, stearic, palmitic, resin acids, abietic and other aliphatic and aromatic acids in the form of alkali metal salts and ammonium salts as in the individual composition, and in mixed compositions.
Полимеризацию мономеров проводят при 2-15oС, предпочтительно при 5-6oС до конверсии мономеров 60-85%.The polymerization of monomers is carried out at 2-15 o With, preferably at 5-6 o With up to the conversion of monomers 60-85%.
Отбирают 0,3 л латекса для определения термической и механической устойчивости латекса. После дегазации латекс коагулируют раствором хлорида кальция. Температуру коагуляции подбирают таким образом, чтобы время до образования прозрачного серума (τ коагуляции) составляло не более 7-10 с (время пребывания крошки в зоне коагуляции промышленного производства). Крошку каучука отделяют, промывают умягченной водой с температурой 50-60oС, сушат. Каучук анализируют на содержание эмульгатора.0.3 L of latex is selected to determine the thermal and mechanical stability of the latex. After degassing, the latex is coagulated with a solution of calcium chloride. The coagulation temperature is selected so that the time until the formation of transparent serum (coagulation τ) is no more than 7-10 s (the time spent by the crumbs in the coagulation zone of industrial production). The crumb of rubber is separated, washed with softened water with a temperature of 50-60 o C, dried. Rubber is analyzed for the content of emulsifier.
Для получения бутадиеннитрильных каучуков с применением эмульгатора алкилсульфоэтоксилата натрия используют:
- фракцию эмульгатора алкилсульфоэтоксилата натрия R(OCH2CH2)nOSO3Na, получаемую на основе прямоцепочечных олефинов с длиной цепи R=C12-C14, степень оксиэтилирования n=1-5;
- фракцию калиевого мыла СЖК с длиной цепи C10-C16;
- калиевое мыло диспропорционированной канифоли.To obtain butadiene nitrile rubbers using an emulsifier of sodium alkyl sulfoethoxylate use:
- fraction of the emulsifier of sodium alkyl sulfoethoxylate R (OCH 2 CH 2 ) n OSO 3 Na, obtained on the basis of straight-chain olefins with a chain length of R = C 12 -C 14 , the degree of hydroxyethylation n = 1-5;
- fraction of potassium soap FFA with a chain length of C 10 -C 16 ;
- potassium soap disproportionate rosin.
Выбор эмульгатора калиевого мыла синтетических жирных кислот с длиной цепи C10-C16 обусловлен тем, что именно эту фракцию применяют на отечественных заводах - производителях эмульсионных каучуков. Использованная в прототипе фракция мыл жирных кислот C12-C20 на территории Российской федерации не производится, а закупка ее по импорту затруднена. Имеющаяся на территории РФ фракция синтетических жирных кислот C17-C20 не может быть использована ввиду высокой вязкости, создаваемой этим эмульгатором.The choice of an emulsifier of potassium soap of synthetic fatty acids with a chain length of C 10 -C 16 is due to the fact that this fraction is used in domestic factories - manufacturers of emulsion rubbers. Used in the prototype fraction of soaps of fatty acids C 12 -C 20 in the territory of the Russian Federation is not performed, and its purchase by import is difficult. The fraction of synthetic fatty acids C 17 -C 20 available on the territory of the Russian Federation cannot be used due to the high viscosity created by this emulsifier.
Устойчивость полимеризационной системы оценивают по количеству коагулюма, образовавшегося в латексе после термического или механического воздействия. Метод определения термической устойчивости основан на барботировании навески латекса острым паром в течение 30 мин, высушивании и взвешивании образовавшегося коагулюма. Устойчивость к механическому воздействию определяют по методу Марона-Улевича Maron S.H. Ulevitch J. Determination of mechanical stability of latexes. Analit. Chem., 1953, v.25, N7, p. 1037-1044). The stability of the polymerization system is evaluated by the amount of coagulum formed in latex after thermal or mechanical action. The method of determining thermal stability is based on bubbling a portion of latex with hot steam for 30 minutes, drying and weighing the resulting coagulum. Resistance to mechanical stress is determined by the method of Maron-Ulevich Maron S.H. Ulevitch J. Determination of mechanical stability of latexes. Analit. Chem., 1953, v. 25, N7, p. 1037-1044).
Содержание эмульгатора в каучуке определяют в расчете на стеарат кальция по ТУ 38.30313-94. Метод заключается в сплавлении золы каучука с углекислым натрием и углекислым калием, растворении полученного сплава в соляной кислоте, отделении кальция от других металлов при добавлении аммиака в избытке и определении в полученном фильтрате кальция в расчете на стеарат кальция титрованием трилоном Б. The emulsifier content in the rubber is determined based on calcium stearate according to TU 38.30313-94. The method consists in fusing the rubber ash with sodium carbonate and potassium carbonate, dissolving the obtained alloy in hydrochloric acid, separating calcium from other metals in excess of ammonia and determining calcium calcium in the filtrate calculated on the basis of calcium stearate titration with trilon B.
Сущность заявляемого способа подтверждается нижеприведенными примерами. The essence of the proposed method is confirmed by the following examples.
Пример 1. Получают бутадиеннитрильный каучук БНКС-28АМН водно-эмульсионной сополимеризацией бутадиена и нитрила акриловой кислоты, применяя рецепт 1 таблицы 2 и используя в качестве эмульгатора калиевые мыла синтетических жирных кислот (КМСЖК) C10-C16 в количестве 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров в смеси с дополнительным эмульгатором C12-C14 алкилсульфоэтоксилатом натрия со степенью оксиэтилирования, равной 5, в количестве 0,5 мас.ч. в расчете на мономеры. Общая дозировка смеси эмульгаторов в этом случае составляет 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров. Полимеризацию проводят в аппарате объемом 20 л. Сумма мономеров при загрузке составляет 6,12 л. После обрыва полимеризации при конверсии мономеров 67% отбирают 0,3 л латекса дли определения его устойчивости при термической и механической обработке. Продолжительность реакции полимеризации составляет 12 ч. В опыте по известному способу каучук получают аналогичным образом, но в качестве эмульгатора используют только калиевое мыло синтетических жирных кислот той же фракции в количестве 1,5 мас.ч. в расчете на мономеры. Продолжительность полимеризации до конверсии мономеров 67% составляет 12,5 ч. Латексы выгружают из аппарата, отгоняют с водяным паром для удаления незаполимеризовавшихся мономеров и коагулируют 1%-ным раствором хлорида кальция. При коагуляции отмечают время до образования прозрачного серума (τ коагуляции, с)
Свойства образцов латексов БНКС-28АМН, полученных по известному и предлагаемому способам, приведены в таблице 3.Example 1. Receive BNX-28AMN butadiene rubber by water-emulsion copolymerization of butadiene and acrylic acid
The properties of the samples of latexes BNX-28AMN obtained by the known and proposed methods are shown in table 3.
Результаты опытов показывают, что по предлагаемому способу достигнута необходимая и более высокая устойчивость полимеризационной системы при использовании низкой дозировки эмульгатора (1,5 мас.ч.) с сохранением хорошей способности латекса к коагуляции. The results of the experiments show that the proposed method has achieved the necessary and higher stability of the polymerization system using a low dosage of emulsifier (1.5 parts by weight) while maintaining good latex coagulation ability.
Пример 2. В реактор объемом 60 л для получения каучука БНКС-28АН загружают все компоненты в соответствии с рецептом 2 таблицы 2. В качестве эмульгатора используют калиевое мыло синтетических жирных кислот и калиевое мыло канифоли в количестве по 1 мас.ч. в смеси с дополнительным эмульгатором C12-C14 алкилсульфоэтоксилатом натрия со степенью оксиэтилирования, равной 3, в количестве 0,05 мас.ч. на 100 мас.ч. мономеров. Общая дозировка смеси эмульгаторов в этом случае составляет 2,05 мас.ч. в расчете на мономеры. Проводят сополимеризацию при температуре 5-6oС и перемешивании до конверсии мономеров 70%. Затем вводят 0,2 мас.ч. диметилдитиокарбамата натрия для обрыва полимеризации и после отгонки остаточных мономеров латекс коагулируют хлоридом кальция. Каучук сушат в воздушной сушилке при температуре 70oС. Аналогичным образом получают каучук по известному способу, но в качестве эмульгатора используют калиевое мыло СЖК в количестве 2,8 мас.ч. В полученных образцах каучука определяют содержание эмульгатора. На вальцах готовят резиновые смеси состава: 100 мас.ч. каучука, 3 мас.ч. оксида цинка, 1,5 мас. ч. серы, 1 мас.ч. стеариновой кислоты, 40 мас.ч. технического углерода марки П 324 и 0,7 мас.ч. N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида. Далее вулканизуют резиновые смеси при (142±1)oC в течение 40 мин и определяют свойства вулканизатов (таблица 4).Example 2. In a reactor with a volume of 60 l to obtain rubber BNKS-28AN load all the components in accordance with
Результаты испытания резин на основе каучука БНКС-28АН показывают, что при меньшем содержании остаточного эмульгатора в каучуке (по предлагаемому способу) полимер характеризуется лучшим комплексом физико-механических показателей и лучшей морозостойкостью. The test results of rubbers based on rubber BNKS-28AN show that with a lower content of residual emulsifier in rubber (according to the proposed method), the polymer is characterized by the best complex of physico-mechanical properties and better frost resistance.
Пример 3. Получают бутадиеннитрильный каучук БНКС-18АМН сополимеризацией бутадиена с нитрилам акриловой кислоты по известному способу с использованием в качестве эмульгатора калиевого мыла синтетических жирных кислот в количестве 1,2 мас.ч., Полимеризацию проводят в аппарате объемам 20 л. Все компоненты загружают по рецепту 3 таблицы 2. Сумма мономеров при загрузке составляет 6,2 л. Полимеризацию проводят до конверсии 67%. Отгоняют незаполимеризовавшиеся мономеры. Определяют термическую и механическую устойчивость латекса. Отогнанный латекс коагулируют 3%-ным раствором хлорида кальция. При аналогичной загрузке мономеров по рецепту 3 получают латекс по предлагаемому способу, используя в качестве эмульгатора смесь калиевого мыла синтетических жирных кислот с дополнительным эмульгатором - C12-C14 алкилсульфоэтоксилатом натрия со степенью оксиэтилирования 1 в количествах 0,5 и 0,05 мас.ч. соответственно. Полученный латекс также анализируют на устойчивость к термическому и механическому воздействию и коагулируют хлоридом кальция. Выделенные каучуки промывают, сушат в воздушной сушилке и анализируют на содержание остаточного эмульгатора.Example 3. Receive BNX-18AMN butadiene rubber by copolymerization of butadiene with acrylate nitriles according to the known method using 1.2 wt. Of synthetic fatty acids as potassium soap emulsifier. Polymerization is carried out in an apparatus of 20 l volumes. All components are loaded according to the
В таблице 5 приведены полученные данные. Использование высокоэффективного C12-C14 алкилсульфоэтоксилата натрия в предлагаемом способе в смеси с калиевым мылом синтетических жирных кислот позволяет сохранить устойчивость латекса при меньшей дозировке эмульгаторов.Table 5 shows the data obtained. The use of highly effective C 12 -C 14 alkyl sulfoethoxylate sodium in the proposed method in a mixture with potassium soap of synthetic fatty acids allows you to maintain latex stability at a lower dosage of emulsifiers.
Благодаря уменьшению количества анионного ПАВ в предлагаемом способе достигнуто снижение массовой доли остаточного эмульгатора в каучуке. Due to the decrease in the amount of anionic surfactant in the proposed method, a decrease in the mass fraction of the residual emulsifier in rubber is achieved.
Пример 4. Получают бутадиеннитрильный каучук БНКС-40АМН сополимеризацией бутадиена с нитрилом акриловой кислоты по известному способу с использованием в качестве эмульгатора калиевого мыла синтетических жирных кислот в количестве 3,0 мас.ч. Полимеризацию проводят в автоклаве объемом 20 л по рецепту 4 таблицы 2. Сумма мономеров при загрузке составляет 5,84 л. Полимеризацию мономеров проводят до содержания сухого вещества 18,7 мас.%, что соответствует глубине полимеризации 67%. Отбирают 0,3 л латекса для определения устойчивости к термическому и механическому воздействию. Отгоняют из латекса незаполимеризовавшиеся мономеры и коагулируют 1%-ным раствором хлорида кальция. При аналогичной загрузке мономеров по рецепту 4 получают бутадиеннитрильный каучук БНКС-40АМН по предлагаемому способу с использованием в качестве эмульгатора смеси калиевого мыла синтетических жирных кислот и C12-C14 алкилсульфоэтоксилата натрия со степенью оксиэтилирования 3 в количествах 2,2 и 0,3 мас. ч. соответственно. Общая дозировка смеси эмульгаторов составляет 2,5 мас. ч. При коагуляции латексов отмечают время до образования прозрачного серума (τ коагуляции, с). Выделенную после коагуляции крошку каучука промывают умягченной водой, сушат в воздушной сушилке и анализируют на содержание эмульгатора. Свойства образцов латексов и каучуков БНКС-40АМН, полученных по известному и предлагаемому способам, приведены в таблице 6.Example 4. Get BNX-40AMN butadiene rubber by copolymerization of butadiene with acrylic acid nitrile according to the known method using 3.0 wt.h. synthetic fatty acids as potassium soap emulsifier The polymerization is carried out in an autoclave with a volume of 20 l according to the
Результаты опытов показывают, что по предлагаемому способу в сравнении с известным достигнута необходимая устойчивость полимеризационной системы при использовании более низкой дозировки эмульгатора с сохранением хорошей способности латекса к коагуляции. The results of the experiments show that the proposed method in comparison with the known achieved the necessary stability of the polymerization system using a lower dosage of emulsifier while maintaining good latex coagulation ability.
Как видно из данных, приведенных в примерах 1-4 и таблицах 2-6, заявляемый способ позволяет достичь высокой устойчивости полимеризационной системы при низких дозировках эмульгатора с одновременным сохранением хорошей способности полученного латекса к коагуляции, получать "чистые" бутадиеннитрильные каучуки с пониженным содержанием остаточного эмульгатора в них, характеризующиеся более высоким комплексом физико-механических показателей и лучшей морозостойкостью. As can be seen from the data given in examples 1-4 and tables 2-6, the inventive method allows to achieve high stability of the polymerization system at low dosages of the emulsifier while maintaining good coagulation ability of the obtained latex, to obtain “pure” butadiene nitrile rubbers with a low content of residual emulsifier in them, characterized by a higher complex of physical and mechanical properties and better frost resistance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000124128/04A RU2193571C2 (en) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | Butadiene-nitrile rubbers production process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000124128/04A RU2193571C2 (en) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | Butadiene-nitrile rubbers production process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000124128A RU2000124128A (en) | 2002-11-10 |
RU2193571C2 true RU2193571C2 (en) | 2002-11-27 |
Family
ID=20240275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000124128/04A RU2193571C2 (en) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | Butadiene-nitrile rubbers production process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2193571C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491296C2 (en) * | 2007-05-22 | 2013-08-27 | ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ | Nitrile rubbers |
RU2632823C1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-10-10 | Наиль Тимирзянович Гайнуллин | Production method of oilfield water-swellable element |
WO2021221525A1 (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding") | Carboxylated latex |
-
2000
- 2000-09-20 RU RU2000124128/04A patent/RU2193571C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧУНИН В.С. и др. Сополимеризация бутадиена с нитрилом акриловой кислоты в эмульсии при 28-30 o С с применением в качестве эмульгатора калиевых мыл синтетических жирных кислот. Промышленность синтетического каучука. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1971, №10, с. 4-9. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491296C2 (en) * | 2007-05-22 | 2013-08-27 | ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ | Nitrile rubbers |
RU2491296C9 (en) * | 2007-05-22 | 2014-04-10 | ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ | Nitrile rubbers |
RU2632823C1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-10-10 | Наиль Тимирзянович Гайнуллин | Production method of oilfield water-swellable element |
WO2021221525A1 (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (Pjsc "Sibur Holding") | Carboxylated latex |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5767369B2 (en) | Emulsifier for emulsion polymerization and emulsion polymerization method using the same | |
JP2004514001A (en) | Method for producing acrylonitrile-butadiene-styrene latex having high total solid content | |
JP5281278B2 (en) | Surfactant composition for emulsion polymerization | |
RU2538972C2 (en) | Improved monomer conversion in emulsion polymerisation | |
DE2849414A1 (en) | METHOD FOR Aqueous RADICAL EMULSION POLYMERIZATION | |
US4383108A (en) | Production of emulsion-polymerized butadiene rubber in powder form | |
RU2193571C2 (en) | Butadiene-nitrile rubbers production process | |
EP0065657A2 (en) | Process for preparing latices having a high nitrile rubber content | |
CN1102934C (en) | Process for preparing homo- and copolymers of vinyl chloride | |
JPS62221431A (en) | Emulsifier for aqueous resin dispersion | |
JPH05279407A (en) | Preparation of carboxylated latex by selective monomer addition and polymerization | |
JPS58210942A (en) | Anhydrous succinic acid derivative for carboxylated rubber scorch inhibitor | |
JPH0199638A (en) | Emulsifier for aqueous resin dispersion | |
KR100568410B1 (en) | Method for Enhancement of the Conversion of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Latex Having High Total Solid Content | |
DE10247051A1 (en) | Latex and process for its manufacture | |
US3882069A (en) | Stabilized dispersions of chloroprene polymers | |
RU2622649C1 (en) | Method of obtaining latex | |
SU1685951A1 (en) | Method for obtaining butadiene-nitrile rubbers | |
FR2462446A1 (en) | PROCESS FOR STOPPING THE POLYMERIZATION OF BUTADIENE AND STYRENE | |
RU2745264C1 (en) | 2-hydroxy-6-naphthol sulphonic acid sodium salts and glycidyl adduct as emulsion polymerisation disperser and method of producing latex using thereof | |
RU2115664C1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF BUTADIENE-STYRENE(α-METHYL STYRENE) RUBBER BEING MODIFIED BY POLAR MONOMER | |
RU2064925C1 (en) | Method of synthesis butadienestyrene rubber modified with polar monomer | |
SU770092A1 (en) | Method of obtaining butadiene-nitrile rubber | |
RU2167887C1 (en) | Method of preparing butadiene-nitrile rubbers | |
SU173942A1 (en) | UNUSABLE -O- n. '. Tr'HTHi •' t: ;;; - ICHICAL L "oA!; GT? KA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040921 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20071210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110921 |