RU2484106C1 - Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков - Google Patents
Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484106C1 RU2484106C1 RU2012125692/04A RU2012125692A RU2484106C1 RU 2484106 C1 RU2484106 C1 RU 2484106C1 RU 2012125692/04 A RU2012125692/04 A RU 2012125692/04A RU 2012125692 A RU2012125692 A RU 2012125692A RU 2484106 C1 RU2484106 C1 RU 2484106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- dissolution
- solution
- rubber
- base polymer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Изобретение имеет отношение к способу приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков. Способ заключается в растворении влажной крошки бутилового каучука в углеводородном растворителе путем подачи влажной крошки каучука, растворителя, подачи и вывода раствора базового полимера и вывода воды в полом аппарате, имеющем зоны смешения, растворения и отстоя. Растворение крошки каучука проводят циркуляцией раствора базового полимера, забираемого в верхней части аппарата в нижние части зоны растворения и зоны смешения. Соотношение объемов зоны растворения и зоны смешения равно 7÷8:1, а отношение высоты к диаметру аппарата в зоне растворения составляет 6÷7 и в зоне отстоя - 1÷2. Технический результат - снижение энергозатрат на растворение и повышение качества полученного раствора, а именно: снижение величины падения вязкости по Муни растворенного каучука, снижение количества воды, уносимой раствором, снижение количества набухшего каучука в растворе. 1 табл., 1 ил., 16 пр.
Description
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в производстве галобутилкаучуков.
Одной из самых длительных стадий получения гало(хлор-, бром)-бутилкаучуков методом обработки раствора бутилкаучука свободным галогеном или галогенсодержащим соединением является стадия приготовления раствора базового полимера (бутилкаучука) в углеводородном растворителе (в частности, в гексане или нефрасе), в котором идет галогенирование. Процесс растворения полимера можно условно разделить на несколько этапов. Если растворитель способен к смешению с полимером в любых пропорциях, то вслед за первой стадией набухания начинается постепенный переход молекул полимера в раствор и диффузия их в растворителе с образованием истинных растворов. Продолжительность растворения полимера, сохранение его свойств и однородность раствора в значительной степени зависят от типа аппарата, в котором ведут растворение, от режима перемешивания, порядка загрузки компонентов и некоторых других факторов, таких, например, как влажность крошки полимера.
Известен способ непрерывного приготовления раствора каучука для дальнейшего использования для модификации полимера (например, для получения ударопрочного полистирола) [Патент США 5929205, C08J 3/11, опубл. 27.07.1999]. Растворение проводят в аппарате с мешалкой, куда дозируют каким - либо способом измельченный сухой каучук, соответствующий мономер и растворитель. Дозировка проводится таким образом, чтобы в аппарате присутствовал одновременно растворенный и нерастворенный каучук, причем концентрация растворенного каучука должна соответствовать концентрации, необходимой для дальнейшего использования в реакторе. Нерастворенный каучук при перекачке в реактор остается на фильтре. Данный способ позволяет уменьшить объем аппарата растворения и сократить время растворения. Недостатком данного способа является постоянное присутствие в растворе нерастворенного полимера, необходимость использования фильтра и соответственно постоянная необходимость его очистки, что значительно усложняет технологическую схему процесса.
Известен способ приготовления растворов на основе натурального или синтетического каучука, включающий смешение твердого полимера и, в случае необходимости, вспомогательных веществ и различных добавок с органическим растворителем или смесью растворителей и интенсивное перемешивание в турбулентном режиме при значениях центробежного критерия Рейнольдса (103-106), обеспечивающего быстрое растворение полимера, но одновременно приводящего к его деструкции [Патент РФ 2209216, C08J 3/02, C08J 3/205, C08L 7/00, C08L 21:00, опубл. 27.07.2003]. Основным недостатком данного способа является то, что при значениях центробежного критерия Рейнольдса, обеспечивающих быстрое растворение, происходит деструкция полимера, значительное снижение молекулярной массы и вязкости по Муни.
Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления раствора каучука с малой степенью непредельности путем растворения влажной крошки каучука в углеводородном растворителе с удельным весом, меньшим удельного веса каучука, в аппарате с мешалкой, в котором на растворение подают водную суспензию крошки бутилкаучука или этиленпропиленового каучука, сформированную на стадии водной дегазации, при массовом соотношении водной суспензии и углеводородного растворителя 3÷15:1, и растворение ведут в аппарате, имеющем зону смешения, зону растворения, расположенную выше зоны смешения, и зону отстоя, расположенную ниже зоны смешения, с соотношением объемов зоны растворения и зоны отстоя 1,5÷4:1, с помощью мешалки, выполненной в форме статора и ротора с вертикальными стержнями. Аппарат имеет линию циркуляции раствора каучука из зоны растворения в зону смешения [А.с. СССР 1649799, C08J 3/11, C08F 6/24, опубл. 27.05.2000].
Недостатком данного способа являются повышенные энергозатраты на работу мешалки и изменение качества полимера при растворении, а именно - падение вязкости по Муни, значительный унос воды с раствором каучука и наличие набухшего полимера в растворе.
Задачей заявляемого способа является снижение энергозатрат на растворение и повышение качества полученного раствора, а именно: снижение величины падения вязкости по Муни растворенного каучука, снижение количества воды, уносимой раствором, снижение количества набухшего каучука в растворе.
Поставленная задача решается осуществлением способа приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков путем растворения влажной крошки бутилового каучука в углеводородном растворителе подачей влажной крошки каучука, растворителя, подачей и выводом раствора базового полимера и выводом воды в полом аппарате, имеющем зоны смешения, растворения и отстоя, при этом растворение крошки каучука проводят циркуляцией раствора базового полимера, забираемого в верхней части аппарата в нижние части зоны растворения и зоны смешения, где соотношение объемов зоны растворения и зоны смешения равно 7÷8:1, а отношение высоты к диаметру аппарата в зоне растворения составляет 6÷7 и в зоне отстоя - 1÷2.
В отличие от известных способов в предлагаемом способе растворение ведется в аппарате без мешалки, а качество и скорость растворения достигаются за счет подбора соответствующих соотношений между зонами растворения и смешения, отношения высоты к диаметру в зонах растворения и отстоя.
Предлагаемый способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков осуществляют следующим образом: в полый аппарат (фиг.), имеющий штуцера для ввода углеводородного растворителя, пульпы полимера, циркулирующего раствора базового полимера, вывода воды, циркулирующего раствора базового полимера, готового раствора базового полимера, по линии 1 подают углеводородный растворитель. По линии 2 подают водную суспензию (пульпу) крошки базового полимера. Зона между точками ввода растворителя и пульпы - это зона смешения (б). При контакте с углеводородным растворителем крошка полимера переходит в углеводородную среду и начинается процесс набухания и растворения в пространстве выше точки ввода растворителя, т.е. в зоне растворения (а). Вода, имея удельную плотность выше удельной плотности раствора полимера в углеводородном растворителе, отстаивается в нижней части аппарата - в зоне отстоя (в), и выводится из аппарата по линии 3. Раствор базового полимера из верхней части аппарата по линии 4 циркулируют насосом 5 по линиям 6 и 7 обратно в аппарат растворения. Готовый раствор базового полимера по линии 8 выходит на узел галоидирования.
Для лучшего понимания настоящего изобретения приводятся конкретные примеры.
Пример 1 (по прототипу).
Растворение ведут в аппарате с мешалкой, выполненной в форме статора и ротора с вертикальными стержнями, при скорости вращения ротора 1,5 с-1. На растворение подают водную суспензию крошки бутилкаучука (пульпу), сформированную на стадии дегазации, с концентрацией крошки 5% мас., из расчета 3 тонны каучука в час, и углеводородный растворитель - нефрас. Крошка каучука содержит антиагломератор - стеарат кальция, который дозируется на стадии дегазации. Соотношение пульпы и нефраса 5:1. Соотношение зон растворения и отстоя в аппарате с мешалкой 3:1, раствор полимера циркулируют в аппарате со скоростью 5·10-2 м/с, а скорость движения воды в зоне отстоя составляет 5·10-3 м/с. Готовый раствор базового полимера выводят из верхней части аппарата. Определяют энергетические затраты на растворение, качество готового раствора и качество полимера в растворе. В растворе определяют количество нерастворенного полимера и воды. В полимере из раствора после его высаживания определяют вязкость по Муни и содержание стеарата кальция.
Пример 2.
Растворение ведут в аппарате, изображенном на фиг., в котором соотношение зон растворения и смешения составляет 7,5:1. На растворение подают водную суспензию крошки бутилкаучука (пульпу), сформированную на стадии дегазации, с концентрацией крошки 5 мас.%, из расчета 3 т каучука в час, и углеводородный растворитель - нефрас. Крошка каучука содержит антиагломератор - стеарат кальция, который дозируется на стадии дегазации. Соотношение пульпы и нефраса 5:1. Циркулирующий раствор полимера забирают сверху аппарата и подают обратно в аппарат в две точки, одна из которых находится в нижней части зоны растворения (линия 7), а другая в нижней части зоны смешения (линия 6). Отношение высоты к диаметру в зоне растворения равно 6,5, а в зоне отстоя 1,5. Готовый раствор базового полимера выводят из верхней части аппарата. Определяют энергетические затраты на растворение, качество готового раствора и качество полимера в растворе. В растворе определяют количество нерастворенного полимера и воды. В полимере из раствора после его высаживания определяют вязкость по Муни и содержание стеарата кальция.
Примеры 3-6.
Опыт проводят как в примере 2, за исключением того, что соотношение объемов зоны растворения и зоны смешения в аппарате растворения составляет 6,5:1 (пример 3), 7:1 (пример 4), 8:1(пример 5), 8,5:1 (пример 6).
Примеры 7-10.
Опыт проводят как в примере 2, за исключением того, что отношение высоты к диаметру в зоне растворения равно 5,5 (пример 7), 6 (пример 8), 7 (пример 9), 7,5 (пример 10).
Примеры 11-14.
Опыт проводят как в примере 2, за исключением того, что отношение высоты к диаметру в зоне отстоя равно 0,5 (пример 11), 1 (пример 12), 2 (пример 13), 2,5 (пример 14).
Пример 15.
Опыт проводят как в примере 2, за исключением того, что забираемый сверху аппарата циркулирующий раствор бутилового каучука подается в одну точку в нижней части зоны растворения.
Пример 16.
Опыт проводят как в примере 2, за исключением того, что забираемый сверху аппарата циркулирующий раствор бутилового каучука подается в одну точку в нижней части зоны смешения.
Данные по примерам 1-16 приведены в таблице.
Из данных таблицы можно сделать вывод, что оптимальное соотношение между зоной растворения и смешения находится в пределах 7÷8:1, при снижении этого соотношения ниже 7:1 резко увеличивается количество нерастворенного полимера в готовом растворе, что в дальнейшем препятствует его точной дозировке на узле галоидирования и приводит к нестабильности качества полученного на таком растворе галобутилкаучука. Увеличение этого соотношения выше 8:1 приводит к уносу крошки каучука с отводимой из аппарата водой и приводит к падению вязкости по Муни за счет более долгого пребывания в зоне смешения. Отношение высоты к диаметру в зоне растворения аппарата должно находиться в пределах 6÷7, снижение этого соотношения приводит к увеличению количества нерастворенного полимера, а увеличение - к снижению вязкости по Муни и небольшому повышению энергозатрат, количество нерастворенного полимера при этом больше не снижается. Оптимальное отношение высоты к диаметру в зоне отстоя аппарата растворения находится в пределах 1÷2. Снижение этого соотношения приводит к увеличению количества воды и стеарата кальция в растворе полимера. Стеарат кальция на узле галогенирования превращается в стеариновую кислоту за счет взаимодействия с HCl, а стеариновая кислота, образуя натриевое мыло при нейтрализации приводит к трудностям при выделении и сушке каучука - увеличивается показатель содержания влаги в готовом каучуке, что значительно снижает его качество. Увеличение отношения высоты к диаметру в зоне отстоя выше 2 не приводит к дальнейшему снижению количества воды и стеарата кальция в растворе полимера.
При подаче забираемого сверху аппарата циркулирующего раствора бутилового каучука в одну точку в нижней части зоны растворения увеличивается количество нерастворенного полимера и стеарата кальция в готовом растворе. При подаче забираемого сверху аппарата циркулирующего раствора бутилового каучука в одну точку в нижней части зоны смешения увеличивается количество воды в растворе и появляется падение вязкости по Муни полимера. Оптимальным является подача циркулирующего раствора в две точки, одна из которых находится в нижней части зоны растворения, а другая в нижней части зоны смешения.
| ТАБЛИЦА | |||||
| № примера | Энергозатраты на растворение, кВт· ч/т | Количество нерастворенного полимера в готовом растворе, мас.% | Количество воды в готовом растворе бутилового каучука, мас.% | Падение вязкости по Муни бутилового каучука после растворения, ед. Муни | Содержание стеарата кальция в готовом растворе бутилового каучука, мас.% на полимер |
| 1. | 3,6 | 4,4 | 3,5 | 3,0 | 0,8 |
| 2. | 2,1 | отс. | 1,1 | 0 | 0,3 |
| 3. | 2,1 | 1,4 | 1,2 | 0 | 0,3 |
| 4. | 2,1 | 0,7 | 1,1 | 0 | 0,3 |
| 5. | 2,1 | 0,5 | 1,0 | 0,2 | 0,2 |
| 6. | 2,1 | 0,4 | 0,8 | 0,7 | 0,1 |
| 7. | 2,1 | 0,9 | 0,9 | 0 | 0,2 |
| 8. | 2,1 | 0,4 | 1,1 | 0 | 0,2 |
| 9. | 2,1 | 0,2 | 1,1 | 0,3 | 0,3 |
| 10. | 2,3 | 0,2 | 1,2 | 0,6 | 0,3 |
| 11. | 2,1 | 0,6 | 2,5 | 0 | 0,6 |
| 12. | 2,1 | 0,6 | 1,0 | 0 | 0,2 |
| 13. | 2,1 | 0,5 | 0,8 | 0 | 0,1 |
| 14. | 2,1 | 0,5 | 0,8 | 0 | 0,1 |
| 15. | 2,6 | 0,9 | 1,2 | 0 | 0,5 |
| 16. | 2,6 | 0,5 | 2,5 | 0,7 | 0,2 |
Claims (1)
- Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков путем растворения влажной крошки бутилового каучука в углеводородном растворителе путем подачи влажной крошки каучука, растворителя, подачи и вывода раствора базового полимера и вывода воды в полом аппарате, имеющем зоны смешения, растворения и отстоя, отличающийся тем, что растворение крошки каучука проводят циркуляцией раствора базового полимера, забираемого в верхней части аппарата в нижние части зоны растворения и зоны смешения, при этом соотношение объемов зоны растворения и зоны смешения равно 7÷8:1, а отношение высоты к диаметру аппарата в зоне растворения составляет 6÷7 и в зоне отстоя - 1÷2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012125692/04A RU2484106C1 (ru) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012125692/04A RU2484106C1 (ru) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2484106C1 true RU2484106C1 (ru) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012125692/04A RU2484106C1 (ru) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484106C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620433C1 (ru) * | 2016-02-19 | 2017-05-25 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5929205A (en) * | 1997-04-08 | 1999-07-27 | Toyo Engineering Corporation | Method of continuously dissolving rubber |
| SU1649799A1 (ru) * | 1987-03-02 | 2000-05-27 | Научно-исследовательский институт мономеров для синтетического каучука | Способ приготовления раствора каучука с малой степенью непредельности |
| RU2209216C2 (ru) * | 2001-06-14 | 2003-07-27 | Юрий Эдуардович Зевацкий | Способ приготовления растворов полимеров на основе натурального и/или синтетического каучука |
-
2012
- 2012-06-19 RU RU2012125692/04A patent/RU2484106C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1649799A1 (ru) * | 1987-03-02 | 2000-05-27 | Научно-исследовательский институт мономеров для синтетического каучука | Способ приготовления раствора каучука с малой степенью непредельности |
| US5929205A (en) * | 1997-04-08 | 1999-07-27 | Toyo Engineering Corporation | Method of continuously dissolving rubber |
| RU2209216C2 (ru) * | 2001-06-14 | 2003-07-27 | Юрий Эдуардович Зевацкий | Способ приготовления растворов полимеров на основе натурального и/или синтетического каучука |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620433C1 (ru) * | 2016-02-19 | 2017-05-25 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106757405B (zh) | 高强高模聚乙烯纤维的制备方法 | |
| CN1152888C (zh) | 疏水缔合聚合物的制备方法、使用方法和组合物 | |
| ES2387808T3 (es) | Procedimiento para deshidratar fangos cloacales | |
| BR112018011688B1 (pt) | Composições de emulsão inversa | |
| AU2015228422B2 (en) | New polyelectrolytic polymers, process for their preparation and uses thereof | |
| CN1193986A (zh) | 可膨胀苯乙烯聚合物颗粒的连续制备方法 | |
| JPH10502125A (ja) | セルロースサスペンジョン生成プロセス | |
| BR112018011680B1 (pt) | Composições de polímero líquido | |
| CN103044641B (zh) | 一种两亲嵌段季铵内盐驱油剂的制备方法 | |
| RU2484106C1 (ru) | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков | |
| CN105273219A (zh) | 一种多孔环糊精聚合物的制备方法 | |
| JP2011194348A (ja) | 汚泥の脱水方法 | |
| JP2001506674A (ja) | 水性分散体 | |
| CN108179494A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 | |
| CN1225375A (zh) | 氯乙烯树脂组合物 | |
| RU2620433C1 (ru) | Способ приготовления раствора базового полимера для производства галобутилкаучуков | |
| CN106632844A (zh) | 一种超临界合成阳离子聚脒絮凝剂的方法 | |
| CN107955595A (zh) | 一种用于驱油聚合物的除氧剂及其制备方法 | |
| RU2528558C1 (ru) | Способ приготовления раствора бутилкаучука и аппарат для растворения | |
| US3753962A (en) | Recovery of a water soluble polymer powder from an aqueous gel of said polymer | |
| JP3633726B2 (ja) | 汚泥の処理方法 | |
| CN109721679B (zh) | 一种碳纤维用疏松颗粒结构的聚丙烯腈树脂的制备方法 | |
| CN106699936A (zh) | 一种高分子量聚丙烯酸钠的制备方法 | |
| CN106750699A (zh) | 废胶粉制备橡胶沥青的转化率测定方法及橡胶沥青制备方法 | |
| CN103665229B (zh) | 制备丁基橡胶溶液的方法及其应用 |