RU2497831C1 - Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex - Google Patents

Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex Download PDF

Info

Publication number
RU2497831C1
RU2497831C1 RU2012121584/05A RU2012121584A RU2497831C1 RU 2497831 C1 RU2497831 C1 RU 2497831C1 RU 2012121584/05 A RU2012121584/05 A RU 2012121584/05A RU 2012121584 A RU2012121584 A RU 2012121584A RU 2497831 C1 RU2497831 C1 RU 2497831C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
latex
coagulation
butadiene
dimethyl
Prior art date
Application number
RU2012121584/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Саввович Никулин
Вячеслав Михайлович Мисин
Татьяна Николаевна Пояркова
Надежда Сергеевна Никулина
Туэрос Хосе Владимир Корнехо
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран)
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 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран)
Priority to RU2012121584/05A priority Critical patent/RU2497831C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497831C1 publication Critical patent/RU2497831C1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to petrochemical industry, particularly production of butadiene-styrene rubber obtained by emulsion (co)polymerisation. The method of extracting butadiene-styrene rubber from latex by coagulation using a combined coagulating agent containing poly-N,N-dimethyl-N,N-diallylammonium chloride (PDMDAAC) and fibre material, with the following weight ratio of components, with respect to dry substance: fibre material:PDMDAAC=1:(0.020-1.2), followed by acidation of serum with a mineral acid, separating and drying the rubber crumbs. The fibre material used can be material made of natural, artificial and synthetic fibres.
EFFECT: invention provides complete coagulation of latex while reducing consumption of poly-N,N-dimethyl-N,N-diallylammonium chloride and without introducing mineral salts into the system, and also enables to obtain a product with improved physical and mechanical properties.
2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности - к производству бутадиен-стирольных каучуков, получаемых эмульсионной (со)полимеризацией, и может быть использовано для выделения каучуков из латексов.The invention relates to the petrochemical industry, in particular to the production of styrene-butadiene rubbers obtained by emulsion (co) polymerization, and can be used to isolate rubbers from latexes.

В связи с тем, что традиционно применяемые промышленные способы выделения бутадиен-стирольных каучуков из латексов предполагают использование больших количеств хлористого натрия или других неорганических солей, а также минеральных кислот, попадающих вместе со сточными водами в водоемы, актуальным является поиск более экологичных способов, позволяющих снизить вредную экологическую нагрузку на окружающую среду.Due to the fact that the traditionally used industrial methods for the isolation of styrene-butadiene rubbers from latexes involve the use of large quantities of sodium chloride or other inorganic salts, as well as mineral acids that enter water bodies together with waste water, it is relevant to search for more environmentally friendly methods to reduce harmful environmental pressure on the environment.

В основе этих способов лежит применение органических коагулянтов (флокулянтов), в частности, синтетических высокомолекулярных катионных полиэлектролитов, среди которых особое внимание привлекает четвертичная аммонийная полимерная соль поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид (ПДМДААХ).The basis of these methods is the use of organic coagulants (flocculants), in particular synthetic high molecular weight cationic polyelectrolytes, among which the quaternary ammonium polymer salt poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride (PDMDAAH) attracts special attention.

Известен способ выделения маслонаполненного бутадиен-(α-метил)-стирольного каучука [RU 2067590 C1, опубл. 10.10.1996], в котором в качестве коагулирующего агента используют суспензию реагента в минеральном масле, содержащую ПДМДААХ в количестве, обеспечивающем дозировку 0,5÷1,5 кг/т каучука, затем вводят водный раствор хлорида натрия в количестве 20÷50 кг/т каучука в расчете на сухое вещество, затем вводят подкисленный серной кислотой серум до создания рН среды 4,5÷5,5 с последующим введением водного раствора минеральной кислоты до создания pH среды 3,5÷4,5 и выделением крошки каучука. Способ позволяет достичь равномерного распределения масла в каучуке и получить рыхлую крошку каучука, уменьшить потребление хлористого натрия, однако, не позволяет полностью от него отказаться.A known method for the allocation of oil-filled butadiene- (α-methyl) -styrene rubber [RU 2067590 C1, publ. 10.10.1996], in which a suspension of the reagent in mineral oil containing PDMDAAH in an amount providing a dosage of 0.5 ÷ 1.5 kg / t of rubber is used as a coagulating agent, then an aqueous solution of sodium chloride in an amount of 20 ÷ 50 kg / is introduced t of rubber per dry matter, then serum acidified with sulfuric acid is introduced to create a pH of 4.5–5.5, followed by the introduction of an aqueous solution of mineral acid to create a pH of 3.5–4.5 and isolation of rubber crumbs. The method allows to achieve a uniform distribution of oil in the rubber and to obtain a loose crumb of rubber, to reduce the consumption of sodium chloride, however, it does not allow to completely abandon it.

Известен способ выделения бутадиен-(α-метил)-стирольного каучука [RU 2067592 C1, опубл. 10.10.1996] путем коагуляции каучукового латекса в кислой среде с использованием в качестве коагулирующей добавки раствора ПДМДААХ в подкисленном серуме. Коагуляцию осуществляют в две или в три стадии при дробном введении коагулянта. По данным авторов, для каучука СКС-30 АРК, независимо от количества стадий, расход ПДМДААХ составляет 1,7 кг/т каучука. Следует, однако, отметить, что, по данным, приведенным в работе [Никулин С.С., Вережников В.Н., Пояркова Т.Н., Вострикова Г.Ю. «Влияние концентрации дисперсной фазы на закономерности выделения каучука из латекса» Журнал прикладной химии, т.73, Вып.10, 2000 г., С.1720-1724], расход данного коагулянта для выделения каучука СКС-30 АРК составляет от 3 до 5 кг/т каучука. Такие расхождения, по-видимому, связаны с тем, что необходимое количество коагулянта сильно зависит от количественного содержания и качественного состава присутствующих в системе ПАВ. Недостатком способа является многостадийность процесса, а также трудность точного дозирования коагулянта в реальных промышленных условиях.A known method for the isolation of butadiene- (α-methyl) -styrene rubber [RU 2067592 C1, publ. 10.10.1996] by coagulation of rubber latex in an acidic environment using a solution of PDMDAAH in acidified serum as a coagulating additive. Coagulation is carried out in two or three stages with fractional administration of the coagulant. According to the authors, for rubber SKS-30 ARK, regardless of the number of stages, the consumption of PDMDAAH is 1.7 kg / t of rubber. However, it should be noted that, according to the data cited in [Nikulin S.S., Verezhnikov V.N., Poyarkova T.N., Vostrikova G.Yu. “The effect of the concentration of the dispersed phase on the patterns of rubber release from latex” Journal of Applied Chemistry, vol. 73, Issue 10, 2000, S.1720-1724], the consumption of this coagulant for the isolation of rubber SKS-30 ARC is from 3 to 5 kg / t rubber. Such discrepancies, apparently, are associated with the fact that the required amount of coagulant strongly depends on the quantitative content and qualitative composition of the surfactants present in the system. The disadvantage of this method is the multi-stage process, as well as the difficulty of accurately dosing the coagulant in real industrial conditions.

Известен способ выделения маслонаполненного бутадиен-(α-метил)-стирольного каучука [RU 2064939 C1, опубл. 10.08.1996], в котором в качестве коагулирующего агента используют смесь хлористого натрия и продукта взаимодействия белка (мездрового клея, белкозина) с ПДМДААХ при следующем массовом соотношении компонентов в расчете на сухое вещество (масс.%):A known method for the allocation of oil-filled butadiene- (α-methyl) -styrene rubber [RU 2064939 C1, publ. 08/10/1996], in which a mixture of sodium chloride and the product of the interaction of protein (glue glue, proteinosin) with PDMDAAH is used as a coagulating agent in the following mass ratio of components based on dry matter (wt.%):

Хлорид натрия - 83÷97Sodium chloride - 83 ÷ 97

Белок - 2,8÷12,0Protein - 2.8 ÷ 12.0

ПДМДААХ - 0,2÷5,0.PDMDAAH - 0.2 ÷ 5.0.

Способ позволяет уменьшить необходимое количество серной кислоты с 18 до 12 кг/т каучука, снизить расход поваренной соли на коагуляцию, однако, не позволяет полностью отказаться от ее применения.The method allows to reduce the required amount of sulfuric acid from 18 to 12 kg / t of rubber, to reduce the consumption of table salt for coagulation, however, it does not completely abandon its use.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ выделения бутадиен-(α-метил)-стирольного каучука [RU 2063980 C1, опубл. 20.07.1996] с использованием комбинированного коагулянта и минеральной кислоты, в котором в качестве комбинированного коагулянта используют продукт взаимодействия белка (мездровый клей, белкозин) с ПДМДААХ при массовом соотношении белок: ПДМДААХ, в расчете на сухое вещество, равном 1:(0,1÷1,0). Способ способствует повышению качества получаемой каучуковой крошки, улучшению прочностных характеристик каучука, позволяет, в случае каучука СКС-30 АРК, уменьшить расход коагулирующего агента до 2,1÷2,3 кг/т каучука в зависимости от типа белковой составляющей. Недостатком этого способа является то, что при хранении и использовании белковые компоненты, входящие в состав коагулянтов, подвергаются микробиологическому разложению и сообщают реакционным массам резкий неприятный запах, создавая сложности в осуществлении технологического процесса. Присутствие ПДМДААХ в коагулирующих смесях, приготовленных непосредственно перед использованием, замедляет процесс микробиологического разложения белковых компонентов, однако, при хранении белковых растворов в качестве сырья в промышленных емкостях происходит их разложение, особенно в летний период. Это приводит к нарушению соотношения белок: ПДМДААХ в составе комбинированного коагулирующего агента, дестабилизирует процесс и приводит к потерям каучука и компонентов эмульсионной системы с серумом и промывными водами и требует изменения расходных норм, необходимых для полного выделения каучука из латекса.Closest to the proposed method is a method for the isolation of butadiene- (α-methyl) -styrene rubber [RU 2063980 C1, publ. 07/20/1996] using a combined coagulant and mineral acid, in which the product of the interaction of a protein (skin glue, proteincosine) with PDMDAAH is used as a combined coagulant with a protein: PDMDAAX weight ratio, calculated on a dry substance of 1: (0.1 ÷ 1,0). The method improves the quality of the resulting rubber crumb, improves the strength characteristics of the rubber, allows, in the case of rubber SKS-30 ARC, to reduce the consumption of coagulating agent to 2.1 ÷ 2.3 kg / t of rubber, depending on the type of protein component. The disadvantage of this method is that during storage and use the protein components that make up the coagulants undergo microbiological decomposition and give the reaction masses a sharp unpleasant odor, creating difficulties in the implementation of the process. The presence of PDMDAAH in coagulating mixtures prepared immediately before use slows down the process of microbiological decomposition of protein components, however, when protein solutions are stored as raw materials in industrial tanks, they decompose, especially in the summer. This leads to a violation of the ratio of protein: PDMDAAH in the composition of the combined coagulating agent, destabilizes the process and leads to the loss of rubber and components of the emulsion system with serum and wash water and requires a change in the consumption rates necessary for the complete release of rubber from latex.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в том, чтобы предложить способ выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса, обеспечивающий полную коагуляцию латекса при уменьшении расхода поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида и без введения в систему минеральных солей, исключающий проблемы, связанные с использованием белковых наполнителей, и при этом обеспечивающий получение продукта с улучшенными физико-механическими показателями.The problem to which this invention is directed, is to provide a method for the isolation of styrene-butadiene rubber from latex, which provides complete coagulation of the latex while reducing the consumption of poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride and without introduction into the system mineral salts, eliminating the problems associated with the use of protein fillers, and at the same time providing a product with improved physical and mechanical properties.

Поставленная задача решается предлагаемым способом выделения бутадиен-стирольного каучука коагуляцией каучукового латекса с использованием комбинированного коагулянта, содержащего поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид, с последующим подкислением серума минеральной кислотой, отделением и высушиванием каучуковой крошки, отличающимся тем, что комбинированный коагулирующий агент дополнительно содержит волокнистый материал при следующем массовом соотношении компонентов: волокнистый материал : ПДМДААХ = 1:(0,020÷1,2).The problem is solved by the proposed method for the isolation of styrene-butadiene rubber by coagulation of rubber latex using a combined coagulant containing poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride, followed by acidification of serum with mineral acid, separation and drying of rubber crumbs, characterized in that the combined coagulating agent additionally contains fibrous material in the following mass ratio of components: fibrous material: PDMDAAX = 1: (0.020 ÷ 1.2).

Возможность применения в каучуках в качестве наполнителей волокнистых материалов различного происхождения последнее время вызывает большой интерес. Известно, что введение в резиновые смеси волокнистых материалов улучшает устойчивость вулканизатов к термоокислительному воздействию, к многократным деформациям и др. [Перепелкин К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты. СПб. Из-во НОТ, 2009, 380 с.]. Использование волокносодержащих композиционных наполнителей в каучуках позволяет решать проблему утилизации отходов текстильных, швейных и других производств, объемы которых составляют десятки тысяч тонн в год.The possibility of using in rubbers as fillers of fibrous materials of various origin has recently been of great interest. It is known that the introduction of fibrous materials into rubber mixtures improves the resistance of vulcanizates to thermo-oxidative effects, to repeated deformations, etc. [Perepelkin K.E. Reinforcing fibers and fibrous polymer composites. SPb. Because of NOT, 2009, 380 pp.]. The use of fiber-containing composite fillers in rubbers allows us to solve the problem of waste disposal of textile, clothing and other industries, the volumes of which are tens of thousands of tons per year.

Введение волокнистых наполнителей в каучуки связано с технологическими проблемами, например, введение на вальцах в процессе приготовления резиновых смесей не позволяет достичь равномерного распределения наполнителя в объеме материала [Корнев А.Е., Буканов A.M., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. М.: НППА «Исток», 2009, 504 с.], что отрицательно сказывается на физико-механических показателях вулканизатов. Поиск способов, позволяющих достичь равномерного распределения волокнистого наполнителя в объеме полимерной матрицы, привел к созданию серии изобретений, защищенных патентами [RU 2289590 C1, опубл. 20.12.2006, RU 2291157 C1, опубл. 10.01.2007, RU 2291158 C1, опубл. 10.01.2007, RU 2291159 C1, опубл. 10.01.2007, RU 2291160 C1, опубл. 10.01.2007, RU 2291161 C1, опубл. 10.01.2007], в которых использован общий подход, при котором волокнистый наполнитель вводят в латекс в составе волокнополимерноантиоксидантного композита на стадии, предшествующей коагуляции, а в качестве коагулянта используют 24%-ный раствор хлорида натрия. При этом улучшаются технические характеристики продукта, но остается нерешенной проблема качества сточных вод.The introduction of fibrous fillers in rubbers is associated with technological problems, for example, the introduction of rollers on the rollers during the preparation of rubber compounds does not allow to achieve uniform distribution of the filler in the volume of material [Kornev A.E., Bukanov A.M., Sheverdyaev ON Technology of elastomeric materials. M .: NPPA "Istok", 2009, 504 pp.], Which negatively affects the physical and mechanical properties of vulcanizates. The search for methods to achieve uniform distribution of the fibrous filler in the volume of the polymer matrix, led to the creation of a series of inventions protected by patents [RU 2289590 C1, publ. 12.20.2006, RU 2291157 C1, publ. 01/10/2007, RU 2291158 C1, publ. 01/10/2007, RU 2291159 C1, publ. 01/10/2007, RU 2291160 C1, publ. 01/10/2007, RU 2291161 C1, publ. January 10, 2007], in which the general approach was used, in which the filler was introduced into latex as part of a fiber-polymer antioxidant composite at the stage preceding coagulation, and a 24% sodium chloride solution was used as a coagulant. At the same time, the technical characteristics of the product are improved, but the problem of wastewater quality remains unresolved.

В предлагаемом способе волокнистый материал (наполнитель) вводят в латекс на стадии коагуляции в составе комбинированного коагулирующего агента, включающего также ПДМДААХ. Такой подход позволяет достичь полной коагуляции при меньшем, чем в прототипе, расходе ПДМДААХ, отказаться от введения в систему на этапе коагуляции поваренной соли, обеспечить высокий выход каучуковой крошки, представляющей собой волоконно-каучуковый композит, и при этом получить целевой продукт с улучшенными механическими свойствами и повышенной устойчивостью к старению. Способ позволяет улучшить качество стоков и одновременно решать проблему утилизации волокносодержащих отходов промышленных производств. При этом полностью исключаются проблемы, связанные с нестабильностью белок-содержащих коагулянтов при хранении и использовании.In the proposed method, the fibrous material (filler) is introduced into the latex at the coagulation stage as part of a combined coagulating agent, which also includes PDMDAAH. This approach allows to achieve complete coagulation at a lower consumption of PDMDAAH than in the prototype, to refuse from introducing sodium chloride into the system at the coagulation stage, to provide a high yield of rubber crumb, which is a fiber-rubber composite, and at the same time to obtain the target product with improved mechanical properties and increased resistance to aging. The method allows to improve the quality of wastewater and at the same time solve the problem of recycling fiber-containing waste from industrial plants. This completely eliminates the problems associated with the instability of protein-containing coagulants during storage and use.

В качестве волокнистых материалов в предлагаемом способе могут быть использованы любые натуральные или синтетические волокна, являющиеся отходами различных производств, или полученные из отслуживших свой срок изделий из натуральных и искусственных волокон, а также смеси волокон различной природы.As the fibrous materials in the proposed method can be used any natural or synthetic fibers, which are waste from various industries, or obtained from outdated products from natural and artificial fibers, as well as a mixture of fibers of various nature.

В качестве продукта, содержащего полимерный катионный флокулянт поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид, может быть использован выпускаемый промышленностью водорастворимый катионный флокулянт Полиэлектролит ВПК-402, содержащий, согласно ТУ, не менее 25 масс.% основного вещества. Полиэлектролит ВПК-402 применяют в нефтегазодобывающей промышленности, в технологиях водоочистки для очистки природных и сточных вод.As a product containing a polymeric cationic flocculant poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride, a commercially available water-soluble cationic flocculant Polyelectrolyte VPK-402 containing, according to TU, at least 25 wt.% Of the main substance can be used. VPK-402 polyelectrolyte is used in the oil and gas industry, in water treatment technologies for the treatment of natural and waste waters.

Для получения комбинированного коагулирующего агента согласно настоящему изобретению волокно предварительно подвергают разволокнению, измельчают до размера 2÷10 мм, после чего смешивают с перетиром в течение 10÷15 минут при заданной температуре с рассчитанным количеством разбавленного до концентрации 1÷5% водного раствора ПДМДААХ. Полученная таким образом водная дисперсия используется далее в качестве коагулирующего агента. Необходимость разбавления Полиэлектролита ВПК-402 связана со сложностью дозировки его концентрированных растворов в промышленных условиях. В случае превышения требуемых норм может произойти перезарядка системы, приводящая к потере компонентов эмульсионной системы, к проскоку полиэлектролита на очистные сооружения, что может вызвать гибель активного ила и нарушение работы системы водоочистки.To obtain a combined coagulating agent according to the present invention, the fiber is pre-subjected to pulping, crushed to a size of 2 ÷ 10 mm, and then mixed with milling for 10 ÷ 15 minutes at a given temperature with the calculated amount diluted to a concentration of 1 ÷ 5% PDMDAAH aqueous solution. The aqueous dispersion thus obtained is used further as a coagulating agent. The need to dilute VPK-402 Polyelectrolyte is associated with the complexity of the dosage of its concentrated solutions under industrial conditions. If the required norms are exceeded, recharging of the system can occur, leading to the loss of components of the emulsion system, to the leakage of the polyelectrolyte to the treatment plant, which can cause the death of activated sludge and disruption of the water treatment system.

Коагуляцию проводят в температурном диапазоне от 40 до 80°C.Coagulation is carried out in the temperature range from 40 to 80 ° C.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Бутадиен-стирольный латекс, в который предварительно введен антиоксидант, смешивают в каогуляционной емкости при заданной температуре и при постоянном перемешивании с водной дисперсией полученного, как описано выше, коагулирующего агента. Количество коагулирующего агента, необходимое для полной коагуляции, определяют эмпирически в зависимости от состава комбинированного коагулянта (состав волокна, относительное массовое содержание волокна и ПДМДААХ в расчете на сухое вещество), а также от физико-химических характеристик латекса, которые могут колебаться от партии к партии. Смесь дополнительно перемешивают в течение нескольких минут, после чего для завершения процесса коагуляции вводят при перемешивании 1÷2%-ный водный раствор серной кислоты до достижения величины pH 2,5. Получение прозрачного серума свидетельствует о полноте коагуляции. Расход серной кислоты не превышает 15,0 кг/т каучука.Styrene-butadiene latex, in which the antioxidant was previously introduced, is mixed in a coagulation tank at a given temperature and with constant stirring with an aqueous dispersion of the coagulating agent obtained as described above. The amount of coagulating agent required for complete coagulation is determined empirically depending on the composition of the combined coagulant (fiber composition, relative mass content of fiber and PMDAAH based on dry matter), as well as on the physicochemical characteristics of latex, which can vary from batch to batch . The mixture is additionally stirred for several minutes, after which, to complete the coagulation process, a 1 ÷ 2% aqueous solution of sulfuric acid is introduced with stirring until a pH of 2.5 is reached. Obtaining transparent serum indicates the completeness of coagulation. The consumption of sulfuric acid does not exceed 15.0 kg / t of rubber.

В таблице 1 приведены примеры реализации заявляемого способа с использованием комбинированного коагулирующего агента, включающего различные волокнистые материалы (наполнители) в различных массовых соотношениях с ПДМДААХ. В качестве бутадиен-стирольного каучука использован каучук СКС-30 АРК, полученный сополимеризацией бутадиена со стиролом по непрерывной схеме. В качестве волокнистых материалов использованы образцы хлопкового, вискозного и капронового волокна, полученные из отходов текстильного производства. В качестве источника ПДМДААХ использован Полиэлектролит ВПК-402, разбавленный водой до рабочей концентрации ПДМДААХ 1-2%.Table 1 shows examples of the implementation of the proposed method using a combined coagulating agent, including various fibrous materials (fillers) in various mass ratios with PDMDAAH. SKS-30 ARK rubber, obtained by copolymerization of butadiene with styrene according to a continuous scheme, was used as styrene-butadiene rubber. Samples of cotton, viscose and kapron fiber obtained from textile waste were used as fibrous materials. As a source of PDMDAAH, VPK-402 Polyelectrolyte diluted with water to a working concentration of PDMDAAH 1-2% was used.

Таблица 1Table 1 Технологические параметрыTechnological parameters Волокнистый наполнительFiberfill Хлопоковое волокноCotton fiber Вискозное волокноViscose fiber Капроновое волокноNylon fiber Дозировка волокнистого наполнителя, кг/т волоконно-каучукового композитаDosage of fibrous filler, kg / t of fiber-rubber composite 0,50.5 1,01,0 5,05,0 10,010.0 12,012.0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 5,05,0 Дозировка ПДМДАА, кг/т волоконно-каучукового композитаDosage PDMDAA, kg / t of fiber-rubber composite 0,60.6 0,3750.375 0,2750.275 0,2500.250 0,2500.250 0,2500.250 0,2250.225 0,2500.250 0,2750.275 0,2500.250 Массовое соотношение волокнистый наполнитель : ПДМДААХThe mass ratio of the fibrous filler: PDMDAAH 1:1,21: 1,2 1:0,3751: 0.375 1:0,0551: 0,055 1:0,0251: 0,025 1:0,0211: 0,021 1:0,051: 0.05 1:0,051: 0.05 1:0,051: 0.05 1:0,0451: 0,045 1:0,051: 0.05 Дозировка комбинированного коагулянта, кг/т волоконно-каучукового композитаDosage of combined coagulant, kg / t of fiber-rubber composite 1,11,1 1,3751,375 5,2755,275 10,2510.25 12,2512.25 5,2505,250 5,2255,225 5,2505,250 5,2755,275 5,2505,250 Температура коагуляции, °CCoagulation temperature, ° C 6060 6060 6060 6060 6060 4040 8080 6060 6060 6060 Выход волоконно-каучукового композита, %The output of the fiber-rubber composite,% 97,097.0 97,697.6 98,398.3 99,099.0 99,099.0 98,498.4 97,797.7 97,997.9 98,598.5 98,898.8 № примераExample No. 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010

Как видно из таблицы 1, эффективная коагуляция латекса (выход волоконно-каучукового композита 97÷99%) имеет место, когда комбинированный коагулирующий агент содержит волокнистый материал в количестве 0,5÷12 кг/т волоконнокаучукового композита, а ПДМДААХ - в количестве 0,225÷0,60 кг/т волоконнокаучукового композита. При этом максимальный выход достигается при дозировке волокнистого материала 10÷12 кг/т и при низких расходах ПДМДААХ, не превышающих 0,250 кг/т получаемого композита. Выделение каучука по прототипу требует расхода ПДМДААХ 0,5-1,5 кг/т каучуковой крошки.As can be seen from table 1, the effective coagulation of latex (the yield of the fiber-rubber composite is 97–99%) when the combined coagulating agent contains fibrous material in an amount of 0.5–12 kg / t of fiber-rubber composite and PDMDAAH in an amount of 0.225 ÷ 0.60 kg / t of fiber-rubber composite. In this case, the maximum yield is achieved with a dosage of fibrous material of 10 ÷ 12 kg / t and at low PDMDAAH costs not exceeding 0.250 kg / t of the resulting composite. The selection of rubber on the prototype requires a consumption of PDMDAAH 0.5-1.5 kg / t of rubber crumb.

Из приведенных примеров видно, что влияние температуры в диапазоне 40÷80°C на выход продукта незначительно. Природа использованного волокнистого наполнителя также не оказывает существенного влияния на эффективность коагуляции. Во всем использованном диапазоне массовых соотношений волокнистый наполнитель : ПДМДААХ достигается высокий выход волоконнокаучукового композита. Увеличение дозировки волокнистого наполнителя может отрицательно сказаться на физико-механических свойствах вулканизатов, уменьшение дозировки ПДМДААХ может привести к неполной коагуляции. Чем выше содержание волокнистого материала в коагулирующем агенте, тем меньше требуется ПДМДААХ. Эта закономерность выполняется до тех пор, пока дозировка волокна не достигнет 5 кг/т волоконнокаучукового композита. Дальнейшее увеличение содержания волокнистого материала, независимо от его природы, практически не влияет на расход ПДМДААХ, который остается на уровне 0,225÷0,275 кг/т каучука.From the above examples it is seen that the influence of temperature in the range of 40 ÷ 80 ° C on the product yield is negligible. The nature of the fibrous filler used also does not significantly affect the coagulation efficiency. In the entire range of mass ratios used, the fibrous filler: PDMDAAX achieves a high yield of fiber-rubber composite. An increase in the dosage of fibrous filler can adversely affect the physicomechanical properties of the vulcanizates; a decrease in the dosage of PDMDAAH can lead to incomplete coagulation. The higher the content of fibrous material in the coagulating agent, the less PDDMDAAH is required. This pattern holds true until the fiber dosage reaches 5 kg / t fiber composite. A further increase in the content of fibrous material, regardless of its nature, practically does not affect the consumption of PDMDAAH, which remains at the level of 0.225 ÷ 0.275 kg / t of rubber.

Полученную после обработки разбавленной серной кислотой крошку волоконнокаучукового композита отделяют от серума, промывают водой и высушивают при температуре 80÷85°C. Полученные из крошки резиновые смеси после вулканизации испытывают на физико-механические показатели.The crumb of the fiber-rubber composite obtained after processing with dilute sulfuric acid is separated from serum, washed with water and dried at a temperature of 80 ÷ 85 ° C. Rubber compounds obtained from crumbs after vulcanization are tested for physical and mechanical properties.

В таблице 2 представлены результаты испытаний в сравнении с соответствующими показателями для наполненного каучука СКС-30 АРК по ТУ 38.40355-99 и по прототипу.Table 2 presents the test results in comparison with the corresponding indicators for filled rubber SKS-30 ARC according to TU 38.40355-99 and the prototype.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Как видно из Таблицы 2, вулканизаты, полученные из волоконнокаучукового композита в соответствии с предлагаемым изобретением, соответствуют условиям ТУ и имеют улучшенные по сравнению с прототипом показатели: более высокое сопротивление динамическим нагрузкам (сопротивление многократному растяжению) и большую устойчивость к термоокислительному воздействию (коэффициенты старения).As can be seen from Table 2, the vulcanizates obtained from the fiber-rubber composite in accordance with the invention correspond to TU conditions and have improved indicators compared to the prototype: higher resistance to dynamic loads (resistance to repeated stretching) and greater resistance to thermo-oxidative effects (aging factors) .

Таким образом, предлагаемый способ выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса обеспечивает полную коагуляцию латекса при сниженных по сравнению с прототипом расходах поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида, не требует использования минеральных солей, исключает проблемы, связанные с использованием белковых наполнителей, и при этом обеспечивает получение продукта, позволяющего получить вулканизаты с улучшенными физико-механическими свойствами.Thus, the proposed method for the isolation of styrene-butadiene rubber from latex provides complete coagulation of latex at a reduced cost of poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride compared to the prototype, does not require the use of mineral salts, eliminates the problems associated with the use of protein fillers, and at the same time provides a product that allows to obtain vulcanizates with improved physical and mechanical properties.

Claims (2)

1. Способ выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса путем коагуляции с использованием комбинированного коагулирующего агента, содержащего поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид, с последующим подкислением серума минеральной кислотой, отделением и высушиванием каучуковой крошки, отличающийся тем, что комбинированный коагулирующий агент дополнительно содержит волокнистый материал при следующем массовом соотношении компонентов, в расчете на сухое вещество: волокнистый материал : поли-N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорид = 1:(0,020÷1,2).1. The method of isolation of styrene-butadiene rubber from latex by coagulation using a combined coagulating agent containing poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride, followed by acidification of serum with mineral acid, separation and drying of rubber crumbs, characterized in that the combined coagulating agent additionally contains fibrous material in the following mass ratio of components, calculated on the dry matter: fibrous material: poly-N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride = 1: (0.020 ÷ 1,2). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала используют материалы, полученные из натуральных, искусственных и синтетических волокон. 2. The method according to claim 1, characterized in that as the fibrous material using materials obtained from natural, artificial and synthetic fibers.
RU2012121584/05A 2012-05-25 2012-05-25 Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex RU2497831C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121584/05A RU2497831C1 (en) 2012-05-25 2012-05-25 Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121584/05A RU2497831C1 (en) 2012-05-25 2012-05-25 Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2497831C1 true RU2497831C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49683057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012121584/05A RU2497831C1 (en) 2012-05-25 2012-05-25 Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497831C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758384C1 (en) * 2020-09-23 2021-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Method for producing styrene-butadiene rubber
RU2760489C1 (en) * 2021-04-22 2021-11-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Method for producing butadiene-styrene rubber

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887532A (en) * 1973-02-15 1975-06-03 Goodyear Tire & Rubber Method of coagulating latices
US4833108A (en) * 1987-03-28 1989-05-23 Narumi China Corporation Sintered body of aluminum nitride
RU2063980C1 (en) * 1993-07-01 1996-07-20 Никулин Сергей Саввович Process for recovering butadiene (alpha-methyl)styrene rubber
RU2067592C1 (en) * 1994-01-13 1996-10-10 Никулин Сергей Саввович PROCESS FOR RECOVERY OF BUTADIENE-(α-METHYL)STYRENE RUBBER
EP1692189A1 (en) * 2003-12-12 2006-08-23 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Method for producing rubber from rubber latex
RU2289590C1 (en) * 2005-12-21 2006-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Filled butadiene-styrene rubber production process
RU2291157C1 (en) * 2005-12-20 2007-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
RU2447087C2 (en) * 2010-04-14 2012-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" Method of extracting butadiene-(alpha-methyl)-styrene rubber from latex

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887532A (en) * 1973-02-15 1975-06-03 Goodyear Tire & Rubber Method of coagulating latices
US4833108A (en) * 1987-03-28 1989-05-23 Narumi China Corporation Sintered body of aluminum nitride
RU2063980C1 (en) * 1993-07-01 1996-07-20 Никулин Сергей Саввович Process for recovering butadiene (alpha-methyl)styrene rubber
RU2067592C1 (en) * 1994-01-13 1996-10-10 Никулин Сергей Саввович PROCESS FOR RECOVERY OF BUTADIENE-(α-METHYL)STYRENE RUBBER
EP1692189A1 (en) * 2003-12-12 2006-08-23 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Method for producing rubber from rubber latex
RU2291157C1 (en) * 2005-12-20 2007-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
RU2289590C1 (en) * 2005-12-21 2006-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" Filled butadiene-styrene rubber production process
RU2447087C2 (en) * 2010-04-14 2012-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Тольяттикаучук" Method of extracting butadiene-(alpha-methyl)-styrene rubber from latex

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758384C1 (en) * 2020-09-23 2021-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Method for producing styrene-butadiene rubber
RU2760489C1 (en) * 2021-04-22 2021-11-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Method for producing butadiene-styrene rubber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103205039A (en) Masterbatch, Rubber Composition, And Pneumatic Tire
DE102007024011A1 (en) nitrile rubbers
RU2497831C1 (en) Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex
CN103328701A (en) Purified cellulose fibers, fiber-rubber complex and tire
Ho The production of natural rubber from hevea brasiliensis latex: Colloidal properties, preservation, purification and processing
BR102014025502A2 (en) nitrile rubber, process for the production of nitrile rubbers, vulcanizable mixture, process for the production of vulcanizable mixture, process for the production of vulcanized and vulcanized
JPS6364452B2 (en)
SG174443A1 (en) Method for producing polymeric solids
RU2489446C2 (en) Method of separating emulsion polymerisation synthetic rubber from latex
RU2291157C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber manufacturing process
CN112300463A (en) Method for mixing natural latex and master batch of styrene-butadiene latex
US2325984A (en) Oil-resistant synthetic rubber cement and method of preparing same
RU2453560C2 (en) Method of extracting butadiene-nitrile rubber from latex
JP2007284637A (en) Method for producing enzyme-treated natural rubber latex, natural rubber and its rubber composition
RU2289590C1 (en) Filled butadiene-styrene rubber production process
RU2447087C2 (en) Method of extracting butadiene-(alpha-methyl)-styrene rubber from latex
RU2351610C1 (en) Method of emulsion rubber recovery from latex
RU2603653C1 (en) Method of extracting butadiene-styrene rubber from latex
RU2281293C1 (en) Coagulant for synthetic rubber isolation from liquid media
RU2550828C2 (en) Method of producing filled butadiene-styrene rubber
CN108484999B (en) Application of cardanol in preparation of smoked sheet glue
RU2516640C2 (en) Method of obtaining filled butadiene styrene rubber
CN112592417A (en) Aircraft tire natural rubber solidification system, application method thereof and aircraft tire natural rubber
RU2064939C1 (en) METHOD OF ISOLATION OF OIL-FILLED BUTADIENE-(α-METHYL)-STYRENE RUBBER
RU2515431C2 (en) Method of producing filled butadiene-styrene rubber