RU2806571C1 - Способ регулирования вязкости по муни вулканизированного пероксидом фторкаучука - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу регулирования вязкости по Муни в области фторхимической промышленности. Предложен способ регулирования вязкости по Муни фторкаучука, который может быть вулканизирован пероксидом, путём непрерывного добавления раствора с концентрацией от 1 мас.% до 8 мас.% инициатора в ходе процесса эмульсионной полимеризации фторкаучука до 5-10 минут до окончания реакции полимеризации, при этом количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 2 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор, и где инициатор представляет собой персульфат аммония и/или персульфат калия. Технический результат – получение стабильных значений вязкости по Муни, которые колеблются в пределах ±5 единиц по Муни, при получении в одинаковых условиях реакции фторкаучука, способного к вулканизации пероксидом. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 пр.

Description

Перекрестная ссылка

Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно заявке на патент Китая №202010619099.9 под названием «Способ регулирования вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука», поданной 30 июня 2020 года, полное раскрытие которой включено в настоящий документ посредством ссылки в полном своем объеме.

Область техники

Настоящее изобретение относится к области фторхимической промышленности и, более конкретно, к способу регулирования вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука.

Уровень техники

Фторкаучук относится к синтетическому полимерному эластомеру, содержащему атомы фтора, связанные с атомами углерода основной или боковой цепи. Фторкаучук, вулканизированный органическими пероксидами (или свободными радикалами), называется вулканизированным пероксидом фторкаучуком. На данный момент применение обработки вулканизированного пероксидом фторкаучука можно разделить на экструзионную обработку, формовочную обработку и т.п. Вязкость по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука составляет от приблизительно 20 до 70, и требования в отношении вязкости по Муни отличаются в зависимости от различных областей применения.

В настоящее время способ полимеризации вулканизированного пероксидом фторкаучука в основном представляет собой эмульсионную полимеризацию. Общая операция выглядит следующим образом: в воду добавляют добавки, такие как эмульгатор и рН-буфер, добавляют мономеры для полимеризации для образования эмульсии, добавляют инициатор и агент передачи цепи для реакции при определенных температуре и давлении с получением эмульсии эластомера, затем добавляют коагулянт для осуществления коагуляции, промывают и сушат, при этом обычно используемый инициатор представляет собой неорганический инициатор, мономеры для полимеризации будут добавлены для поддержания постоянного давления во время реакции, а инициатор также будет добавлен один или два раза, если скорость инициации низкая.

Однако вязкость по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука, полученного существующей эмульсионной полимеризацией, не является стабильной. В результате одинаковых условий реакции значение вязкости по Муни может колебаться в пределах±25, а также велико время полимеризации, что не способствует промышленному производству.

Краткое раскрытие изобретения

Для устранения недостатков предшествующего уровня техники настоящее изобретение предлагает способ регулирования вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука.

В качестве примера, настоящее изобретение относится к способу регулирования вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука, включающему

Непрерывное добавление раствора инициатора в ходе процесса эмульсионной полимеризации вулканизированного пероксидом фторкаучука до 5-10 минут до окончания реакции полимеризации;

при этом количество первоначально добавляемого раствора инициатора, составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1% до 2% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.

В представленном выше техническом решении общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации относится к общему количеству всех мономеров для полимеризации, добавляемых в ходе всего процесса эмульсионной полимеризации в расчете на сухие материалы.

Проведя обширные исследования и контрольные тесты, автор настоящего изобретения неожиданно обнаружил, что вязкость по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука можно эффективно регулировать в пределах желаемого качества (от 20 до 70) с колебаниями, не превышающими ±5, путем изменения количества и способа добавления инициатора в ходе процесса полимеризации эмульсии вулканизированного пероксидом фторкаучука, то есть существующий способ одностадийного добавления на начальной стадии изменяют на способ добавления сначала части и непрерывного добавления остальной части по мере приближения к окончанию реакции. Более того, в соответствии с настоящим изобретением можно отказаться от агента передачи цепи, что тем самым уменьшает количество добавок, экономит затраты и улучшает реакционную способность полимеризационной системы, эффективно сокращает время полимеризации, что выгодно для промышленного производства.

Способ регулирования, предлагаемый настоящим изобретением, в принципе применим ко всем ситуациям, когда для вулканизации фторкаучука используют органические пероксиды (или свободные радикалы), и не ограничивается мономерами для полимеризации. Предпочтительно, мономерами для полимеризации могут быть два или более из винилиденфторида, хлортрифторэтилена, тетрафторэтилена и гексафторпропилена. В частности, это может быть полимеризация винилиденфторида и хлортрифторэтилена, полимеризация винилиденфторида и гексафторпропилена, полимеризация винилиденфторида, тетрафторэтилена и гексафторпропилена и т.п.

Кроме того, раствор инициатора представляет собой водный раствор инициатора с концентрацией от 1% до 8%, предпочтительно от 1% до 5%. При такой концентрации можно гарантировать, что реакция будет инициирована эффективно, и скорость реакции не выйдет из-под контроля из-за чрезмерно высокой концентрации и скорости добавления.

Кроме того, температуру деионизированной воды при получении раствора инициатора доводят до температуры 25°С до 35°С. Температура влияет на растворимость и последующий инициирующий эффект инициатора. Если температура слишком высокая, инициатор будет лучше растворяться и диспергироваться в растворе, но инициатор будет быстрее разлагаться. Если температура слишком низкая, растворимость инициатора в растворе будет уменьшаться, эффект диспергирования будет слабым, а инициатор будет разлагается меньше, что повлияет на регулирование концентрации добавляемого инициатора. Кроме того, предпочтительно регулировать температуру деионизированной воды до 25°С - 32°С, что в большей степени способствует растворению инициатора и уменьшению разложения инициатора.

Кроме того, инициатор представляет собой персульфат аммония и/или персульфат калия, предпочтительно смешанный инициатор, состоящий из персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении (2-5):1.

Кроме того, эмульсионную полимеризацию выполняют при температуре от 90°С до 95°С под давлением от 2,1 МПа до 2,5 МПа.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения количество первоначально добавляемого раствора инициатора, составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1% до 0,3% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.

В представленных выше технических решениях количество раствора инициатора, добавляемого первоначально (в пересчете на инициатор), регулируют на уровне от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, что может эффективно регулировать инициирование цепи, и в сочетании с указанным выше контролем количество непрерывно добавляемого раствора инициатора (в пересчете на инициатор) регулируют на уровне от 0,1% до 0,3% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, так что может быть окончательно обеспечена вязкость по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука в диапазоне от 60 до 70.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,3% до 0,8% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор. Согласно данному варианту осуществления вязкость по Муни полученного вулканизированного пероксидом фторкаучука можно регулировать на уровне от 50 до 60.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения количество первоначально добавляемого раствора инициатора, составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,8% до 1,2% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор. Согласно данному варианту осуществления вязкость по Муни полученного вулканизированного пероксидом фторкаучука можно регулировать на уровне от 40 до 50.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения количество первоначально добавляемого раствора инициатора, составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 1,2% до 1,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор. Согласно данному варианту осуществления вязкость по Муни полученного вулканизированного пероксидом фторкаучука можно регулировать на уровне от 30 до 40.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения количество первоначально добавляемого раствора инициатора, составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 1,5% до 2,0% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор. Согласно данному варианту осуществления вязкость по Муни полученного вулканизированного пероксидом фторкаучука составляет от 20 до 30.

Преимущества настоящего изобретения заключаются в следующем: В соответствии с настоящим изобретением эффективно регулируют значение вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука в желаемом диапазоне с небольшими колебаниями путем регулирования количества и способа добавления инициатора с получением тем самым вулканизированного пероксидом фторкаучука стабильного и регулируемого качества. Более того, в соответствии с настоящим изобретением не требуется добавления агента передачи цепи, что уменьшает количество добавок в процессе полимеризации и при этом улучшается реакционная способность полимеризационной системы, эффективно сокращается время полимеризации и является благоприятным для промышленного производства.

Конкретные способы выполнения вариантов осуществления Следующие примеры предназначены для иллюстрации настоящего изобретения, но не для ограничения объема настоящего изобретения. Если конкретные технология или условия не указаны в примерах, то они должны осуществляться в соответствии с технологией или условиями, описанными в документах из уровня техники или в соответствии со спецификацией продукта. Реагенты или инструменты, используемые без указания производителя, являются традиционными продуктами, которые можно приобрести по официальным каналам.

В следующих примерах все предусматриваемые концентрации являются концентрациями по массе.

Вязкость по Муни измеряют согласно GB/T 1232.1-2000, т.е. «Каучук невулканизированный. Определение вязкости при помощи вискозиметра со сдвиговым диском».

Пример 1

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, включающий следующие стадии.

Сначала неорганический инициатор (персульфат аммония) растворяли в деионизированной воде при 30°С с получением раствора инициатора с концентрацией 2%.

Добавляли 30 л деионизированной воды, 35 г рН-буфера и 30 г эмульгатора в реакционный котел, реакционный котел вакуумировали и температуру в котле повышали до 90°С.

В реакционный котел добавляли мономер для полимеризации А (винилиденфторид) и мономер для полимеризации В (хлортрифторэтилен) до достижения давления в котле 2,3 МПа и добавляли 600 г раствора инициатора (то есть первоначально добавляемое количество инициатора составляло 12 г) для инициирования реакции полимеризации, в ходе которой соответствующим образом добавляли мономер для полимеризации А и мономер для полимеризации В для поддержания давления в котле.

Входе реакционного процесса непрерывно добавляли раствор инициатора до 10 минут до окончания реакции.

Время реакции полимеризации составляло 2,5 часа, непрерывно добавляемый раствор инициатора составлял 1100 г (то есть количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 22 г), а общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых во всем процессе реакции, составляло 11 кг.

Получали эмульсию эластомера, добавляли коагулянт для коагуляции и выполняли промывку и вакуумную сушку с получением в итоге 9,8 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 65.

Пример 2

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат калия, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 5%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 25 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 18 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,2 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 92°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,5 часа.

В итоге получали 9,7 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 63.

Пример 3

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой смесь персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении 2:1, которую составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 26 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 14 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 10,8 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 94°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,4 часа.

В итоге получали 9,5 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 68.

Пример 4

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что количество первоначально добавляемого инициатора составляло 35 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 42 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 10,0 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 90°С, давление составляло 2,3 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,2 часа.

В итоге получали 9,2 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 53.

Пример 5

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат калия, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 5%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 14 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 65 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,6 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 92°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,4 часа.

В итоге получали 9,9 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 57.

Пример 6

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой смесь персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении 3:1, которую составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 44 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 70 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 10,9 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 94°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,8 часа.

В итоге получали 9,3 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 54.

Пример 7

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат аммония, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 3%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 18 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 96 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,8 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 90°С, давление составляло 2,3 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,6 часа.

В итоге получали 9,8 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 46.

Пример 8

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат калия, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 42 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 98 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,5 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 92°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 3,0 часа.

В итоге получали 9,6 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 48.

Пример 9

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой смесь персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении 4:1, которую составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 25 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 110 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,7 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 90°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,8 часа.

В итоге получали 9,8 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 41.

Пример 10

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что количество первоначально добавляемого инициатора составляло 12 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 140 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,0 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 90°С, давление составляло 2,3 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,6 часа.

В итоге получали 9,8 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 35.

Пример 11

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат калия, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 5%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 39 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 138 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,2 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 92°С, давление составляло 2,3 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,7 часа.

В итоге получали 9,6 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 33.

Пример 12

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой смесь персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении 4:1, которую составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 29 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 150 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,3 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 94°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,5 часа.

В итоге получали 9,5 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 38.

Пример 13

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат аммония, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 3%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 22 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 180 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,8 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 90°С, давление составляло 2,3 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,3 часа.

В итоге получали 9,8 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 22.

Пример 14

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой персульфат калия, который составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 35 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 192 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,6 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 92°С, давление составляло 2,4 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,5 часа.

В итоге получали 9,8 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 27.

Пример 15

В данном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который является таким же, как и в примере 1, за исключением того, что неорганический инициатор представлял собой смесь персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении 2:1, которую составляли в виде раствора инициатора с концентрацией 6%;

количество первоначально добавляемого инициатора составляло 36 г, количество непрерывно добавляемого инициатора составляло 185 г, и общее количество мономерных сухих веществ для полимеризации, добавляемых в ходе всего реакционного процесса, составляло 11,7 кг; и

в ходе процесса эмульсионной полимеризации температура полимеризации составляла 94°С, давление составляло 2,2 МПа, а время реакции полимеризации составляло 2,8 часа.

В итоге получали 9,5 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 28. Для наглядного сравнения время полимеризации, вязкость по Муни и соотношение инициаторов в каждом примере приведены в таблице 1.

Из приведенных выше результатов видно, что при использовании способов из примеров настоящего изобретения значение вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука можно эффективно регулировать в определенном диапазоне путем регулирования количества непрерывно добавляемого инициатора: если соотношение масс добавляемого инициатора и мономеров полимеризации составляет (0,1-0,3)%, значение вязкости по Муни регулируется в диапазоне от 60 до 70; если соотношение масс добавляемого инициатора и мономеров полимеризации составляет (0,3-0,8)%, значение вязкости по Муни регулируется в диапазоне от 50 до 60; если соотношение масс добавляемого инициатора и мономеров полимеризации составляет (0,8-1,2)%, значение вязкости по Муни регулируется в диапазоне от 40 до 50; если соотношение масс добавляемого инициатора и мономеров полимеризации составляет (1,2-1,5)%, значение вязкости по Муни регулируется в диапазоне от 30 до 40; и если соотношение масс добавляемого инициатора и мономеров полимеризации составляет (1,5-2,0)%, значение вязкости по Муни регулируется в диапазоне от 20 до 30.

Сравнительный пример 1

При сравнении с примером 1 сравнительный пример 1 отличался тем, что инициатор добавляли за один раз, и количество добавляемого инициатора составляло 34 г. В результате время реакции полимеризации составляло 4,5 часа, а вязкость по Муни составляла 89. Можно видеть, что значение вязкости по Муни выходит за пределы регулируемого диапазона, а время полимеризации увеличивается, что не способствует промышленному производству.

Сравнительный пример 2

В данном сравнительном примере представлен способ получения вулканизированного пероксидом фторкаучука, который конкретно осуществляли следующим образом: добавляли 30 л деионизированной воды, 35 г рН-буфера и 30 г эмульгатора в реакционный котел, реакционный котел вакуумировали и температуру в котле повышали до 90°С.

Добавляли мономер для полимеризации А (винилиденфторид) и мономер для полимеризации В (хлортрифторэтилен) в реакционный котел до достижения давления в котле 2,3 МПа, добавляли 32 г диэтилмалоната в качестве агента передачи цепи и добавляли 48 г инициатора для инициации реакции полимеризации, в ходе которой соответствующим образом добавляли мономер для полимеризации А и мономер для полимеризации В для поддержания давления в котле.

Время реакции полимеризации составляло 3,5 часа, а общее количество сухих добавленных материалов мономера полимеризации в ходе всего реакционного процесса составляло 10,8 кг.

Получали эмульсию эластомера, добавляли коагулянт для коагуляции, осуществляли промывку и вакуумную сушку, в результате чего получали 10,2 кг вулканизированного пероксидом фторкаучука с вязкостью по Муни 27.

Этот способ требовал добавления агента передачи цепи и большого количества инициатора, и способ повторяли несколько раз. В результате вязкость по Муни полученного продукта колебалась до 15 и даже 44. Однако при повторении способа из примера 1 несколько раз результат в основном оставался неизменным, а колебания находились в пределах±5.

Хотя настоящее изобретение было подробно раскрывается выше с общими описаниями и конкретными вариантами осуществления, на основе настоящего изобретения могут быть выполнены некоторые модификации или усовершенствования, очевидные для специалиста в данной области. Поэтому все эти модификации или усовершенствования, выполненные без отступления от сущности настоящего изобретения, попадают в объем защиты настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение относится к способу регулирования вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука. Способ включает непрерывное добавление раствора инициатора в ходе процесса эмульсионной полимеризации вулканизированного пероксидом фторкаучука до 5-10 минут до окончания реакции полимеризации; при этом количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1% до 0,5% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1% до 2% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор. Настоящее изобретение эффективно регулирует значение вязкости по Муни вулканизированного пероксидом фторкаучука в пределах желаемого диапазона с небольшими колебаниями с помощью регулирования количества и способа добавления инициатора с получением тем самым вулканизированного пероксидом фторкаучук со стабильным и регулируемым качеством. Более того, в соответствии с настоящим изобретением нет необходимости в добавлении агента передачи цепи, что уменьшает количество добавок в процессе полимеризации и в то же время улучшает реакционную активность полимеризационной системы, эффективно сокращает время полимеризации, является выгодным для промышленного производства и обладает высокой экономической ценностью и перспективами применения.

Claims (12)

1. Способ регулирования вязкости по Муни фторкаучука, который может быть вулканизирован пероксидом, отличающийся тем, что он включает:

непрерывное добавление раствора инициатора в ходе процесса эмульсионной полимеризации фторкаучука, который может быть вулканизирован пероксидом, до 5-10 минут до окончания реакции полимеризации;

при этом количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 масс.% до 2 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор, где раствор инициатора представляет собой водный раствор инициатора с концентрацией от 1 мас.% до 8 мас.%, и инициатор представляет собой персульфат аммония и/или персульфат калия.

2. Способ по п. 1, где раствор инициатора представляет собой водный раствор инициатора с концентрацией от 1 мас.% до 5 мас.%.

3. Способ по п. 2, где температуру деионизированной воды доводят до 25°C - 35°C при получении раствора инициатора.

4. Способ по любому из пп. 1-3, где инициатор состоит из персульфата аммония и персульфата калия в массовом соотношении (2-5):1.

5. Способ по любому из пп. 1-4, где процесс эмульсионной полимеризации выполняют при температуре от 90°C до 95°C под давлением от 2,1 МПа до 2,5 МПа.

6. Способ по любому из пп. 1-5, где количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,3 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.

7. Способ по любому из пп. 1-5, где количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от более чем 0,3 мас.% до 0,8 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.

8. Способ по любому из пп. 1-5, где количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от более чем 0,8 мас.% до 1,2 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.

9. Способ по любому из пп. 1-5, где количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от более чем 1,2 мас.% до 1,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.

10. Способ по любому из пп. 1-5, где количество первоначально добавляемого раствора инициатора составляет от 0,1 мас.% до 0,5 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации, а количество непрерывно добавляемого раствора инициатора составляет от более чем 1,5 мас.% до 2,0 мас.% от общего количества мономерных сухих веществ для полимеризации в пересчете на инициатор.