RU2819288C1 - Method for isolating elastomers from solution polymerization - Google Patents

Method for isolating elastomers from solution polymerization Download PDF

Info

Publication number
RU2819288C1
RU2819288C1 RU2023109456A RU2023109456A RU2819288C1 RU 2819288 C1 RU2819288 C1 RU 2819288C1 RU 2023109456 A RU2023109456 A RU 2023109456A RU 2023109456 A RU2023109456 A RU 2023109456A RU 2819288 C1 RU2819288 C1 RU 2819288C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agglomerator
elastomers
solution
isolating
elastomer
Prior art date
Application number
RU2023109456A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алена Валерьевна Фирсова
Евгений Игоревич Антман
Евгений Дмитриевич Хлабыстов
Валерий Николаевич Папков
Евгений Валерьевич Комаров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева"
Application granted granted Critical
Publication of RU2819288C1 publication Critical patent/RU2819288C1/en

Links

Abstract

FIELD: elastomers.
SUBSTANCE: invention relates to methods for isolating elastomers from solution polymerization using aqueous degassing. A method has been proposed for isolating elastomers from solution polymerization by the method of aqueous degassing in the form of crumbs by preliminary emulsifying a solution of the elastomer in water in an intensive mixer in a polymerizate : water ratio equal to (50-70) : (50-30) wt.% followed by feeding a thin emulsion into degassing apparatus, where a polymer product obtained by interaction of butyl methacrylate and itaconic acid, pre-mixed with calcium chloride in a ratio of 1.0 : (0.2-0.5) wt.%, with a total amount of anti-agglomerator of 0.5, is used as an anti-agglomerator - 1.5 kg per ton of elastomer.
EFFECT: improved method for isolating solution polymerization elastomers by eliminating the use of maleinated toxic and biodegradable products, eliminating the stage of preparing an anti-agglomerator, obtaining homogeneous non-stick crumbs of a given size with a reduced ash content in rubbers and thermoplastic elastomers.
1 cl, 1 tbl, 7 ex

Description

Данное изобретение относится к способу выделения эластомеров растворной полимеризации методом водной дегазации, позволяющее получать мелкую крошку термоэластопластов, полибутадиена, полиизопрена, сополимеров бутадиена с изопреном и может быть использовано при дегазации других типов каучуков из растворов.This invention relates to a method for isolating elastomers from solution polymerization using aqueous degassing, which makes it possible to obtain fine crumbs of thermoplastic elastomers, polybutadiene, polyisoprene, copolymers of butadiene with isoprene and can be used for degassing other types of rubbers from solutions.

Известен способ выделения термоэластопластов из растворов методом водной дегазации, включающий предварительное смешение полимеризата с циркуляционной водой, после чего эмульсия подается в инжекторный крошкообразователь, в котором образуется крошка под действием пара, и далее пульпа поступает в колонну дегазации в воду, содержащую антиагломератор. Роль антиагломератора важна, его наличие регулирует размер крошки и предотвращает ее слипание [Моисеев В.В. Термоэластопласты Москва: Химия, 1985, С.24-25].There is a known method for isolating thermoplastic elastomers from solutions by the method of aqueous degassing, which includes preliminary mixing of the polymer with circulating water, after which the emulsion is fed into an injection crumb former, in which crumbs are formed under the action of steam, and then the pulp enters the degassing column into water containing an anti-agglomerator. The role of the anti-agglomerator is important; its presence regulates the size of the crumbs and prevents them from sticking together [Moiseev V.V. Thermoplastic elastomers Moscow: Chemistry, 1985, P.24-25].

Известен антиагломератор для выделения синтетического каучука из углеводородных растворов на основе суспензии стеарата кальция в воде, полученной при взаимодействии разбавленного раствора калиевой щелочи со стехиометрическим количеством стеариновой кислоты для реакции омыления при предварительном нагревании раствора щелочи до (70-100)° с последующей циркуляцией полученного раствора стеарата калия со стехиометрическим количеством хлористого кальция [Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.К. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука Л: Химия, 1986, с. 136]. Применение указанного антиагломератора эффективно предотвращает слипание крошки синтетического каучука, обеспечивает ее легкий отжим от воды после водной дегазации и ее транспортировку до стадии сушки. Однако, полученный таким способом в виде суспензии стеарат кальция обладает недостаточной дисперсностью и агрегативной устойчивостью, для поддержания которой требуется сильное защелачивание до рН (10-12). Это приводит к повышению расхода стеарата кальция, увеличению щелочности водных стоков, неравномерному распределению антиагломератора в крошке каучука и изменению вязкости каучука по Муни на сушильных машинах, а также необходимости подкисления воды до рН (7,0-7,5) перед сбросом в химзагрязненную канализацию.An anti-agglomerator is known for isolating synthetic rubber from hydrocarbon solutions based on a suspension of calcium stearate in water obtained by reacting a dilute solution of potassium alkali with a stoichiometric amount of stearic acid for the saponification reaction by preheating the alkali solution to (70-100)° with subsequent circulation of the resulting stearate solution potassium with a stoichiometric amount of calcium chloride [Kirpichnikov P.A., Beresnev V.V., Popova L.K. Album of technological schemes of the main production facilities of the synthetic rubber industry L: Khimiya, 1986, p. 136]. The use of the specified anti-agglomerator effectively prevents the sticking of synthetic rubber crumbs, ensures its easy extraction from water after aqueous degassing and its transportation to the drying stage. However, calcium stearate obtained in this way in the form of a suspension has insufficient dispersibility and aggregative stability, which requires strong alkalization to pH (10-12) to maintain. This leads to an increase in the consumption of calcium stearate, an increase in the alkalinity of water effluents, an uneven distribution of the anti-agglomerator in the rubber crumbs and a change in the Mooney viscosity of rubber on drying machines, as well as the need to acidify the water to pH (7.0-7.5) before discharging into a chemically contaminated sewer .

Известен антиагломератор для выделения синтетического каучука из углеводородного раствора методом водной дегазации, в качестве которого применяют калиевую соль сополимера винилового эфира циклогексанкарбоновой кислоты с малеиновым ангидридом [авт. свид. РФ №825544, С08С 2/06, опубл. 05.05.1981]. Недостатком данного антиагломератора является его высокая дозировка - до 20 кг на 1 тонну каучука. Плохая растворимость калиевой соли сополимера винилового эфира циклогексанкарбоновой кислоты с малеиновым ангидридом в воде приводит к необходимости использования антиагломератора в углеводородных растворителях, что повышает пожароопасность производства.An anti-agglomerator is known for separating synthetic rubber from a hydrocarbon solution by aqueous degassing, which uses the potassium salt of a copolymer of vinyl ester of cyclohexanecarboxylic acid with maleic anhydride [ed. date RF No. 825544, С08С 2/06, publ. 05/05/1981]. The disadvantage of this anti-agglomerator is its high dosage - up to 20 kg per 1 ton of rubber. The poor solubility of the potassium salt of the copolymer of vinyl ester of cyclohexanecarboxylic acid with maleic anhydride in water leads to the need to use an anti-agglomerator in hydrocarbon solvents, which increases the fire hazard of production.

Известен способ выделения синтетического каучука из углеводородных растворов с использованием суспензии стеарата кальция, полученного выделением в виде водной высокощелочной суспензии последовательным взаимодействием стеариновой кислоты с растворами щелочи и хлористого кальция. При этом стеариновую кислоту предварительно подают в водную среду с температурой (55-65)°, а продукт взаимодействия стеариновой кислоты со щелочью нагревают до температуры (75-85)° и разбавляют в 1,5-2,5 раза [патент RU №2190592, С0751/41, опубл. 10.10.2002]. Полученная суспензия антиагломератора имеет размер частиц 100-500 мкм, что позволяет получить стабильную крошку синтетического каучука в воде за счет равномерного распределения антиагломератора и снизить возможность изменения значения вязкости каучука по Муни на сушильных машинах.There is a known method for isolating synthetic rubber from hydrocarbon solutions using a suspension of calcium stearate obtained by isolating it in the form of an aqueous highly alkaline suspension by sequential interaction of stearic acid with solutions of alkali and calcium chloride. In this case, stearic acid is first fed into an aqueous medium at a temperature of (55-65)°, and the product of the interaction of stearic acid with alkali is heated to a temperature of (75-85)° and diluted 1.5-2.5 times [RU patent No. 2190592 , С0751/41, publ. 10.10.2002]. The resulting anti-agglomerator suspension has a particle size of 100-500 microns, which makes it possible to obtain stable crumbs of synthetic rubber in water due to the uniform distribution of the anti-agglomerator and reduce the possibility of changing the Mooney viscosity value of rubber on drying machines.

Недостатком указанной суспензии антиагломератора является необходимость вспомогательных многостадийных операций по ее синтезу непосредственно перед применением, высокая расходная норма - до 5 кг суспензии антиагломератора на 1 тонну каучука, обусловленная частичным разложением антиагломератора кислыми водами, образуемыми при выделении каучука.The disadvantage of this anti-agglomerator suspension is the need for auxiliary multi-stage operations for its synthesis immediately before use, the high consumption rate is up to 5 kg of anti-agglomerator suspension per 1 ton of rubber, due to the partial decomposition of the anti-agglomerator by acidic waters formed during the release of rubber.

Известны способы выделения полимеров на основе изопрена, бутадиена, этиленпропилена из раствора, в которых полимеризат подается в инжекторный крошкообразователь, а затем в колонну дегазации. В качестве антиагломераторов используются: стеарат кальция или магния со щелочью, гидроксиды магния или алюминия, сополимер стирола с малеиновым ангидридом - «Стиромаль», поливиниловый спирт, производные целлюлозы, а также цинковых или кальциевых солей стеариновой кислоты, калий-цинковой соли «Стиромаля» [Технология производства каучуков растворной полимеризации. Учебное пособие, В.А. Седых и др. Воронеж, 2010, с. 97,189, 246].There are known methods for isolating polymers based on isoprene, butadiene, ethylenepropylene from solution, in which the polymer is fed into an injection crumb former and then into a degassing column. The following are used as anti-agglomerators: calcium or magnesium stearate with alkali, magnesium or aluminum hydroxides, copolymer of styrene with maleic anhydride - “Styromal”, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, as well as zinc or calcium salts of stearic acid, potassium-zinc salt “Styromal” [ Technology for the production of solution polymerization rubbers. Textbook, V.A. Sedykh et al. Voronezh, 2010, p. 97.189, 246].

«Стиромаль» в промышленном масштабе использовался сравнительно короткое время из-за токсичности и бионеразлагаемости продуктов малеинизации, попадающих в сточные воды.Stiromal was used on an industrial scale for a relatively short time due to the toxicity and biodegradability of maleation products that end up in wastewater.

Известен способ выделения каучуков из раствора [авт. свид. СССР №418052, опубл. 16.08.1971] с применением в качестве антиагломератора полиэтиленгликольбисалкил (арил)сульфоцианата щелочных или щелочноземельных металлов и их смесей общей формулы:There is a known method for isolating rubbers from solution [ed. date USSR No. 418052, publ. 08/16/1971] using polyethylene glycol bisalkyl (aryl) sulfocyanate of alkali or alkaline earth metals and their mixtures of the general formula as an anti-agglomerator:

где R и R1 - алкил или арил с числом углеродных атомов - 4-20; n=1-10;where R and R 1 are alkyl or aryl with the number of carbon atoms - 4-20; n=1-10;

Me - щелочной или щелочноземельный металл в количестве (0,05-2,0)% вес. на полимер.Me - alkali or alkaline earth metal in an amount of (0.05-2.0)% wt. to polymer.

Этот продукт достаточно эффективно защищает крошку полимера от слипания, однако наличие сульфогрупп способствует сильному пенообразованию при дегазации, уносу пены в систему конденсации и ее преждевременной забивке.This product quite effectively protects polymer crumbs from sticking together, however, the presence of sulfo groups contributes to strong foaming during degassing, foam carryover into the condensation system and its premature clogging.

Известен способ выделения синтетических каучуков растворной полимеризации с применением в качестве антиагломератора (20-40%) растворов смеси солей кальция алкилбензолсульфоновых кислот с длинной углеводородной цепи С12 - С26 в минеральных и синтетических маслах [RU №2492188, С08С 2/06, опубл. 10.09.2013]. Антиагломератор предотвращает слипание крошки каучука на стадии дегазации, но при достаточно высоком его расходе - от 1,73 до 4,8 кг на 1 тонну каучука, и, соответственно, использованию большего количества хлорида кальция. Наличие сульфогрупп в антиагломераторе приводит к сильному пенообразованию, также как и в предыдущем способе, и особенно сильно при высоком вакууме с уносом пены в систему конденсации, ее забивке и снижению вакуума, а также попаданию масла в возвратный растворитель. Наличие больших количеств солей кальция, нерастворимых в кислой среде, приводит к забивке ими фильер сушильного оборудования.There is a known method for isolating synthetic rubbers of solution polymerization using as an anti-agglomerator (20-40%) solutions of a mixture of calcium salts of alkylbenzenesulfonic acids with a long hydrocarbon chain C 12 - C 26 in mineral and synthetic oils [RU No. 2492188, C08C 2/06, publ. 09/10/2013]. The anti-agglomerator prevents rubber crumbs from sticking together at the degassing stage, but at a fairly high consumption - from 1.73 to 4.8 kg per 1 ton of rubber, and, accordingly, the use of a larger amount of calcium chloride. The presence of sulfo groups in the anti-agglomerator leads to strong foaming, just as in the previous method, and especially strongly at high vacuum with foam being carried away into the condensation system, clogging it and reducing the vacuum, as well as oil getting into the return solvent. The presence of large quantities of calcium salts, insoluble in an acidic environment, leads to them clogging the dies of drying equipment.

Известен способ [RU №2726629, С08С 2/06, опубл. 15.07.2020] выделения натурального каучука негевейного типа в форме твердых крошек из раствора в циклогексане. Способ характеризуется проведением стадии отпарки указанного раствора с помощью водяного пара в присутствии диспергирующего состава, который включает: от 0,5 до 1,0% масс., относительно общей массы указанного каучука, натриевой соли сополимера малеинового ангидрида и 2,4,4-триметил-1-пентена (торговое наименование Geropon® Т/36 компания «Rhodia»); от 0,05 до 1,0% масс., относительно общей массы указанного каучука, хлорида кальция, с получением твердых крошек натурального каучука негевейного типа в водной суспензии.A known method [RU No. 2726629, C08C 2/06, publ. 07/15/2020] isolating non-hevea natural rubber in the form of solid crumbs from a solution in cyclohexane. The method is characterized by carrying out the stage of stripping the specified solution using water vapor in the presence of a dispersing composition, which includes: from 0.5 to 1.0 wt.%, relative to the total weight of the specified rubber, sodium salt of a copolymer of maleic anhydride and 2,4,4-trimethyl -1-pentene (trade name Geropon® T/36, Rhodia company); from 0.05 to 1.0% by weight, relative to the total weight of the specified rubber, calcium chloride, to obtain solid crumbs of non-hevea type natural rubber in an aqueous suspension.

Этот продукт достаточно эффективен как антиагломератор, но как отмечалось выше, продукты малеинизации токсичны и бионеразлагаемы и обладают очень низкой предельно допустимой концентрацией в сточных водах.This product is quite effective as an anti-agglomerator, but as noted above, maleization products are toxic and non-biodegradable and have very low maximum permissible concentrations in wastewater.

Наиболее близким техническим решением является способ выделения синтетических каучуков из растворов углеводородов методом водной дегазации в присутствии антиагломератора, представляющего собой смесь калий-кальциевых солей продукта реакции алкилянтарного ангидрида и сополимера α-олефина и малеинового ангидрида в массовом соотношении от 1,0:99,0 до 10,0:90,0 соответственно [RU №2448121, С08С 2/06, опубл. 20.04.2012]. Общее количество антиагломератора составляет от 0,7 до 2,0 кг на 1 тонну каучука.The closest technical solution is a method for isolating synthetic rubbers from hydrocarbon solutions using aqueous degassing in the presence of an anti-agglomerator, which is a mixture of potassium-calcium salts of the reaction product of alkyl succinic anhydride and a copolymer of α-olefin and maleic anhydride in a mass ratio of 1.0:99.0 to 10.0:90.0 respectively [RU No. 2448121, С08С 2/06, publ. 04/20/2012]. The total amount of anti-agglomerator is from 0.7 to 2.0 kg per 1 ton of rubber.

Этот способ достаточно эффективный при выделении каучуков, но его использование приводит к попаданию ангидридов в сточные воды, и кроме того, синтез антиагломератора достаточно сложен. Также недостатком является то, что при дегазации термоэластопластов с высоким показателем текучести расплава, и, особенно изопрен-стирольных блок-сополимеров, обладающих повышенной липкостью и склонных к комкованию, эффективность антиагломератора заметно снижается, что приводит к образованию комков или неравномерному крошкообразованию.This method is quite effective in isolating rubbers, but its use leads to the release of anhydrides into wastewater, and in addition, the synthesis of the anti-agglomerator is quite complicated. Another disadvantage is that when degassing thermoplastic elastomers with a high melt flow rate, and especially isoprene-styrene block copolymers, which have increased stickiness and are prone to clumping, the effectiveness of the anti-agglomerator is noticeably reduced, which leads to the formation of lumps or uneven crumb formation.

Целью данного изобретения является усовершенствование способа выделения эластомеров растворной полимеризации путем исключения применения малеинизированных токсичных и бионеразлагаемых продуктов, исключение стадии приготовления антиагломератора, получение однородной неслипающейся крошки заданного размера с пониженным содержанием золы в каучуках и термоэластопластах.The purpose of this invention is to improve the method for isolating solution polymerization elastomers by eliminating the use of maleinated toxic and biodegradable products, eliminating the stage of preparing an anti-agglomerator, and obtaining homogeneous non-stick crumbs of a given size with a reduced ash content in rubbers and thermoplastic elastomers.

Поставленная цель достигается выделением эластомеров растворной полимеризации методом водной дегазации, включающий подачу раствора эластомера в аппарат-дегазатор, содержащий воду и антиагломератор, для выделения эластомера из раствора в виде крошки с проведением предварительного эмульгирования раствора эластомера в воде в интенсивном смесителе в соотношении полимеризат:вода равном (50-70):(50-30) % масс, с последующей подачей тонкой эмульсии в аппарат-дегазатор, где в качестве антиагломератора используется полимерный продукт, полученный взаимодействием бутилметакрилата и итаконовой кислоты, предварительно смешанный с хлоридом кальция в соотношении 1,0:(0,2-0,5)% масс., при общем количестве антиагломератора 0,5-1,5 кг на тонну эластомера.This goal is achieved by isolating elastomers from solution polymerization using the water degassing method, which includes feeding an elastomer solution into a degasser containing water and an anti-agglomerator to separate the elastomer from the solution in the form of crumbs with preliminary emulsification of the elastomer solution in water in an intensive mixer in a polymerizate:water ratio equal to (50-70): (50-30) wt%, followed by feeding a thin emulsion into a degasser, where a polymer product obtained by the interaction of butyl methacrylate and itaconic acid, pre-mixed with calcium chloride in a ratio of 1.0, is used as an anti-agglomerator: (0.2-0.5)% wt., with a total amount of anti-agglomerator of 0.5-1.5 kg per ton of elastomer.

Выделение эластомеров из раствора методом водной дегазации осуществляется в течении 15-35 минут при температуре (85-100)°.The separation of elastomers from solution by water degassing is carried out within 15-35 minutes at a temperature of (85-100)°.

Продукт БП-40И выпускается серийно на опытном производстве Воронежского филиала ФГУП «НИИСК» (ТУ 2499-003-00151555-2023). Продукт нетоксичный, хорошо адсорбируется на полимерной крошке и регулирует ее размер при водной дегазации, а хлорид кальция препятствует слипанию крошки.The BP-40I product is mass-produced at the pilot production of the Voronezh branch of the Federal State Unitary Enterprise "NIISK" (TU 2499-003-00151555-2023). The product is non-toxic, is well adsorbed on polymer chips and regulates their size during water degassing, and calcium chloride prevents crumbs from sticking together.

Такой способ дегазации позволяет исключить инжекторные крошкообразователи, которые используются в промышленных дегазаторах и постоянно забиваются [Технология производства каучуков растворной полимеризации, В.А. Седых и др., Воронеж, 2010]. Данный способ позволяет получать крошку каучуков и термоэластопластов, исключая повышенную зольность готового продукта.This degassing method makes it possible to eliminate injection crumb formers, which are used in industrial degassers and are constantly clogged [Technology for the production of solution polymerization rubbers, V.A. Sedykh et al., Voronezh, 2010]. This method makes it possible to obtain crumbs of rubbers and thermoplastic elastomers, excluding the increased ash content of the finished product.

Реализация поставленной цели иллюстрируется следующими примерами:The implementation of this goal is illustrated by the following examples:

Пример 1. В 2-х литровый стеклянный реактор, снабженный рубашкой для подвода теплоносителя, системой конденсации паров и мешалкой, заливают 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,05 г антиагломератора, состоящего из смеси БП-40И и хлорида кальция, взятых в соотношении 1,0:0,4% масс., соответственно, и нагревают до температуры 95°. Далее в интенсивном смесителе готовят эмульсию, состоящую из 300 мл 17% масс. (42 г эластомера) стабилизированного раствора бутадиен-стирольного термоэластопласта (ДСТ-30Р-814), полученного путем последовательной блок-сополимеризацией стирола и бутадиена в смешанном растворителе (циклогесан:нефрас - 75:25% масс.) с последующим сочетанием с помощью тетраэтоксисилана, и 130 мл дистиллированной воды в течение 2-3 минут. Затем, полученную эмульсию подают через нижний штуцер под слой воды со скоростью потока 20-30 мл/мин при включенной мешалке. Удаление растворителя осуществлялось в течение 15 минут при температуре 90°. Далее раствор охлаждают до температуры 30° при включенной мешалке, после чего мешалку останавливают и извлекают полученную крошку. Сушка эластомера осуществлялась в сушильном шкафу при температуре 90°С в течение 2 часов. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки представлена в таблице 1.Example 1. In a 2-liter glass reactor equipped with a jacket for supplying coolant, a vapor condensation system and a stirrer, pour 1 liter of distilled water containing 0.05 g of an anti-agglomerator consisting of a mixture of BP-40I and calcium chloride, taken in a ratio of 1 ,0:0.4% wt., respectively, and heated to a temperature of 95°. Next, an emulsion is prepared in an intensive mixer, consisting of 300 ml of 17% wt. (42 g of elastomer) of a stabilized solution of butadiene-styrene thermoplastic elastomer (DST-30R-814), obtained by sequential block copolymerization of styrene and butadiene in a mixed solvent (cyclohesane:nefras - 75:25% wt.) followed by coupling with tetraethoxysilane, and 130 ml of distilled water for 2-3 minutes. Then, the resulting emulsion is fed through the lower fitting under a layer of water at a flow rate of 20-30 ml/min with the stirrer turned on. Solvent removal was carried out for 15 minutes at a temperature of 90°. Next, the solution is cooled to a temperature of 30° with the stirrer turned on, after which the stirrer is stopped and the resulting crumb is removed. The elastomer was dried in an oven at a temperature of 90°C for 2 hours. The conditions for isolation by the water degassing method and the characteristics of the crumbs are presented in Table 1.

Пример 2. Выделение и сушка эластомера осуществлялась аналогично примеру 1, с тем отличием, что в 2-х литровый стеклянный реактор заливают 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,025 г антиагломератора, состоящего из смеси БП-40И и хлорида кальция, взятых в соотношении 1,0:0,2% масс., соответственно, а для приготовления эмульсии использовали 200 мл дистиллированной воды и 300 мл 18% масс. (50 г эластомера) стабилизированного раствора бутадиен-α-метилстирольного термоэласташгаста (ДМСТ-Р), полученного последовательной полимеризацией α-метилстирола и бутадиена в смешанном растворителе (циклогесан:нефрас - 75:25% маc.) с последующим сочетанием с помощью сочетающего агента - тетраэтоксисилана. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки представлена в таблице 1.Example 2. Isolation and drying of the elastomer was carried out similarly to example 1, with the difference that 1 liter of distilled water containing 0.025 g of an anti-agglomerator, consisting of a mixture of BP-40I and calcium chloride, taken in a ratio of 1, is poured into a 2-liter glass reactor, 0:0.2 wt%, respectively, and to prepare the emulsion, 200 ml of distilled water and 300 ml of 18 wt% were used. (50 g of elastomer) of a stabilized solution of butadiene-α-methylstyrene thermoplastic elastomer (DMST-R), obtained by sequential polymerization of α-methylstyrene and butadiene in a mixed solvent (cyclohesane:nefras - 75:25% wt.) followed by combination using a coupling agent - tetraethoxysilane. The conditions for isolation by the water degassing method and the characteristics of the crumbs are presented in Table 1.

Пример 3. Выделение и сушка эластомера осуществлялась аналогично примеру 1, с тем отличием, что в 2-х литровый стеклянный реактор заливают 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,063 г антиагломератора, состоящего из смеси БП-40И и хлорида кальция, взятых в соотношении 1,0:0,5% масс., соответственно, для приготовления эмульсии использовали 200 мл дистиллированной воды и 300 мл 17% масс. (42 г эластомера) стабилизированного раствора изопрен-стирольного термоэластопласта (ИСТ-30), полученного путем последовательной блок-сополимеризацией стирола и изопрена в смешанном растворителе (циклогексан:нефрас - 70:30% масс.) с последующим сочетанием с помощью сочетающего агента - тетраэтоксисилана. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки представлена в таблице 1.Example 3. Isolation and drying of the elastomer was carried out similarly to example 1, with the difference that 1 liter of distilled water containing 0.063 g of anti-agglomerator, consisting of a mixture of BP-40I and calcium chloride, taken in a ratio of 1, is poured into a 2-liter glass reactor, 0:0.5% wt., respectively, 200 ml of distilled water and 300 ml of 17% wt. were used to prepare the emulsion. (42 g of elastomer) of a stabilized solution of isoprene-styrene thermoplastic elastomer (IST-30), obtained by sequential block copolymerization of styrene and isoprene in a mixed solvent (cyclohexane:nefras - 70:30 wt.%) followed by combination using a coupling agent - tetraethoxysilane . The conditions for isolation by the water degassing method and the characteristics of the crumbs are presented in Table 1.

Пример 4. Выделение и сушка эластомера осуществлялась аналогично примеру 1, с тем отличием, что в 2-х литровый стеклянный реактор заливают 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,025 г антиагломератора, состоящего из смеси БП-40И и хлорида кальция, взятых в соотношении 1,0:0,45% масс., соответственно, для приготовления эмульсии применялось 300 мл 13% масс. (25 г эластомера) стабилизированного раствора изопренового каучука «литиевой» полимеризации (СКИ-Л) в нефрасе и 160 мл дистиллированной воды. Температура выделения составляла 85°. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки представлена в таблице 1.Example 4. Isolation and drying of the elastomer was carried out similarly to example 1, with the difference that 1 liter of distilled water containing 0.025 g of an anti-agglomerator, consisting of a mixture of BP-40I and calcium chloride, taken in a ratio of 1, is poured into a 2-liter glass reactor, 0:0.45% wt., respectively, 300 ml of 13% wt. was used to prepare the emulsion. (25 g of elastomer) of a stabilized solution of isoprene rubber of “lithium” polymerization (SKI-L) in nefras and 160 ml of distilled water. The release temperature was 85°. The conditions for isolation by the water degassing method and the characteristics of the crumbs are presented in Table 1.

Пример 5. Выделение и сушка эластомера осуществлялась аналогично примеру 4, с тем отличием, что в 2-х литровый стеклянный реактор заливают 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,0147 г антиагломератора, состоящего из смеси БП-40И и хлорида кальция, взятых в соотношении 1,0:0,3% масс., соответственно, а для приготовления эмульсии применялось 300 мл 14% масс. (21 г эластомера) стабилизированного раствора статистического сополимера бутадиена с изопреном «литиевой» полимеризации (СКИД-Л) в нефрасе и 300 мл дистиллированной воды. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки представлена в таблице 1.Example 5. Isolation and drying of the elastomer was carried out similarly to example 4, with the difference that 1 liter of distilled water containing 0.0147 g of anti-agglomerator, consisting of a mixture of BP-40I and calcium chloride, taken in the ratio 1.0:0.3 wt%, respectively, and 300 ml of 14 wt% was used to prepare the emulsion. (21 g of elastomer) of a stabilized solution of statistical copolymer of butadiene with isoprene of “lithium” polymerization (SKID-L) in nefras and 300 ml of distilled water. The conditions for isolation by the water degassing method and the characteristics of the crumbs are presented in Table 1.

Пример 6. Раствор блок-сополимера ДСТ-30Р-814 получали на опытно-промышленной установке последовательной полимеризации стирола и бутадиена в смешанном растворителе (смесь циклогесана и нефраса) с использованием н-бутиллития, в качестве инициатора полимеризации. Полученный сополимер «сшивали» агентом сочетания - тетраэтоксисиланом, заправляли антиоксидантом и направляли раствор на дегазацию с содержанием полимера 17% масс. (190 кг), осуществляемую следующим образом: полимеризат предварительно смешивался с умягченной водой в соотношении 50:50 в насосе-гомогенизаторе НГД-0,75, образующаяся тонкая эмульсия подавалась в дегазатор, наполненный умягченной водой, содержащей 152 г антиагломератора, состоящего из сополимера бутилметакрилата и итаконовой кислоты (БП-40И) и хлорида кальция взятых в соотношении 1,0:0,35% масс., соответственно.Example 6. A solution of block copolymer DST-30R-814 was prepared at a pilot plant for the sequential polymerization of styrene and butadiene in a mixed solvent (a mixture of cyclohesane and nefras) using n-butyllithium as a polymerization initiator. The resulting copolymer was “crosslinked” with a coupling agent - tetraethoxysilane, filled with an antioxidant, and the solution was sent for degassing with a polymer content of 17% by weight. (190 kg), carried out as follows: the polymer was pre-mixed with softened water in a ratio of 50:50 in a homogenizer pump NGD-0.75, the resulting thin emulsion was fed into a degasser filled with softened water containing 152 g of an anti-agglomerator consisting of butyl methacrylate copolymer and itaconic acid (BP-40I) and calcium chloride taken in a ratio of 1.0:0.35% wt., respectively.

Выделение проводили при температуре (95-100)° в течение 35 минут, затем аппарат охлаждали до температуры 30°, извлекали крошку эластомера и анализировали ее. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки представлены в таблице 1.The isolation was carried out at a temperature of (95-100)° for 35 minutes, then the apparatus was cooled to a temperature of 30°, the elastomer crumbs were removed and analyzed. The conditions for isolation by aqueous degassing and the characteristics of the crumbs are presented in Table 1.

Пример 7 (по прототипу). Получение антиагломератора.Example 7 (based on the prototype). Obtaining an anti-agglomerator.

В реактор объемом 1 л, снабженный мешалкой, рубашкой для подвода и отвода тепла, штуцерами для загрузки и выгрузки реагентов, вводят дистиллированную воду объемом 800 мл, 1,29 мл 50% масс, раствора гидроксида калия и включают перемешивающее устройство. Далее содержимое реактора нагревают до температуры 80° и загружают 0,29 г октиянтарного ангидрида и 5,51 г сополимера эйкозеца-1 и малеинового ангидрида. Полученную реакционную массу выдерживают 90 минут при температуре 85°. После чего в реактор загружают 2,05 мл 35% масс, раствора хлорида кальция и образующуюся суспензию выдерживают в течение 20 мин при температуре 55°. Полученный антиагломератор представляет собой устойчивую однородную суспензию белого цвета.In a reactor with a volume of 1 liter, equipped with a stirrer, a jacket for supplying and removing heat, fittings for loading and unloading reagents, 800 ml of distilled water, 1.29 ml of a 50% mass solution of potassium hydroxide are introduced and the mixing device is turned on. Next, the contents of the reactor are heated to a temperature of 80° and 0.29 g of octosuccinic anhydride and 5.51 g of a copolymer of eikosets-1 and maleic anhydride are loaded. The resulting reaction mass is kept for 90 minutes at a temperature of 85°. Then 2.05 ml of a 35 wt% calcium chloride solution is loaded into the reactor and the resulting suspension is kept for 20 minutes at a temperature of 55°. The resulting anti-agglomerator is a stable, homogeneous, white suspension.

Выделение синтетического каучука водной дегазацией.Isolation of synthetic rubber by aqueous degassing.

В реактор объемом 1 л, снабженный мешалкой, рубашкой для подвода и отвода тепла, линией для отвода паров углеводородного растворителя и воды, штуцерами для загрузки реагентов, в том числе штуцерами с опуском для подачи пара и раствора синтетического каучука в углеводородном растворителе, вводят 300 мл дистиллированной воды. Нагревают содержимое реактора до температуры 90° и через штуцер с опуском под слой воды подают пар. Далее включают мешалку, через загрузочное устройство вводят расчетное количество суспензии антиагломератора, осуществляют перемешивание в течение 2 минут. Через второй штуцер с опуском под слой воды со скоростью 10-15 мл за 1 минуту вводят 100 мл 10% раствора стабилизированного бутадиенового каучука, синтезированного с использованием «литиевого» катализатора в гексановом растворителе. Удаление углеводородного растворителя осуществляют в течение 15 минут при температуре 95°. Далее прекращают подачу пара, охлаждают реактор до температуры 20° и извлекают образовавшуюся крошку каучука. Крошку синтетического каучука высушивают в сушильном шкафу при температуре (60-170)° до постоянной массы. Условия выделения методом водной дегазации и характеристика крошки полимера представлена в таблице 1.300 ml is introduced into a 1-liter reactor equipped with a stirrer, a jacket for supplying and removing heat, a line for removing vapors of a hydrocarbon solvent and water, fittings for loading reagents, including fittings with a lowering for supplying steam and a solution of synthetic rubber in a hydrocarbon solvent. distilled water. The contents of the reactor are heated to a temperature of 90° and steam is supplied through a fitting lowered under a layer of water. Next, turn on the mixer, introduce the calculated amount of anti-agglomerator suspension through the loading device, and stir for 2 minutes. Through the second fitting, lowered under a layer of water at a rate of 10-15 ml per 1 minute, 100 ml of a 10% solution of stabilized butadiene rubber, synthesized using a “lithium” catalyst in a hexane solvent, is introduced. Removal of the hydrocarbon solvent is carried out for 15 minutes at a temperature of 95°. Next, stop the steam supply, cool the reactor to a temperature of 20° and remove the resulting rubber crumbs. The synthetic rubber crumbs are dried in an oven at a temperature of (60-170)° to constant weight. The conditions for isolation by the aqueous degassing method and the characteristics of the polymer crumbs are presented in Table 1.

Claims (1)

Способ выделения эластомеров растворной полимеризации методом водной дегазации, включающий подачу раствора эластомера в аппарат-дегазатор, содержащий воду и антиагломератор, для выделения эластомера из раствора в виде крошки, отличающийся тем, что проводят предварительное эмульгирование раствора эластомера в воде в интенсивном смесителе в соотношении полимеризат : вода, равном (50-70):(50-30) мас.%, с последующей подачей тонкой эмульсии в аппарат-дегазатор, где в качестве антиагломератора используется полимерный продукт, полученный взаимодействием бутилметакрилата и итаконовой кислоты, предварительно смешанный с хлоридом кальция в соотношении 1,0:(0,2-0,5) мас.%, при общем количестве антиагломератора 0,5-1,5 кг на тонну эластомера.A method for isolating elastomers from solution polymerization by the method of aqueous degassing, including feeding an elastomer solution into a degasser apparatus containing water and an anti-agglomerator to separate the elastomer from the solution in the form of crumbs, characterized in that the elastomer solution in water is pre-emulsified in an intensive mixer in the ratio polymerizate: water, equal to (50-70):(50-30) wt.%, followed by feeding a thin emulsion into a degasser, where a polymer product obtained by the interaction of butyl methacrylate and itaconic acid, pre-mixed with calcium chloride in the ratio 1.0:(0.2-0.5) wt.%, with a total amount of anti-agglomerator of 0.5-1.5 kg per ton of elastomer.
RU2023109456A 2023-04-12 Method for isolating elastomers from solution polymerization RU2819288C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2819288C1 true RU2819288C1 (en) 2024-05-16

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4025711A (en) * 1975-03-20 1977-05-24 Polysar Limited Latex coagulation process using lignin compound
RU2448121C1 (en) * 2010-10-18 2012-04-20 Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" Method of extracting synthetic rubber
DE112012004072T5 (en) * 2011-09-30 2014-07-10 Oil Transporting Joint Stock Co. "Transneft" A process for preparing a suspension-type, anti-turbulent additive which reduces the hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquids
RU2619703C1 (en) * 2016-01-25 2017-05-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С.В. Лебедева" (ФГУП НИИСК) Method of distribution of emulsion polymerization rubber
CN106661144B (en) * 2014-07-07 2020-03-24 阿朗新科新加坡私人有限公司 Ultrafiltration of polyisoolefin copolymers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4025711A (en) * 1975-03-20 1977-05-24 Polysar Limited Latex coagulation process using lignin compound
RU2448121C1 (en) * 2010-10-18 2012-04-20 Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" Method of extracting synthetic rubber
DE112012004072T5 (en) * 2011-09-30 2014-07-10 Oil Transporting Joint Stock Co. "Transneft" A process for preparing a suspension-type, anti-turbulent additive which reduces the hydrodynamic resistance of hydrocarbon liquids
CN106661144B (en) * 2014-07-07 2020-03-24 阿朗新科新加坡私人有限公司 Ultrafiltration of polyisoolefin copolymers
RU2619703C1 (en) * 2016-01-25 2017-05-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С.В. Лебедева" (ФГУП НИИСК) Method of distribution of emulsion polymerization rubber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2439237C3 (en) Process for the production of powdery, non-sticking, free-flowing, filler-containing, optionally plasticizer oil-containing basic rubber mixtures and their use
RU2336291C1 (en) Emulsifing and stabilising agent for invert emulsions and method of preparation of invert emulsion drill mud on its basis
JPS5922564B2 (en) Aqueous defoamers, their preparation and use
GB2026499A (en) Process for the preparation of a pulverulent filled rubber
SU509244A3 (en) The method of obtaining a free-flowing powder mixture of rubber and filler
GB1592282A (en) Process for the manufacture of pulverulent free-flowing rubber-filler mixtures which may contain plasticiser oil
KR20010039638A (en) Method and apparatus for producing hips using continuous polybutadiene feed
JP4334279B2 (en) Method for producing emulsion polymer
RU2819288C1 (en) Method for isolating elastomers from solution polymerization
CN105377900A (en) Polymer manufacturing method
US5653946A (en) Process for fluidifying aqueous suspensions of red muds in the production of alumina by the bayer process
US3580862A (en) Continuous process for preparing alkali metal dispersions and apparatus
TWI378104B (en) Process for preparation of pastable polymers
RU2448121C1 (en) Method of extracting synthetic rubber
US3661872A (en) Shortstop and stripping aids
US2217119A (en) Dispersion of paracoumarone resin and process of producing same
US2857351A (en) Rubber-rosin-asphalt compositions and their preparation
JPS58147406A (en) Separation and recovery of polymer
RU2492188C1 (en) Anti-agglomerator for separating synthetic rubber
US3677477A (en) Apparatus for preparing dispersions of finely-divided alkali metal
EP0002015A1 (en) Process for isolating rubbers
DE2425441A1 (en) Isolation of rubbers from latices - by coagulating with cellulose ether and water soluble salt
RU2190592C1 (en) Method of preparing antiagglomerator
US3092603A (en) Method of continuously coagulating rubber latices with fresh coagulant and the resultant product
RU2615748C1 (en) Method of butadiene-(methyl)styrene rubbers producing by emulsion polymerization