SU1014834A1 - Способ получени концентрированного латекса с низкой в зкостью - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ЛАТЕКСА С НИЗКОЙ ВЯЗКОСТЬЮ смешением раствора каучука с частичт но дегазированным латексом, содержа-щим 0,2-20 мас., растворител , эмульгированием полученной смеси до посто нного значени  поверхностного нат .жени  эмульсии, отгонкой растворитег л  и упариванием латекса, отличающийс  тем, что, с целью повышени  агрегативной устойчивости эмульсии и сокращени  продолжительности , процесса , раствор каучука пред ,аарительно эмульгируют в 0,1-1, ном водном растворе анионного эмульгаi тора при соотношении соответственно 100:

Description

Изобретение относитс  к промышленности синтетического каучука, в частности к изготовлению концентрированных латексов, используемых в производстве клеев, губки, пленок, покрытий и других изделий.

Известен способ получени  латексов неэмульсионных полимеровпутем эмульгировани  в водной среде, содержащей поверхностно-активное вещество (,ПАВ ) углеводородного раствора каучука с последующей отгонкой растворител  из эмульсии и концентрировани  латекса методами отстаивани  или центрифугировани  С 1 1

Однако изготовление латексов указанным способом сопр жено с образованием побочного продукта - серума, в котором содержитс  до 20 полимера от его количества в исходном латексе. Кроме того, процесс отстаивани  весьма длителен (2-5 сут) и отличаетс  . плохой воспроизводимостью, а процесс центрифугировани  малопроизводителен (не более 200 кг исходного латекса в час по сухому веществу) и сопровождаетс  частыми забивками коагулюмом барабана сепаратора (продолжительность пробега сепаратора между чистками не превышает -S ч).

Указанные недостатки могут быть устранены при концентрировании латексов методом упаривани , -однако получаемые при этом концентраты содержат значительные количества ПАВ (до 10 мас.НсТ полимер ), вследствие чего отличаютс  высокой в зкостью (тер ют текучесть при 50-55% ной концентрации ) С23

Кроме тбго, избыточное содержание в латексе ПАВ yxyz;maeT физико-механические показатели изделий и увеличивает их водопоглощение. Снизить содержание ПАВ в рецептах получени  латексов не представл етс  возможным, так как при этом резко возрастают потери полимера в виде коагулюма на стадии отгонки растворител  из эмульсий.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  концентрированного латекса с низкой в зкостью Л неэмульсионных полимеров смешением раствора каучука с частично дегазированным латексом, содержащим 0,2-, 20мае.% растворител  эмульгировани .ем полученной смеси до посте жногв значени  поверхностного нат жени  эмульсии, отгонкой растворител  и упа

риванием латекса (см. фиг.1).Данный способ позвол ет получить латексы с концентрацией до б2, обладающие сравнительно низкой в зкостью ЗЗ Основным недостатком известного способа  вл етс  быстрое набухание латексных частиц в растворителе, привод щее к увеличению в зкости раствора и образованию трудно эмульгирующейс  полимерной фазы. Вследствие этого дегазаци  эмульсий сопровождаетс  образованием значительных количеств коагулюма (10-15% от массы полимера). Цель изобретени  - повышение arzpeгативной .устойчивости эмульсии и сокращение продолжительности процесса получени  латекса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  концентрированного .латекса с низкой в зкостью смешением раствора каучука с частично дегазированным латексом, содержащим 0,2-20 мас.% растворител , эмульгированием полученной смеси до посто нного значени  поверхностного нат жени  эмульсии, отгонкой растворител  и упариванием латекса, раствор каучука предварительно эмульгируют в 0,1-1, водном растворе анионного эмульгатора (ПАВ) при соотношении соответственно 100:(10-30)мас.ч. На фиг. 1 показана принципиальна  технологическа  схема получени  концентрированного латекса по прототипу/ на фиг. 2 - то же, по предлагаемому способу.

Водный раствор ПАВ берут в количестве 10-30 мае.ч. на 100 мае.ч. и провод т эмульгирование раствора полимера (каучука) в течение мин с образованием грубой эмульсии. Смесь полученной эмульсии с частично дегазированным латексом (концентраци  летучих веществ (растворитель или мономеры) 0,2-20 мас.%, сухого вещества - при массовом соотношении эмульси : латекс, равном 1:(О,,5)(при этом концентраци  сухого вещества в ней составл ет ), эмульгируют с образованием стабильной эмульсии до посто нных значений поверхностного нат жени , что обычно достигаетс  за 2-10 ч, после чего отгон ют раетворитель до еодержани  его не более 0,1%. Полученный латекс, сЪдержащий 15-25% сухого вещества и 1-5% эмульгатора (на полимер), концентрируют методом упаривани  до концентрации 60-б2% (принципиальную схему способа см. на фиг. 2). В работе используют растворы полимеров (каучуков) с концентрацией предпочтительно Груба  эмульг си  полимернь(х растворов может эмульг тироватьс  в частично дегазированных латексах эмульсионной полимеризации (в этом случае они содержат непрореагировавшие мономеры) или искусственных латеквах, содержащих растворитель . Предварительное эмульгирование раствора каучука в водной среде позвол ет существенно снизить количество набухшего полимера в системе, вследствие чего повышаетс  агрегативна  устойчивость эмульсии при отгонке растворител  (количество коагулюма уменьшаетс  до ), а также ycKOrn рить процесс смешени  полимера с час тично дегазированным латексом. Предлагаемый способ применим дл  изготовлени  концентрированных латексов бутилкаучука. 1,4-цис-полиизопрена , ,-цис-полибутадиена, поли изобутилена, этилен-пропиленовых и изобутилен-стирольных сополимеров и других полимеров, получаемых методами каталитической полимеризации. Возмбжно получение латексов смесей указанных полимеров, а также композиций их с каучуками эмульсионной полимеризации (например сополимерами стирола). В качестве растворителей использу ютс  алифатические, нафтеновые и ароматические углеводороды (н-гексан изопентан, циклогексан, бензол и др.), их галоидпроизаодные (хлористый этил, хлороформ и др;), кип щие при ниже при атмосферном давлении , а также их смеси с пол рными веществами, снижающими в зкость раст воров полимеррв (алифатические спирты и кетоны). Эмульгаторами могут служить ПАВ анионного типа (щелочные соли карбоновых, алкилароматических, ароматических и сульфокислот, канифоли и др. и их смеси). Растворение полимеров осуществл ю при температуре 0-65°С, предварител ное эмульгирование растворов водной среде - при 20-30°С в течение мин. После смешени  полученной эмульсии с частично дегазированной смесь эмульгируют при указанной температуре до получени  стабильной эмульсии. Дл  эмульгировани  исполь10 V ,4 зуют высокоскоростные мешалки, центробежные насосы, диспер -аторы раэлим-ч: ных типов и другое смесительное оборудование . Отгонку растворител  протвод т при;повышенной температуре (в зависимости от температуры кипени  растворител ) при атмосферном давлении или под вакуумом, если это необходимо, в присутствии вод ного . пара. Упаривание латексов осуществл ют при перемешивании при температурке ЭО-ЭБ С. П р и м е р 1 . 1 кг 10 -ного раствора 1, -цис-полиизопрена в изо-; пентане смешивают с 0,2 кг 0,5%-ного водного раствора калиевого йыла диспропорционированной канифоли (КМДК). Смесь (массовое соотношение фаз 100:20) эмульгируют в диспёргаторе роторного типа при в течение 15 мин. Полученную грубую эмульсию смешивают с 1,8 кг частично дегазированного латекса 1 , -цис-полиизопрена (массовое соотношение эмульси : латекс составл ет 1:1,5), содержаниего 15 мас. изопентана, 25% полимера и 6% КМДК (на полимер), и смесь эмульгируют в указанных выше услови х до посто нного значени  поверхностного нат жени  эмульсии, равного , мН/м (в течение 5,5 ч). Из полученной эмульсии, содержащей 19,0 полимера, 5,0 эмульгатора (.на поли-г мер) и 39 изопентана, при темпе|эатуре 28-30 С и атмосферном давлении с., использованием острого вод ногоjiapa отгон ют растворитель до его содержани  в латексе не более 0,Л%, Полученный после отгонки латекс, содержащий 22,6 сухого вещества, в том числе ,9 эмульгаторач(на полимер), упаривают при температуре 90-95 С при перемешиван ий в токе азота до концентрации б1,5. Дл  сравнени  в тех же услови х получают латекс 1,1 -цис-полиизопрена без предварительного эмульгирова-. ни  раствора полимера {раствор полимера эмульгируют в смеси раствора КМДК с частично дегазированным латексом ) согласно прототипу. Полученные данные приведены в таблице. Пример2.1кг 15%-ного раствора 1,-цис-полиизопрена в изо пентане смешивают с 0,3 кг 1 -ного ; водного раствора КМДК. Смесь (массовое соотношение фаз 100:30 эмульгируют в диспергаторе роторного типа при 25°С в течение 30 мин. Полученную грубую эмульсию смешивают с 0,б5 кг частично дегазированного латекса изобутилен-стирольного сополимера ИС-70 (массовое соотношение эмульси  латекс составл ет 1:0,5), содержащего 20% циклогексана, 25% полимера и 5% олеата кали  (на полимер), и смесь эмульгируют в указанных выше услови х до посто нного значени  поверхностного нат жени  эмульсии, равного 2,6 мН/м (в течение 7ч). Полученную эмульсию, включающую 1б,0 полимера, ,2% эмульгатора (наполимер ) и 50,3% растворител , дегазируют с использованием острого вод ного пара вначале при атмосферном давлеНИИ и 28-30 С (удаление изопентана), затем под вакуумом мм рт.ст. и 5-50 С до содержани  углеводородов в латексе не более 0,1%, Получен ный после отгонки латекс, содержащий I,9% сухого вещества, в том числе 3,9% эмульгатора (на полимер), упари вают по примеру 1 до концентрации 60,9%. Дл  сравнени  в тех же услови х получают латекс смеси 1 , -цис-полиизопрена и ИС-70 без предварительного эмульгировани  раствора полимера согласно прототипу. Полученные данные приведены в таблице. ПримерЗ .1кг раствора бутилкаучука БК-1675 Т в циклогексане смешивают с 0,25 кг 0,7%ного водного раствора олеата кали . Смесь (массовое соотношение фаз 100:25) эмульгируют при в течение 5 мин. Полученную грубую эмульсию смешивают с 1,5 кг частично дега зированного латекса бутилкаучука БК-1675Т (массовое соотношение эмуль си : латекс составл ет 1:1,2), .содер жащего 18% циклогексана, 5% бутилкаучука и 4,0% олеата кали  на полимер и смесь эмульгируют в указанных выше услови х до посто нного значени  поверхностного нат жени  эмульсии, равного 41,9 мН/м (в течение 2,0 ч). Из полученной эмульсии, содержащей k,S% полимера, 3,7% эмульгатора (на полимер )и 4А,5% растворител , под давлением 50-500 мм рт.ст. и температу ре +5-50 С отгон ют циклогексан до его содержани  в латексе не более 0,1%. Полученный латекс, содержащий ,8% сухого вещества, в том числе 3,6% эмульгатора (на полимер), упаривают по примеру 1 до концентрации 61,31. Дл  сравнени  в тех же услови х получают латекс бутилкаучука без предварительного эмульгировани  раствора полимера согласно прототипу. Полученные данные приведены в таблице . П р и м е р . 1,2 кг грубой эмульсии 1,4-цис-полиизопрена, изготовленной по примеру 1, смешивают с 1,2 кг частично дегазированного латекса СКС-ЗООХ массовое соотношение эмульси : латекс составл ет l:l), полученного эмульсионной полимеризацией и содержащего 0,2% свободного стирола, 18% полимера и 3,5% олеата кали  (на полимер ;. Смесь эмульгируют в диспергаторе роторного типа 22°С до посто нного поверхностного нат г жени  эмульсии, равного 39,8 мН/м (в течение 6ч). Полученную эмульсию включающую .13,2% полимера, 2,7% эмульгатора ( на полимерии 37,5% растворител , дегазируют с использованием острого вод ного пара вначале по примеру 2, а затем под вакуумом 200300 мм рт.ст. при температуре 708{fc до содержани  углеводородов в латексе не более 0,1%. Полученный после отгонки латекс, содержащий t9,6% сухого вещества, в том числе 1,1% эмульгатора (на полимер), упаривают по примеру 1 до концентрации 61,2%. Дл  сравнени  в тех же услови х получают латекс смеси 1,4-цис-полиизопрена и СКС-ЗООХ без предварительного эмульгировани  раствора полимера согласно прототипу. Полученные данные приведены в таблице. Пример5. 1 кг 8%-ного раствора этилен-пропиленового сополимера СКЭПТ-40 в н-гексане смешивают с 0,1 кг 0,Т%-ного раствора алкилбензолсульфоната натри . Смесь (массовое соотношение фаз 100:10 ) эмульгируют по примеру 3- Полученную грубую эмульсию смешивают с 0,9 кг частично дегазированного латекса бутилкаучука БК-1675Т (массовоесоотношение эмульси : латекс составл ет 1:0,82), содержащего 8% Н-гексана, 12% полимера и 5,5% олеата кали  (на полимер ). Смесь эмульгируют в диспергаторе роторного типа при До-посто нного зйачени  поверхностного нат жени  эмульсии, равного 41 ,7 мН/м (в течение 10ч). Из полуlO ценной эмульсии,содержащей Э,% пОл лимера, 3,2% 3Mynt raTOpa (на полимер ) и kS,S% Игёксана, при температуре 60-65°С и давлении мм рт.ст. удал ют растворитель до его содержани  в .латексе не более 0,12. Полученный после отгонки латекс, содержащий 17)3% сухого вещества, в. том числе 2,7% эмульгатора (на полиt мер ), упаривают по примеру Г до концентрации 61,7. Дл  сравнени  в тех же услови х получают латекс смеси СКЭТП-iO и БК-1675Т без предварительного эмульгировани  раствора полимера согласно прототипу. Полученные данные приведены в таблице . Из таблицы следует, что предварительное , эмульгирование в водной среде растворов полимеров перед смешиванием их с частично дегазированными латексами позвол ет сократить продолжительность приготовлени  эмульсии с до 2-10 ч и повысить ее агрегативную устойчивость при дегазации .( количество коагулюма при отгонке снижаетс  с 10,3-1,9 до ,7-6,4%), в результате чего содержание сухого вещества л атекса возрастает с 10,7-18,t до Й,9-2i,8%.-В зкость латексов, полуменнух с предварительным эмульгированием раствора полимера,составл ет 21-2 с (по В3-)дл  концейтрации бО,9-б1 ,1%.

PacmSop ПАВ

/Ъмoгef/uJaцuй

pacrrrSopumej7b

Д,ееазоци  ,1

/ Cf/Tjeffc u/fu deeo3upaBo f a/f (

rOMOd€HU30i{i /l kЭму/гьси 

- егазацал

J 0fneffc

Упариёоние

I fffmoSb/i/ Ф /fomeffc

фиг..

Boiffa

PocrrrSop gjft/A epa

1

3Mt/ bti/poSaf t/e

Змульси/f

Эмульси 

Claims (1)

1. 34) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ЛАТЕКСА С НИЗКОЙ ВЯЗКОСТЬЮ смешением раствора каучука с частичт но дегазированным латексом, содержащим 0,2-20 мас.%, растворителя, эмульгированием полученной смеси до постоянного значения поверхностного натя.·* жения эмульсии, отгонкой растворитет ля и упариванием латекса, отличающийся тем, что, с целью повышения агрегативной устойчивости эмульсии и сокращения продолжительности, процесса , раствор каучука пред.варительно эмульгируют в 0,1-1,0%ч/_ ном водном растворе анионного эмульгатора при соотношении соответственно с 100:(10-30) мас.ч.