SU1014837A1 - Способ получени хлоропренового каучука - Google Patents

Description

4;ь

с оо Изобретение относитс  к получению хлоропреновых каучуков, используемых дл  изготовлени  различных резинотех нических изделий Производственного и бытового назначени , путем вулканизации в матрице соответствующей фор.мы . При наличии концевых функциональных групп, образуемых в процессе син теза, качуки с небольшой молекул р-с ной массой способны вулканизоватьс  непосредственно в матрице под действием различных низкомолекул рных сое динений, таких как диамины, диолы, нитрозосоединени , окиси олефинов, галогенангидриды кислот, диизоцианаты и др. Вулканизаци  осуществл етс  в широком температурном интервале, в том числе при комнатной температуре . Большим преимуществом каучуков с небольшой молекул рной массой по сравнению с высокомолекул рными I  вл етс  то, что переработка их в издели  осуществл етс  без применени  высокого давлени  и энергоемкого оборудовани . При этом достигаетс  значительное сокращение числа ингредиентов резиновых смесей, рабочих пло щадей, оборудовани  и обслуживающего персонала при полном устранении т желого ручного труда. Известен способ получени  хлоро-,; пренового каучука радиационной полимеризацией хлоропрена в присутствии 1-30 регул тора молекул рной массы и функционального мономера акрилатного или метакрилатного соединени  к недостаткам данного способа отно с тс  сложность технологии радиационной полимеризации и необходимость использовани  сомономеров дл  создани  концевых функциональных групп в полихлоропрене. Известен также способ получени  хлоропренового каучука в присутствии регул тора молекул рной массы органического дисульфида - в среде кислорода С 2 3 . Однако указанный спрсоб не приво дит к получению продукта, способного к быстрой вулканизации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому peзyльtaтy  вл етс  способ получени  хлоропренового каучука водноэмульсионной полимеризацией хлоропрена в присутствии эмульгаторов, инициаторов , диспергаторов, активаторов и 1-5 мас.% от хлоропрена.диалкилксантогендисульфида в качестве регул тора молекул рной массы. При использовании качестве регул тора диалкилкс .антогендисульфидов образуетс  низкомолекул рный каучук с концевыми сульфидгидридными группами, способный вулканизоватьс  при комнатной температуре. При этом отпадает необходимость применени  сомономеров дл  создани  концевых функциональных групп в макроцеп х полихлоропрена, поскольку его роль выполн ет сам регул тор - диалкилксантогендисуль:Фид 3 . Однако получаемый каучук обладает недостаточно высокой склонностью к вулканизацииИЗ-за невысокой активности концевых сульфидгидридных групп, вследствие чего процесс вулканизации при комнатной температуре протекает долго. Цель изобретени  - снижение времени вулканизации конечного продукта. Поставленна  цель достигаетс  тем; что согласно способу получени  хлоропренового каучука водно-эмуль:сионной полимеризацией хлоропрена в присутствии Эмульгаторов, инициаторов, диспергаторов, активаторов и 15 мае.% от хлоропрена диалкилксантогендисульфида в качестве регул тора молекул рной массы, полимеризацию до конверсии хлоропрена осуществл ют в присутствии кислорода с последующим прекращением подачи кислорода и прове-. дением дальнейшей полимеризации. Кислород при нагревании способствут ет образованию в полихлоропрене реакционноспособных перекисных групп, котог рые в сочетании с сульфидгидридными группами обуславливают повышение склонности каучука к вулканизации, что приводит к значительному сокращению продолжительности вулканизации при комнатной температуре. Необходимость прекращени  подачи кислорода по достижении конверсии мономера 25-30% объ сн етс  его ингибирующим вли нием на полимеризацию хлоропрена, в результате чего при непрерывной подаче кислорода продолжительность полимеризации возросла бы в 2-2,S раза. Количество перекисных групп, образовавшихс  в каучуке под действием кислорода при конверсии мономера 25-30%, достаточно дл  повышени  склонност каучука к вулканизации. В соответствии с изобретением к чество регул тора составл ет 1-5 массы мономера, предпочтительно 3% При содержании регул тора менее % образуетс  высокомолекул рныйполи ропрен, при содержании более 5% мо лекул рна  масса каучука настолько ла, что его вулканизаци  сопр жена с. большими технологическими трудност ми, а качество получаемых изделий низкое. В качестве регул тора использую диэтил-, дизопррпил- и дибутилксант гендисульфиды. Природа алкильной группы не оказывает заметного вли  ни  на его свойства как регул тора молекул рной массы. В качестве вулканизующих агенто используют известные, широко приме емые дл  этой цели соединени : диа ны, диолы, диизоцианаты, нитрозосо динени  и др. Общий рецепт полимеризации, мае Углеводородна  фаза Хлоропрен 100 Диалкилксантогендисульфид 1-5 Канифоль диспропорционирОванна k Водна  фаза Вода обессоленна  460 Пентадецилсульфо-нат натри  2,5 Диспергатор 0,25 Едкий натр ( водный раствор) 2,1 Аммиак (20 -ный водный раствор) 2 Трийтаноламин 0,5 Сульфит натри  0,3 Инициатор 0,3 (в 10 м Персульфат кали  ч воды ) Эмульси  стабилизатора Стабилизатор2 Толуол5 Пентадецил- , сульфонат натри 0,5 Вода7 . Температура полимеризации . Конечный удельный вес латекса 1 ,055 1,058. П р и м е р 1 . В аппарат, сн женный мешалкой, рубашкой и обратным холодильником , загружают 100 кг хлоропрена , 3 кг диэтилксантогендисульфйда, А кг канифоли, нагревают до 30 С и. перемешивают до полного растворени  ин-редиентов в хлоропрене. В другом аппа- : рате готов т водную фазу растворением el 60 кг воды 2,5 кг пентадецилсульфоната натри , 0,25 кг диспергатора, 2, водного раствора адкого натра, 2 кг 20%-ного водного растч вора аммиака, 0,5 кг триэтаноламина и 0,3 кг сульфита натри . Водную фазу приливают к углеводородной, перемешивают до получени  однородной эмульсии, барботируют кислород и нагревают до . . Подачу кислорода регулируют таким образом, чтобы не наблюдалось вспенивани  и уноса реакционной массы. По достижениитемпературы добавл ют 0,3 кг персульфата кали , растворенного JB 10 кг воды, и ведут полимеризацию до конверсии мономера 25-30 УДельный вес латекса 1,032-1,04о ). Затем отключают подачу кислорода и продолжают полимеризацию до конверсии мономера 98-99 (удельный вес латекса 1,052-1,058). Латекс охлаждают до комнатной температуры и заправл ют эмульсией стабилизатора. Из латекса коагул цией хлористым натрием в,ыдел ют низкомолекул рный каучук, кОто рый вулканизуют при комнатной температуре добавлением гексаметилендиамина в количестве 1 от массы каучука. В табл. 1 дано вли ние количества диалкилксантогендисульфида и конверсии мономера до прекращени  подачи Oj на молекул рную массу, продолжительность полимеризации вулканизации.

Т a б л и ц a 1

28

Этил Как видно из данных, представленных в табл. 1, проведение полимеризации, в присутствии 1-51 диалкилксантогенд сульфида и кислорода ((до конверсии мономера 25-30%, примеры 1-3 приводит к получению каучуков, обладающих повышенной склонностью к вулканизации при комнатной температуре. Так ,например, продолжительность вулканизации по сравнению с прототипом уменьшаетс  в 1,,3 раза, при этом продолжительность полимеризации составл ет k-S ч. При содерн нии регул тора менее % (пример k} образуетс  высокомолекул рный каучук (мол, мае. более 5000), а продолжительность вулканизации увеличиваетс  до 23 ч. При содержании регул тора более S% (пример 5) образуетс  весьма низкомолекул рный каучук (мол.мае. менее

V,5

18,7

15 10 000), непригодный дл  получени  качественных изделий. При содержании регул тора 3 и конверсии мономера до прекращени  подачи кислорода менее 25 (пример 6) наблюдаетс  увеличение продолжительности вулканизации каучука до 24 ч. При содержании регул тора 3 и конверсии мономера до прекращени  подачи кислорода более 30% (пример 7) продолжительность-полимеризации увеличиваетс  до 8 ч. Таким образом, оптимальным содержанием диалкмлксантогендисульфида  вл етс  1-5, а конверсии мономера до прекращени  подачи кислорода в полимеризатор 25-301. В табл. 2 приведены физикОмеханические свойства покрытий на основе хлоропренового каучука.

9. 10U83710

Несмотр  на некоторое увеличениеческий эффект около 120 руб./т каучупродолжительности полимеризации ина.

необходимость использ.оваии  дополнит Указанный экономический эффект

тельных устройств барботирова-образуетс  за счет ускорени  процесни  кислорода в полимеризатор, ис- sса вулканизации каучука 8,1,4-2,3 рапользование предлагаемого изобретени за, вследствие.чего повышаетс  произпо сравнению с известным дает экономи-водительность труда на 22-2.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРОПРЕНОВОГО КАУЧУКА водно-эмульсионной полимеризацией хлоропрена в присутствии эмульгаторов, инициаторов, диспергаторов, активаторов и 1т 5 мас.% от хлоропрена диалкилксантогендисульфида в качестве регулятора молекулярной массы, отличающий с я тем, что, с целью снижения времени вулканизации конечного продукта, полимеризацию до конверсии хло ропрена 25~30% осуществляют в присутствии кислорода с последующим прекращением подачи кислорода и проведением дальнейшей полимеризации.

   SU ...1014837