SU558647A3 - Способ выделени полимера на основе ненасыщенного нитрила из его водной дисперсии - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к полимерной промышленности , в частности к способу выделени  полимера из латекса. Известен способ выделени  полимера на основе ненасыщенного нитрила из его водной дисперсии обработкой ее электролитом до получени  пасты, введением пасты в гор чую воду, отделением полимера от воды и сушкой 1, 2.

Известный способ технически сложен. Дл  его осуществлени  требуетс  введение электролита и затем отмывка его от полимера. Это требует значительных затрат, так как электролиты плохо отмываютс . Кроме того, качество полимера ухудшаетс  в силу присутстви  в нем остающегос  после промывки электролита.

Дл  повышени  качества (чистоты) полимера , а также упрощени  технологии процесса выделени  полимера из его водной дисперсии по предлагаемому способу водную диснерсию обрабатывают в услови х сдвиговых усилий .

По предлагаемому способу полимерный латекс подвергают усилию сдвига в одном из хорошо известных устройств, например в коллоидных мельницах, в смесител х Беринга, в смесител х с пропеллерной мешалкой, работающих с высокими скорост ми, в насосах.

2

снабженных насадками, отверсти ми или другими средствами, ограничивающими их сечение , с образованием пасты с консистенцией, напоминающей зубную пасту. Эту пасту затем формуют в издели , предпочтительно с минимальным размером поперечного сечени  примерно 0,5 мм; формованную пасту обрабатывают в водной среде прп повыщепной температуре , предпочтительно прп температуре

деформацпп полимера или несколько выше. Термообработка в водной среде служит дл  синерезиса пасты и выделени  полимера. Выделпвщпйс  полимер извлекают из воды, промывают , если это необходимо, и сушат.

Под термином «сдвиг следует понимать внутреннее усилие, направленное тангенциально к участку издели , на который оно воздействует . Сдвпг - это воздействие или давление , возникающее от приложенных усилий,

вызывающее пли склонное вызывать скольжение друг относительно друга двух смежных частей латекса в нанравлении, параллельном их плоскости контакта.

Предлагаемый способ применим, как правило , к полимерам, полученным полпмеризацией большого количества мононенасыщенного нитрила , например акрилонитрила, и как можно меньшего количества другого моновинилового

мономера, сополимеризуемого с указанным нитрилом в водной среде в присутствии предварительно образованного диенового каучука, в качестве которого можно примен ть гомополимер или сополимер мономера с сопр женными диеновыми св з ми. В качестве сомономера используют эфиры олефиновых ненасыщенных карбоновых кислот формулы

СН, ,,

I

R.

где RI - водород, алкил, содержащий 1-4 атома углерода, или галоген, а R2 - алкил, содержащий 1-6 атомов углерода.

Соединени  этого типа включают метилакрилат , этилакрилат, пропилакрилаты, бутилакрилаты , амидакрилаты и гексакрилаты, метилметакрилат, этилметакрилат, пропилметакрнлаты , бутилметакрилаты и т. д. В качестве сомономеров используют а-олефины, содержащие 4-10 атомов углерода, формулы:

/R

СНа .Сч ,

-J R.

где RI и R2 - алкилы, содержащие 1-7 атомов углерода, причем более предпочтительными а-олефинами  вл ютс  изобутилен, 2-метилбутен-1; 2-метилпентен-1; 2-метилгексен-1; 2 - метилгептен-1; 2 - метилоктен-1; 2-этилбутен-1; 2-пропилпентен-1 и т. п. Наиболее предпочтительным  вл етс  изобутилен. Наиболее подход щими к предлагаемому способу  вл ютс  сопр женные диеновые мономеры , такие как бутадиен-1,3, изопрен, хлоропрен , бромопрен, цианопрен; 2,3-диметилбутадиен-1 ,3, 2-этилбутадиен-1,3, 2,3-диэтилбутадиен-1 ,3 и т. п. Наиболее предпочтительными из них  вл ютс  бутадиен-1,3 и изопрен вследствие их лучщей доступности и хорощих сополимеризационных свойств.

В качестве олефиноненасыщенных нитрилов используют а,р-олефиноненасыщенные мононитрилы формулы

СИ, C-CN,

R

где R - водород, низший алкил, содержащий 1-4 атома углерода, или галоген. К таким соединени м относитс  акрилонитрил, а - хлоракрилонитрил, а - фторакрилонитрил, метакрилонитрил, этилакрилонитрил и т. п. Наиболее предпочтительными олефиноненасыщенными нитрилами дл  предлагаемого способа  вл ютс  акрилонитрил, метакрилонитрил , а также их смеси.

В качестве других компонентов из моновиниловых мономеров, сополимеризуемых с олефиноненасыщенными нитрилами по предлагаемому способу используют один или более эфиров этиленненасыщенных карбоновых кислот, простые и сложные виниловые эфиры, а-олефины, винилароматические мономеры и т. д.

В приведенных примерах количества различных компонентов даны в весовых част х. Пример 1.

1-А. Готов т каучуковый латекс полиме5 ризацией при непрерывном перемещивании при 45°С при почти полном отсутствии кислорода смеси следующего состава, вес. ч.: Акрилонитрил30

Бутадиен-1,360

10Эмульгатор2,4

Азобисизобутиронитрил0,3

трет. Додецилмеркаптан0,5

Вода200

В качестве эмульгатора используют смесь 15 соединений формул R-0(СН2СН2)пРОзМ и R-О-(СН2СН20-)п 2Р02М, где п - число 1-40, R - алкнл или алкарил, предпочтительно нонилфенил, а М - водород, ион аммони  или щелочного металла. 20 Перед началом реакции рН смеси довод т примерно до 8 добавлением КОН. Полимеризацию провод т в течение 2,5 ч до конверсии 92% и содержани  твердых частиц 33,1%.

1-Б. Ударостойкую газонепроницаемую 5 смолу получают полимеризацией смеси следующих компонентов, вес. ч:

Акрилонитрил75

Метилакрилат25

Твердый каучук в форме 0латекса А9

Персульфат кали 0,06

Эмульгатор3,00

Модификатор (н-додсцилмеркаптан )1,0

5Этилендиаминтетрауксусна  кислота0,05

Вода200

Значение рН смеси довод т примерно до 7 добавлением гидроокиси аммони . Полиме0 ризацию провод т в отсутствие кислорода при 60°С в течение 5 с до конверсии латекса 91%. Латекс, ползченный в результате полимеризации , подают в емкость, снабженную мещалкой, работающей с высокой скоростью. 5 Система «емкость-мещалка аналогична такой системе в смесителе Веринга, диспергаторе , расположенном на линии потока, или в другом смесительном устройстве, создающем усилие сдвига. После перемешивани  в тече0 ние примерно 15 с продукт из системы емкость-смеситель , по консистенции напоминающий зубную пасту, подвергают непрерывному прессованию и продавливанию через пластину с узкими отверсти ми диаметром 5 примерно 1,6 мм, в результате чего образуютс  тонкие стержни, или нити. Их подают в осторожно перемешанную, нагретую до 80°С воду и оставл ют там примерно на 10 мин. Полученный полимер промывают, высушивают и формуют в бруски под давлением при 150°С. Полимер загружают в смеситель Бранбендера . За 10 мин до окончани  смешени  при температуре 230°С и 35 об/мин, вращающий момент дл  полимера составл ет 1150 м/г. Образец этого полимера под давлением фор