SU572189A3 - Способ получени резновой смеси - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ имущественно в ujo- и н-бутаие, изо- и н-пентане, изо- и н-гексане, изо- и н-гентане. Разбавители примен ют в чистом виде и в виде смеси. Соответстве1жо изобретению, полимеризаци  бутадиена -1,3 или бутадиена -1, 3 и стирола происхо дит адиабатически, т. е. при повышающейс  температуре .. Как растворитель дл  известной полимеризации бутадиена или. смеси из бутадиена и стирола в растворе примен ют органические жидкости как, например , алифатические, алициклические и ароматические соединени , точка К1р1ени  которых от -5 до +85 С. Oco6eriko хорошо подход т органические жидкости, например бутан, пентан, гексан, гептан, октан, циклогексан и бутадиен. Растворы каучука смеишвают в гор чем состо нии с наполнител ми или дисперси ми наполнителей в органической жидкости, в частности в растворителе каучука. Дл  проведени  способа согласно изобретению целесообразно смешивать растворы каучука непосредственно по окончании адиабатической полимеризации в еще гор чем состо нии с напол1штел ми или дисперсией наполнителей в орга1шческой жидкости, в частности в растворителе каучука. Смеси из раствора каучука и наполнителей имеют температуру от 50 до 280° С, преимущественно 100-200° С, Содержание наполнител  в растворе каучука составл ет 25-500 вес.%, относительно каучука . Растворы каучука наход тс  под давлением от 1 до 70 ати. Смешение их с наполнител ми осуществл етс  в смесителе, например в проточном , или в растворителе с мешалкой. Наполнител ми служат преимущественно прин тые в каучуковой промышленности сажи, причем могут быть применены сажи всех степеней активности такие, как печна  сажа, SAF, ISAF, HAF, FEF, средние термические сажи (МТ). Кроме того, можно ввести в смесь и светлые наполнители, напри мер высокоактивную кремневую кислоту, Наполнители примен ют в количестве 25-500 вес.%; преимущественно 50-150, относительно каучука. До смещени  раствора каучука с наполшпел . ми можно в случае необходимости ввести в раствор i каучука масло-пластификатор. В качестве маселпластификаторов могут быть применены продукты рафинировани , которые в зависимости от цели потреблени  состо т из ароматических, нафтеновых шш парафиновых углеводородов, их обычно ввод т в раствор каучука по окончании полимеризации. Нар ду с этими наполнител ми, к резиновой смеси можно добавл ть другие м гчители различного вида , стабилизаторы, средства, образующие поперечные св зи, или вспомогательные средства переработки . Предлагаемые резиновые смеси остаютс  сьшучими . в том случае,. если к ним добавл ют до 50 вес.% относительно каучука пластификатора на основе минерального масла. Наполнители, в частности сажу, при ос)тцесгв гении предлагаемого способа диспергируют  о смешени  с раствором каучука в органической жидкости, преимущественно в растворителе каучука. Грубодисперсна  примесь суспензии мсЛкет составл ть 5-40 вес.%, преимущественно 10-30, отлосителыю растворител . До введени  суспензии наполнител , и в частности сажи, в проточ1аш смеситель, в котором происходит соединение с наход 1цимс  под давлением гор чим раствором каучука, ее можно нагреть. Кроме того, можно наполнители, в частности сажу, вводить непосредственно в раствор каучука. В полученной таким образом текучей смеси, например, в баке С1шжают давление с высокого до более низкого, В верхней частибак имеет цилиндрическую форму, в нижней части коническое дно Смесь подвод т через погружную трубу, котора  находитс  в середине верхней крышки бака, причем длину погружени  трубы в бак можно варьировать. В погружной трубе у входа бака находитс  кла.пан сопло с переменным поперечным сечением (например , угловой клапан), В верхней крьишсе бака имеетс  одно или несколько выходных отверстий дл  паров раство-. рител . .Бак имеет рубашку дл  нагрева с целью установлени  температуры стенки бака в начале уменьшени  давлени  выше температуры кипени  растворител . На дне бака размещен разгрузочный шлюз, Во врем  уменьшени  давлени  смеси испар етс  растворитель, причем поток продуктов зшчительно ускор етс  парами растворител  и течёт в бак в виде свободной струи. Вследствие незначительной скорости смеси из пара и твердого материала в баке частицы твердого материала осаждаютс . Порошкообразна , содержаща  наполнитель резинова  смесь выходит через разгрузочный щлюз в дне бака, а пары растворител  - через- выходные отерсти  в крышке бака к конденсатору. Уменьшение давлени  содержащей сажу смеси происходит с 5-20 ат, при 50-280° С, преимущественно 100-200° С, до нормального давлени , В то врем  как растворитель каучука спонтанно испар етс , содержаща  наполните;а резинова  смесь получаетс  в виде сьшучего, не спекающегос  мелкого порошка. Порошкообразна  смесь, в зависимости от давлени  после снижени  его, содержит от 0,1 до 1% остаточного растворител . Остаточный растворитель удал ют , если необходимо, в обычном сушильном аппарате , например в сушилке с псевдоожиженным слоем,в барабанной или тарельчатой сушилке. Величина частиц поро1ш ообраз11ой резиновой смеси от 10 до 1000 мк, преимуществешю 250-700 мк. Полученные согласно изобретению порошкообразга-ш , содержащие наполнитель и при извесисых услови х м гчитель резиновые смеси имеют большое практическое значение дл  изготовлени  каучуковых формованных изделий различного вида с помощью непосредственной подачи смеси порошка

в жструдер, на каландр, в литьевой пресс или литьевой автомат. Если при переработке каучука к этим порошкообразным резиновым смес м должны быть добавлены вспомогательные средства, это смешение можно осуществл ть с помощью простых систем перемещивани , например смесител  Ледиге , Папенмейера или Хенчел .

Содержащие различные наполнители и добавки порошкообразные резиновые смеси можно просто и рентабельно примен ть непосредственно в конечной ступени обычной переработки каучука, т.е. в процессе формовани , исключа  требовавшиес  до сих пор т желые механические устройства дл  различных процессов смешени .

Особеш1ые преимущества дают пррощкообразные , содержащие наполнитель резиновые смеси при изготовлении беговых поверхностей шины. При этом порошкова  форма предлагаемых резиновых смесей дает выгодные предпосылки дл  применени  автоматизирова1шых транспортных устройств, дозаторов и смесителей, в результате чего становитс  возможным перевод прерывно работающих крупных устройств на непрерывное производство с сокращенными расходами на капиталовложени , энергию и на персонал..

Пример. В 280-литровый автоклав с мешалкой, тщательно исключа  воздух и влагу, ввод т 97,5 кг гексана, 32,5 кг бутадиена и 65 г зтиленгликольдиметидового эфира. Реакционный раствор нагревают до 71 ° С и затем смещивают с 10 г к-бутиллити . Во врем  начинающейс  полимеризации автоклав не. нагревают и не охлаждают, в результате чего происходит адиабатическа  реакци . По истечении 5 мин полимеризаци  закончена, давление повышаетс  до 15,5 ати и температура до 179° С. Превращение составл ет 100%.

В гор чий и наход щийс  под давлением раствор каучука добавл ют 162,5 г ди - трет - бутил-паракрезола .Полученный полибутадиен имеет следующие показатели:

В зкость по Муни (ML-4)101

Содержание гел , %3,5

Твердость по Дефо1200/40

Содержание компонентов (в %):

в транс- 1,4 - положении40

з.цис- i ,4 - положении25

винилышх групп (1,2- положение) 35

Получешшш раствор полибутадиена с температурой 179° С, наход щийс  под давлением 15,5 ати, смещивают в проточном смесителе с 276 кг нагретой в теплообменнике до 180° С 10%-ной суспензией печной сажи в гексане. Подачу обоих потоков веществ регулируют таким образом, чтобы весовое соотноще ше каучука и сажи в полученной смеси составл ло 1:0,85. У выхода смесител  смесь имеет температу)у 170° С и давле1ше 14,0 ати. Давление смеси уменышют мгновешю через сопло или клапан в наход ихийса под давлением Ш1же ){ормального бак емкостью 1 м . При испарении гексана на дне бака выпадает твердый осадок в виде порошкообразной смеси из сажи и кау-чука. Пиры гексана поступают в конденсатор. Остаточнсх ec),4epxaiinv reKcaia в пороп1ке 0,5%. Размер 50--1000 мк. Смесь состоит из сыпучего, устойчивого к спеканию порошка . Полу шема  известными способами крошка каучука имеет тенденцию к спеканию, поэтому ее нельз  использовать так выгодно, как норонжи по изобретет1ю.

П р имер2. В 280-литровой автоклав, с мещалкой, тщательно исключа  воздух и влагу, подают 104кг гексана, 22,88кг бутадиена 3,12 кг стирола и 26 г этиленгликольдиметилового эфира. Реакциотщый раствор нагревают до 74° С и затем добавл ют 9,88 г ч-бутиллити . Во врем  гачишющейс  полимеризации автоклав не нагревают и не охлаждают, в результате чего происходит адиабатическа  реакци . По истечении 6 мин происходит 100%-ное превращение. Температура раствора 154° С, давление 10,3 ати. В гор чий и наход пщйс  под давлением раствор каучука подают 130 г ди трет бутилпаракрезола.

Получе1шый сополимеризат из бутадиена и стирола имеет следующие показатели:

Содержа ние,%:

стирола.12

бутадиена88

В зкость по Муни (ML-4)62

Содержание гел , %2

Твердость по Дефо1025/27

Содержание компонентов (в%).:

в транс - 1, 4 - положении36

&цис- 1,4 - положении28

Винильные группы (1,2- положение) 24 Содержание блок-стирола,% 3,2

Пoлyчe шьlй раствор ссэтолимеризата, имеющий

температуру 154° С и наход щийс  под давлением 10,3 ати, соедин ют в проточном смесителе с 221 кг нагретой в теплообменнике до 155° С Ю%-ной суспензией печной сажи ISAF в гексане. Подачу

обоих потоков веществ регулируют таким образом, что весовое соотпощение каучука и сажи в полученной смеси составл ло 1:0,85. У выхода смесител  смесь имеет температуру 142° С и давление 9 ати. Давление смеси уменьшают мгновешю через сопло

или клапан в наход щийс  под нормальным давлением бак емкостью 1 м. При испарении гексана выпадает твердый осадок в виде порошкообразной смеси из каучука и сажи, котора  накапливаетс  ira дне бака. Пары гексана подают в ко1щенсатор.

Остаточное содержание гексана порошка 0,6%. Размер частиц порошка 50-1000 мк.-Смесь полученного порошка сыпуча , устойчива  к спеканию.

Примерз. 100кг изготовлешюго адиабатической полимеризацией в растворе, согласно примеру 1, 25%-ного раствора в гексане полибута шека. содер: 2щего 35% ви1щльных групп, имеющего в зкость по Му1Ш 91, температурой 195° С и давлением 20 ати соедин ют в проточном смесителе с 15()К1-, нафетой в теплообмеш(ике до 195 С,

Claims (2)

1. суспензии высокоактивной кремниевой кислип. ( торговое наэвжше Ultrasil VH-3) в гексане. Подачу (рбоих потоков веществ регулируют таким o pa3orkti чтобы весовое соотношение каучука и сажи и получеиюй смеси составл ло 1:0,6. Обработку Ау1зАор т, как описано в примере 1. Получают светлую резиновую смесь в виде порошка, сыпучую и устойчивую к спеканию. П р и м е р 4. 100 кг изготовленного адиабатической полимеризацией в растворе, согласно примеру 1, 25%- ного раствора полибутадиена, содержащего 35% винильных групп, имеющего в зкость по Муни91, температурой 180° давлением 19ати соедин ют в проточном смесителе с нагретой до 180° С суспензией в гексане, котора  содержит следующие наполнители или добавки: 21,25 кг печной сажи, HAF, (торговое наименование СогахЗ), 550 г серы, 750 г окисИ цинка, 500 г стеариновой кислоты, 300 г ; циклогексилбензотиазолсульфенамида и 250 г дифенилнитрозамина. Обработку провод т , как описано в примере 1. Получают свободно текучий порошок. Если к этому материалу в смесителе добавл ют 12,5кг ароматического, облегчающего обработку смеси масла, сохран етс  сьшуча  консистенци . Такую смесь можно, например , ввести непосредственно в экструдер дл  и готовлени  протекторов грузовиков. После вулканизации получают протекторы покрышек дл  автомобилей со свойствами, отвечающими предъ вл емым к ним требова)ш м. Формула изобретени  Способ получени  резиновой смеси путем смешени  содержащего в случае необходимости пластификатор раствора полибутадиена или сополимера бутадиена и стирола в органическом растворителе с наполнителем при повышенном давлении и последующего вьшаривани  растворител , отличающийс  тем, что, с целью получени  смесив виде порошкообразной сьшучей массы, вьшаривание растворител  осуществл ют при мгновенном снижении давлени  до нормального. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Патент ФРГ № 2147429, кл. 22 а, 67/00, 1972.
2. 2.Патент ФРГ N 2154422, кл. 39 a, 1/00, 1972.