SU696029A1

SU696029A1 - Способ получени синтетического каучука

Info

Publication number: SU696029A1
Application number: SU772473444A
Authority: SU
Inventors: Лия Ивановна Ковтуненко; Анатолий Петрович Титов; Виктор Николаевич Вережников; Нина Павловна Титова; Татьяна Николаевна Пояркова; Лариса Ивановна Клепова; Геннадий Матвеевич Гаевой; Ираида Ивановна Гермашева; Светлана Алексеевна Панаева
Original assignee: Воронежский государственный университет; Предприятие П/Я А-1785
Priority date: 1977-04-11
Filing date: 1977-04-11
Publication date: 1979-11-05

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

Изобретение относитс к области получени синтетических каучуков и латексов методом эмульсионной полимеризации и может быть использовано в промьпиленности синтетического каучука. Известны способы получени каучуков эмуль сионной сополимеризацией в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов, регул торов , в качестве диспергаторов примен ют, напр мер, полиакрипамид, лейканол или его зарубеж ный аналог-даксад или полиоксиэтилен 1. Известен также способ получени синтетичес кого каучука, по которому в готовый латекс вводитс натриева соль эфиров сульфо нтарной кислоты 2. Однако эти соединени содержат одну сульф группу, имеют одну группу металла и примен ютс в количестве 1-5 вес.ч. на 100 вес.ч, мономеров, они труднодоступныдорогосто щи , в промышленных масштабах не выпускаютс . Синтез их сложен и многоступенчат. Самый существенный недостаток этих соединений состоит в том. что применение их в качестве эмульгаторов возможно в композиции с плюрониками. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени синтетическогс каучука водноэмульсионной сопо имеризацией сопр женных диенов с вгтиловыми мономерами в присутствий радиальных инициаторов, эмульгаторов, регул торов и диспергаторов. В качестве диспергатора используют лейканол 3. Лейканол обладает высокими диспергирующими свойствами, но имеет и существенные недостатки - вл етс веществом бионеразпагаемым и токсичным. При промышленном производстве эмульсио1шых каучуков в процессе их выделени и промывки лейканол переходит в сточные воды. Поступа со стоками в водоемы , он способен накапливатьс в них вьппе предельно допустимых концентраций, вызыва токсичное действие. Кроме того, лейканол отрицательно вли ет на работу сооружени биологической очистки, способству диспергированию и выносу активного ила из аэротенков: и вторичных отстойников в водоем. В насто щее врем в св зи с сокращением производства лейканола он вл етс дефицитным продуктом. Исключение лейканола из рецептов полимер задаи приводит к снижению устойчивости сист мь как на стадии полимеризации, так и на стадии отгонки мономеров. Образующийс kaoryлюм вызьтает забивку аппаратуры, труд ности в ведении технологического процесса, необходимость остановок -на чистку оборудова ни . Цель изобретени - снижение токсичности, стоимости процесса и расширение ассортиментй диспергаторов. Поставленна цель достигаетс тем, что по способу получени синтетического каучука водноэмульсионной сополимеризашгей сопр женных диенов с виниловыми мономерами в, присутствии радикальных инициаторов, эмул гаторов, регул торов и диспергаторов, в качес ве диспергаторов используют от 0,1- до 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров три- или динатриевых солей эфиров моно- или дисульфо нтарной кислоты. Способ состоит в следующем. Провод т водноэмульсионную сополимеризацию дивинила со стиролом или нитрилом акриловой кислоты в присутствии инициатора, эмульгатора, регул тора и диспергатора при 30С±2°Си5±2С. В качестве регул тора используют дипрокси алкилмеркаптан, в качестве эмульгатора - ка лиевое мыло канифоли, в качестве диспергаторов используют три- или динатриевые соли эфиров моно- или дисульфо нтарной кислоты в.количестве от 0,1 до 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч мономеров. 1) тринатриева соль моноэфира дисульфо нтарной кислоты (ТИС) ь ро,- снCOOR I I R00 -СН-COOR где R-Na, 2) динатриева соль моноэЛира сульфо нт ной кислоты (ДНО RSO,-CH-COOR If CH,-COOR, где R-Na, R-CJl,, 3) динатриева соль ли )|mpa дисульфо нта ной кислоты (ДДГ) R$OJ-CH-COOK -(нгде R-Na, R-C9H,9 Наличие двух атомов щелочного металла придает поверхностно-активным веществам новые свойства (з величение растворимости, уменьщение критической концентрации мицеллообразовани ). Названные диспергаторы обладают более высокими диспергирующими свойствалда и их можно использовать в малых дозировках, что позвол ет в 10 раз уменьшить токсичность процесса. Диспергаторы синтезируютс в СССР в промыщленном масштабе и примен ютс в производстве моющих средств. Диспергаторы легко подвергаютс биологическому разложению и нетоксичны. Пример. Новые диспергаторы испытьшают в рецепте получени дивинилнитрильного каучука СКН-40С. Полимеризацию провод т в 60-литровом автоклаве с мешалкой при +30 ± 2° С до конечной конверсии мономеров 65%. Рецепт полимеризации следующий, вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров: Дивинил56 Нитрил актиловой к 1слоты44 Алктсульфонаты натри 2,5 Калиевое мыло канифоли1,0 Диспергатор0,1-0,5 Сернокислый натрий1,0 Пирофосфат натри 0,3 Едкий натр0,1 Персульфат кали 0,3 Триэтаноламин0,02 Дипроксид0,45 Вода270 Гидрохинон .0,2 . Регул тор - дипроксид подают трем равными част ми при конверсии 0,20, 45%. Устойчивость латекса к различным воздействи м определ ют по обычно прин тым методикам . Основным критерием дл оценки устойчивости латекса вл етс шшичие коагулюма при различных воздействи х на латекс. Контрольными служат латексы, полученные с применением диспергатора - лейканола. Полную оценку стабильности латексов СКН-40С, синтезированных с различными диспергаторами , делают при дозировке диспергаторов в рецепте полимеризации 0,3 вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров. Данные опытов представены в табл. 1.

Х;тойчивость к действию электролита - хлористого иатри , ПБК,

ммоль/л

Устойчивость к механическим

воздействи м (прибор

Шица-Александрова), с

Врем 1-й стадии коагул ции,

мин

Продолжительность индукционного периода, ч

рН латексов

Сухой остаток,% Как видно из таблицы, латексы, полученные с применением диспергЁторов ДНС, ДДС и ТНС устойчивы R различным воздействи м, а по термической устойчивости (отгонка с паром) превосход т контрольный. В рецепте полимеризации примен лись диспергаторы ДНС, ДЦС, ТНС и лейканол в дозировках от 0,1 до 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров .

Диспергатор

тс

ДДС

ТНС

Лейканол

ДНС

ДДС

440

33 26

45 26

13

6

8,5

8,2 18,5 24,0

44,1

2,35 46,2 3,20 48,6 1,72 46,8 3,00 49,9

2,5 4,50 46,1 П р и м е р 2. По рецепту полимеризации, приведенному в примере 1, получают латексы СКН-40С с различными дозировками и с различными дозировками диспергаторов. Устойчивость их оценивают по двум, наиболее важным параметрам - поверхностному нат жению и термической устойчивости, т.е. устойчивости латекса при отгонке непрореагировавишх моно40 меров с вод ным паром. Данные сведены в табл. 2. т а б л и ц а 2 При всех изученных дозировках диспергаторов от 0,1 до 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров латексы достаточно стабильны. Физико-механические свойства каучуков, поПродолжение табл.2 лученных с применением предлагаемых диспергаторов , аналогичны серийным каучукам (см. табл. 3.) . 20 Таблица 3

Ронгалит

Трилон

Железо сернокислое закнсное Гидроперекись параизопроиилциклогексилбензола

Третичный до ецилмеркагпан

Вода

Показатель

Поверхностное нат жение, нм Сухой остаток,%

Количество коагулюма при отгонке с паром,%

Устойчивость к действиго электролита - хлористого нат ПБК, ммоль/л

Устойчивость к механическим воздействи м (прибор ШицаАлександрова ), с

Врем 1-й стадии коагул ции. Латексы полученные с новыми .диспергато рами устойчивы к различным воздействи м, а по термической устойчивости превосход т контрольный. в рецепте полимеризации примен ют диспергаторы лейканол, ДНС, ДДС и ТНС в

0,1 0,1 0,1

696029

10

Диметилдитиокарбамат натри 0,25

Регул тор молекул рного веса меркаптан подают в одну точку до начала полимеризации, УСТОЙЧИВОСТЬ латекса определ ют по методикам , указанным в примере 1. Результаты сведены в табл. 4. Таблица 4

Ллспергатор (0,3 вес.ч.)

п

ейканол

дне

ДДС

ТИС

63,0

67,6

69,0

65,0 18,5 16,5 16,0

15,5

5,05

2,50

1,10

1,25 200 300

250 200 70 120

Claims

60 30 дозировках от 0,1 до 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч. мономеров. П р и м е р 4. По рецепту полимеризации СКС-ЗОАРКП (пример 3) опробуют разли)ные дозировки новых диспергаторов в сравнеНИИ с лейканолом. Резуф,таты сведены в.табл.5. Т а б л и ц а 5 Вес изученные латексы обладают удовлетворительной стабильностью. Использование способа получени синтетических каучуков с предла гаемыми диспергаторами позвол ет исключить дозировку токсичного и бионеразлагаемого лейканола в рецепте полимеризации при сохран нии качества каучуков на уровне серийных, предотвратить попадание лейканола в сточные воды, улучшить работу биологических сооружений . Исключение лейканола из рецептов полимеризации при получении каучуков в эмульсии предотврап1ает ущерб, наносимый народному хоз йству при сбросе еточнь1х вод в водоемы страны. Формула изобретени Способ получени синтетического каучука водноэмульсионной сополимеризацией сопр жен ных диенов с виниловыми мономерами в присутствии радикальных инициаторов, эмульгаторов , регул торов и диспергаторов, отличающийс тем, что, с целью снижени токсичности, стоимости процесса и расширени ассортимента диспергаторов, в качестве диспергаторов исйользуют от 0,1 до 0,5 вес .ч. на 100 вес.ч. мономеров три- или динатриевых солей зфиров моно- или дисульфо нтарной кислоты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3779960, кл. .260-8, опублик. 1973.
2.Патент США № 3759859, кл. 260 29.7, опублик. 1973.
3.Крючков А. П. Обша технологи синтетических каучуков. М., Хими , М., 1969, с. 346. (прототип).