SU910754A1

SU910754A1 - Process for preparing wax product

Info

Publication number: SU910754A1
Application number: SU802891659A
Authority: SU
Inventors: Николай Кузьмич Подлесный; Лилия Васильевна Овчинникова; Леонид Иванович Раткевич; Владимир Николаевич Мордашов; Георгий Харлампиевич Новаков; Анатолий Антонович Ишков; Лилия Георгиевна Шаблина
Original assignee: Предприятие П/Я А-3483; Предприятие П/Я А-7879
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1982-03-07

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОСКОВОГО ПЮДУКТА(54) METHOD OF OBTAINING A WAX FOOD

Изобретение относитс к усовершенствованн му способу получени восковых продуктов, ис пользуемых дл предохранени резины от атмосферного старени и может быть реализовано нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностью. В современном производстве резиновых изделий дл предохранени резины от атмосферного старени примен ют защитные воски: парафин , церезин и их сплавы ( паралайт 17 и другие). Известен способ получени воскового продукта дл проклейки бумаги и картона путем окислени церезина воздухом при 100-120 С в присутствии марганцевого катализатора до кислотного числа 35,1-60 мг КОН/г и числа омылени 54-124 мг КОН/г 1. Однако при введении в резину указанный продукт из-за слабой миграции на ее поверхность не обеспечивает образование необходимой защитной пленки дл предохранени статически деформированного вулканизата от атмосферного, старени . Последнее объ сн етс недостатком в окисленном церезине неразветвленных парафиновых цепей и высокой концентрацией кислородсодержащих групп (кислотное число 35-60 мг КОН/г и число омьшени 54-124 мг КОН/г). Известен способ окислени .нефт ного церезина воздухом в присутствии нафтената марганца при 80-100 с при малой скорости роста кислотного числа (0,1-0,3 мг КОН/гЧ) с целью получени твердого воскового продукта , предназначенного дл использовани в полировальных .составах 2. Однако при использовании в резине указанный воск из-за высокой в зкости (43 л . 108,5 мм /С при 100 С) не мигрирует на поверхность резины и не образует защитную пленку, необходимую дл предохраиеии издели от атмосферного стврени . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному зффекту к предлагаемому вл етс способ получени защитного воска - паралайта 17 путем жидкофазного смещени парафина и церезина ,в соотношени х от 60:40 до 70:30 мас.% соответственно 3. 3 9 При использовашш в резине полученный ювеспшм способом воск обладает недостаточно высокой эффективностью иэ-за адгезии к поверхности вулканизата выцветшей пленки и ее разрушени с образованием на ре зинах нежелательного комковани восковой крошки. Шлью изобретени вл етс повышение ка чества целевого продукта за счет повышени атмосферозащитных свойств воска и устранени его комковани на поверхности резины. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени воскового продукта дл предохранени резины от атмосферного старени , включающему стадию жидкофазного смешени парафина и церезина, жидкофазному смешению подвергают 10-50 мас.% парафина и 50-90 мас.% церезина с последующим жидко фазным окислением полз ченной смеси кислородом возкухй при 100-ПО С в присутствии перманганата кали со скоростью повышени кислотного числа 0,8-2,4 мг КОН/ГЧ до достижени кислотного числа 10-33 мг КОН/г. Окисление смеси со скоростью в указанных пределах приводит к преимущественному образова|1ию кислородсодержащих соещ1нений воска опадающих достаточно высокими мигрирующе способностью и адгезионными свойствами дл о6разрва ш высокоэластичной и плотной защитной пленки на поверхности резины. Понижение скорости окислени ниже указан ного предела приводит к повышению содержани сложных эфиров, обладающих более высокой растворимостью в каучуках, преп тствующих миграции воска на поверхность резины. Повышение скорости окислени выше указанного предела способствует увеличению кислородсодержащих групп в молекуле, что также затрудн ет миграцию воска на поверхность вулканизатов. Примеры 1-7. В мешалке с электрообогревом путем перемепшвани в расплавУслови окислени Состав композиции парафин:церезин , мас.% 10:90 10:90 30:70 Удельный расход воздуха, мл/мин, г. 1,0 1,0 Врем окислени , ч5,6 21 1,0 11 ленном состо нии получают композиции парафина Т и церезона 80 в соотношени х 10:90, 30:70 и 50:50 соответственно. В окислительной колонке емкостью 6 л имеющей барботер с диаметром отверстий 0,05 см при 100-120С в присутствии катализатора КМпО4 провод т 7 опытов по окислению композиций при одинаковой загрузке исходной композиции - 1,5 кг. Услови окислени и полученные результаты представлены в табл. 1. Полученные восковые продукты в количестве 5 мас.ч. ни 100 мае. ч. каучука используют в качестве защитного воска при приготовлении резиновых смесей: на основе каучука СКИ-3 (рецептура резины 1) и на основе натурального каучука НК (рецептура резины 11). Кроме каучука резиновые смеси содержат наполнители и целевые добавки, исключа химический антиозонант. о 1. Резиновые смеси вулканизуют при 143 С 30 мин. Эффективность атмосферозашитного действи восков определ ют во времени до по влени трещин на поверхности вулканизатов. Оценку комковани поверхностной защитной пленки восков на резине производ т после деформировани и трени поверхностей вулканизатов, предварительно выдержанных 30 сут. Результать1 испытаний приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2 воски, полученные по предлагаемому способу в сравнении с известным (паралайт 17), обеспечивают повышение атмосферостойкости вулканизатов и практически исключают комкование восковой пленки на поверхности резины. Получение предлагаемых защитных восков и использование их в резине обеспечивают повышение срока службы резиновых изделий. Таблица 1 50:5050:50 30:7030:70 1,01,00,51,5518 . - 248,2The invention relates to an improved method for producing wax products used to protect rubber from atmospheric aging and can be implemented by the oil refining and petrochemical industry. In modern rubber products, protective waxes are used to protect rubber from atmospheric aging: paraffin, ceresin and their alloys (paralite 17 and others). A method is known for producing a wax product for sizing paper and paperboard by oxidizing ceresin with air at 100-120 ° C in the presence of a manganese catalyst to an acid number of 35.1-60 mg KOH / g and a samyly number of 54-124 mg KOH / g 1. However, with the introduction This product is not transferred to rubber due to the weak migration to its surface, which does not provide the formation of the necessary protective film to protect the statically deformed vulcanizate from atmospheric aging. The latter is explained by the lack of unbranched paraffin chains in oxidized ceresin and a high concentration of oxygen-containing groups (acid number 35-60 mg KOH / g and the concentration number 54-124 mg KOH / g). A known method of oxidation of ceresin-containing oil with air in the presence of manganese naphthenate at 80-100 s with a low growth rate of acid number (0.1-0.3 mg KOH / gH) in order to obtain a solid wax product intended for use in polishing compositions 2. However, when used in rubber, the specified wax due to high viscosity (43 liters. 108.5 mm / C at 100 C) does not migrate to the rubber surface and does not form a protective film necessary to protect the product from atmospheric exposure. The closest in technical essence and achievable positive effect to the proposed is a method of obtaining a protective wax - paralyte 17 by liquid phase displacement of paraffin and ceresin, in ratios from 60:40 to 70:30 mass%, respectively 3. 3 9 When used in rubber The wax obtained by the method is not sufficiently effective due to adhesion of the faded film to the surface of the vulcanizate and its destruction with the formation of wax chips on the rubber bands. The invention is to increase the quality of the target product by increasing the weatherproofing properties of the wax and eliminating its clumping on the surface of the rubber. The goal is achieved in that according to the method of producing a wax product for protecting rubber from atmospheric aging, including the stage of liquid phase mixing of paraffin and ceresin, 10-50 wt.% Of paraffin and 50-90 wt.% Ceresin are mixed, followed by liquid-phase oxidation of creep. In the presence of potassium permanganate at a rate of increasing the acid number of 0.8-2.4 mg KOH / MS until the acid number reaches 10-33 mg KOH / g. The oxidation of the mixture at a rate within the specified limits leads to the predominant formation of oxygen-containing wax falling down by fairly high migratory ability and adhesive properties for breaking a highly elastic and dense protective film on the rubber surface. A decrease in the oxidation rate below the specified limit leads to an increase in the content of esters with higher solubility in rubbers, which prevent the migration of wax to the surface of the rubber. An increase in the oxidation rate above the indicated limit contributes to an increase in the oxygen-containing groups in the molecule, which also impedes the migration of wax to the surface of the vulcanizates. Examples 1-7. In the electric heating mixer by melt mixing. Oxidation conditions Composition paraffin: ceresin, wt.% 10:90 10:90 30:70 Specific air consumption, ml / min, g. 1.0 1.0 Oxidation time, h5.6 21 The 1.0 11 fenced state produces a paraffin T and cereson 80 composition in ratios of 10:90, 30:70 and 50:50, respectively. In an oxidizing column with a capacity of 6 l having a bubbler with a hole diameter of 0.05 cm at 100-120 ° C in the presence of a KMpO4 catalyst, 7 experiments on the oxidation of the compositions were carried out with the same loading of the original composition - 1.5 kg. The oxidation conditions and the results obtained are presented in table. 1. The resulting wax products in the amount of 5 wt.h. not 100 May. h. rubber is used as a protective wax in the preparation of rubber compounds: based on rubber SKI-3 (rubber compounding 1) and based on natural rubber NK (rubber compounding 11). In addition to rubber, rubber compounds contain fillers and target additives, excluding chemical antiozonants. o 1. Rubber mixtures vulcanized at 143 C for 30 minutes. The effectiveness of the weathering action of the waxes is determined in time to the appearance of cracks on the surface of the vulcanizates. The evaluation of the clumping of the surface protective film of waxes on rubber is carried out after deforming and rubbing the surfaces of vulcanizates that have been previously aged for 30 days. The results of the tests are given in table. 2. As can be seen from the table. 2 waxes obtained by the proposed method in comparison with the known (paralayt 17), increase the weather resistance of the vulcanizates and virtually eliminate the clumping of the wax film on the rubber surface. Receipt of the proposed protective waxes and their use in rubber increase the service life of rubber products. Table 1 50: 5050: 50 30: 7030: 70 1.01.00.51.5518. - 248.2

Скорость роста кислотного числа, мг КОН/ г-ч1,71,6The growth rate of the acid number, mg KOH / g-h1,71,6

Свойства воскаWax properties

9.,8 .33,419,79., 8 .33,419,7

7,2 32,415,47.2 32.415.4

Температура плавлени , С76 , 73Melting point, C76, 73

Паралайт 17 (известный) Paralight 17 (known)

Claims

110 An example of the invention. A method for producing a wax product for protecting rubber from atmospheric aging, comprising a liquid phase blending phase of paraffin and ceresin, characterized in that, in order to improve the quality of the target product, liquid phase blending is subjected to 10-50 wt.% Paraffin and 50 -90 wt ceresin followed by a liquid phase oxide, 80.8

2.4

32.9 19,219.8

10.0

23.7 18.5

13.5

5.6

6368

70

67

Table 2

Significantly obtained with oxygen at 100-1 in the presence of potassium permanganate at a rate of an acid number of 0.8-2.4 mg KOH / g-h until reaching an acid number of 10-33 mg KOH / g. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 688517, cl. From 11 to 11/00, 1976.

2. US patent N 2837553, cl. 260-451, rer ik. 1958.

3. ANISIA40V IG and others. Promising protective waxes for the tire and rubber industries. Collection of scientific papers Plasticizers and waxes TSNIITE neftekhim, M., 1978, pp. 116-125 (prototype).