WO2021133188A1 - Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения - Google Patents
Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021133188A1 WO2021133188A1 PCT/RU2019/001016 RU2019001016W WO2021133188A1 WO 2021133188 A1 WO2021133188 A1 WO 2021133188A1 RU 2019001016 W RU2019001016 W RU 2019001016W WO 2021133188 A1 WO2021133188 A1 WO 2021133188A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- composition
- latex
- component
- antioxidant
- composition according
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 229920000126 latex Polymers 0.000 title claims abstract description 69
- 239000004816 latex Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 73
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 59
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydroxypropan-2-yl formate Chemical compound OCC(CO)OC=O LDVVTQMJQSCDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 15
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 239000012875 nonionic emulsifier Substances 0.000 claims abstract description 11
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims abstract description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- -1 oxyethylated alkyl phenols Chemical class 0.000 claims description 20
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 16
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 16
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 16
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 13
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 12
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 7
- GAODDBNJCKQQDY-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4,6-bis(octylsulfanylmethyl)phenol Chemical compound CCCCCCCCSCC1=CC(C)=C(O)C(CSCCCCCCCC)=C1 GAODDBNJCKQQDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 6
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical group C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims description 6
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 6
- RJOWMSOHKQYAJQ-UHFFFAOYSA-N 3-(2-hydroxyethyl)-2-nonylphenol Chemical class OCCC=1C(=C(C=CC=1)O)CCCCCCCCC RJOWMSOHKQYAJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000010354 butylated hydroxytoluene Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 4
- PFEFOYRSMXVNEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tritert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 PFEFOYRSMXVNEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 YRIUSKIDOIARQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940071161 dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- OPLCSTZDXXUYDU-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol Chemical compound CC1=CC(C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 OPLCSTZDXXUYDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZZZRZBIPCKQDQR-UHFFFAOYSA-N 2,4-ditert-butyl-6-methylphenol Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=CC(C(C)(C)C)=C1O ZZZRZBIPCKQDQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 abstract 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 30
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 22
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 14
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 14
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 8
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 4
- GHBFNMLVSPCDGN-UHFFFAOYSA-N rac-1-monooctanoylglycerol Chemical compound CCCCCCCC(=O)OCC(O)CO GHBFNMLVSPCDGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OWYWGLHRNBIFJP-UHFFFAOYSA-N Ipazine Chemical compound CCN(CC)C1=NC(Cl)=NC(NC(C)C)=N1 OWYWGLHRNBIFJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- XZTJQQLJJCXOLP-UHFFFAOYSA-M sodium;decyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O XZTJQQLJJCXOLP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- GGHPAKFFUZUEKL-UHFFFAOYSA-M sodium;hexadecyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O GGHPAKFFUZUEKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 3
- QHZLMUACJMDIAE-SFHVURJKSA-N 1-hexadecanoyl-sn-glycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)CO QHZLMUACJMDIAE-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 239000000263 2,3-dihydroxypropyl (Z)-octadec-9-enoate Substances 0.000 description 2
- RZRNAYUHWVFMIP-GDCKJWNLSA-N 3-oleoyl-sn-glycerol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@H](O)CO RZRNAYUHWVFMIP-GDCKJWNLSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QHZLMUACJMDIAE-UHFFFAOYSA-N Palmitic acid monoglyceride Natural products CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO QHZLMUACJMDIAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 229940087068 glyceryl caprylate Drugs 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- RZRNAYUHWVFMIP-UHFFFAOYSA-N monoelaidin Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO RZRNAYUHWVFMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- ARIWANIATODDMH-UHFFFAOYSA-N rac-1-monolauroylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO ARIWANIATODDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DCBSHORRWZKAKO-UHFFFAOYSA-N rac-1-monomyristoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO DCBSHORRWZKAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 229950005425 sodium myristyl sulfate Drugs 0.000 description 2
- UPUIQOIQVMNQAP-UHFFFAOYSA-M sodium;tetradecyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O UPUIQOIQVMNQAP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- RRZWKUGIZRDCPB-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropyl hexanoate Chemical compound CCCCCC(=O)OCC(O)CO RRZWKUGIZRDCPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODJQKYXPKWQWNK-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Thiobispropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCSCCC(O)=O ODJQKYXPKWQWNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUUXCBNPERIZJL-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCCCCCCCCCCC)OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1.[Na] Chemical compound C(CCCCCCCCCCCCCCCC)OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1.[Na] UUUXCBNPERIZJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003490 Thiodipropionic acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Chemical group 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical class C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 125000003976 glyceryl group Chemical group [H]C([*])([H])C(O[H])([H])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229940068939 glyceryl monolaurate Drugs 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MXXDSLLVYZMTFA-UHFFFAOYSA-N octadecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 MXXDSLLVYZMTFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N phosphonous acid Chemical compound OPO XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 1
- 239000002987 primer (paints) Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- LKUNXBRZDFMZOK-UHFFFAOYSA-N rac-1-monodecanoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO LKUNXBRZDFMZOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 229940067741 sodium octyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- HEBRGEBJCIKEKX-UHFFFAOYSA-M sodium;2-hexadecylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O HEBRGEBJCIKEKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WFRKJMRGXGWHBM-UHFFFAOYSA-M sodium;octyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCOS([O-])(=O)=O WFRKJMRGXGWHBM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ORLPWCUCEDVJNN-UHFFFAOYSA-N sodium;tetradecyl benzenesulfonate Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 ORLPWCUCEDVJNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N sulfenic acid Chemical compound SO RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005613 synthetic organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007970 thio esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000019303 thiodipropionic acid Nutrition 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C1/00—Treatment of rubber latex
- C08C1/02—Chemical or physical treatment of rubber latex before or during concentration
- C08C1/06—Preservation of rubber latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/014—Stabilisers against oxidation, heat, light or ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
- C08K5/134—Phenols containing ester groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
- C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K15/00—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change
- C09K15/04—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing organic compounds
Definitions
- the present invention relates to the field of obtaining synthetic latexes and rubbers of emulsion polymerization and can be used in the production of latexes for various purposes, synthetic rubbers and the tire industry.
- the invention relates to a composition for stabilizing latex, consisting of a number of components, including an oil-soluble antioxidant, a condensation product of 2-naphthalenesulfonic acid with formaldehyde (lecanol), a sulfated hydrocarbon Sy-Cm, a monoglyceride of C16-C22 fatty acids, a nonionic emulsifier of an aromatic nature, sodium an alkylbenzenesulfonic acid salt and water.
- the invention also relates to a method for preparing the above composition.
- the invention relates to a stabilized latex obtained using said stabilization composition, which is characterized by an antioxidant distribution index (W) value of at least 0.3.
- W antioxidant distribution index
- oil-soluble antioxidants are usually used, which are introduced into the latex in the form of an emulsion at the final stage of latex production (after polymerization, degassing, concentration, bringing the latex pH to the required values, etc.).
- various emulsifiers are used, for example: salts of fatty and / or rosin acids, sodium lauryl sulfate, neonol, etc.
- salts of fatty and / or rosin acids sodium lauryl sulfate, neonol, etc.
- emulsions are not thermodynamically stable structures, they are prone to gradual breakdown and delamination.
- % calculated on the emulsion, of a surfactant of the formula R-COOY in which R is C 3-18 alkyl, C 3-18 alkenyl or phenyl-C3-Cis alkyl and Y is an alkali metal, c) from 0.25 to 10 May. %, calculated on the emulsion, of an alcohol of the formula R'-OH, in which R 'is alkyl with 4-19 carbon atoms, alkenyl with 4-19 carbon atoms or phenyl-C4-C19 alkyl, and d) water in an amount up to the total mass of the emulsion is 100%.
- the disadvantages of this method are the limited pH range of the stabilized latexes and the need for fusion of the components.
- the disadvantage of this method is the limited pH range of the stabilized latex, as well as the use of polyvinyl alcohol, as a result of which a separate technological stage is required to prepare its solution.
- Application WO0123498A1 (BASF AG (DE), 05.04.2001) discloses a method for preparing stabilizing dispersions containing a) a dispersant - liquor, b) at least one surfactant compound, c) optionally at least one phenolic antioxidant , d) optionally, at least one sulfur or phosphorus-containing stabilizer, e) optionally, additional auxiliaries and / or additives.
- the disadvantage of this invention is the short-term resistance to delamination.
- the technical result of the present invention is to obtain a composition for stabilizing latex, which has increased resistance to delamination (the half-delamination period is at least a day) and provides a uniform distribution of the antioxidant in latex, which in turn significantly prolongs the stability and shelf life of latex obtained with the addition of such a composition ...
- A is an oil-soluble antioxidant
- B is a condensation product of 2-naphthalenesulfonic acid with formaldehyde (lecanol)
- C is a sulfated hydrocarbon with a chain length of Cs-Ci 6
- D is a monoglyceride of fatty acids with a chain length of C8-C22
- E is a nonionic emulsifier of aromatic nature
- F sodium salt of alkylbenzenesulfonic acid
- G water.
- the specified composition can be obtained using the method according to the present invention, which includes the stages; 1) stirring components D and A in a suitable container at room temperature or moderate heating until complete dissolution; 2) mixing components B, C, E, F and G in another container at room temperature until complete dissolution; 3) introducing the solution obtained in step 1) into the solution obtained in step 2) with constant stirring; 4) stirring the resulting mixture at room temperature until a homogeneous composition is obtained.
- the present invention also discloses a latex obtained with the addition of the stabilization composition according to the present invention, which is characterized by an antioxidant distribution index (Ih) value, equal not less than 0.3
- the distribution index of the antioxidant (Ih) is determined by the formula
- W C1 / C2, where C1 is the concentration of antioxidant in the bottom area of the measuring cylinder with latex, C2 is the concentration of antioxidant in the uppermost part of the measuring cylinder with latex, after homogenization and settling for 24 hours, where the measuring cylinder corresponds to 2-250-2 according to GOST 1770-74.
- Figure 1 shows the percentage of water separated in the stabilization composition versus time.
- composition for stabilizing latexes which is a mixture of components A, B, C, D, E, F and G, taken in the following mass ratio:
- A: B: C: D: E: F: G (18.4-65.2): (0.2-0.6): (0.2-0.6): (0.8-2 , 4): (0.2-0.6): (0.2-0.6): (30.0-80.0), and the total value of the components is 100 May. parts.
- Component A Oil Soluble Antioxidant
- the antioxidant is selected based on the requirements for the end use of the latex.
- antioxidants are used in a liquid state of aggregation; for commercial latexes, solid antioxidants are used in the form of dispersions.
- the use of antioxidants based on phenols, sterically hindered phenols, diphenylamine derivatives, organophosphorus compounds, thioesters, etc. is widely used, the main purpose of which is to suppress the interaction of the formed peroxide radicals with unsaturated bonds of polymers.
- oil-soluble antioxidants of a phenolic nature in particular such as: 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 6- tert-butyl-2, 4-dimethyl phenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 4,6-bis- (tert-butyl) -o-cresol, 4,6-bis- (octylthiomethyl) -o ⁇ -cresol, etc., most preferably with a melting point of not more than 15 ° C. for example, 4,6-bis- (octylthiomethyl) -o-cresol.
- Antioxidant with a melting point above 15 ° C can partially crystallize, which can lead to its uneven distribution in the latex.
- One of the most preferred oil soluble antioxidants is 4,6-bis- (octylthiomethyl) -o-cresol.
- the mass fraction of the antioxidant in the composition for stabilization is from 18.4 to 65.2 May. hours, preferably 30.0-50.0 May. hours, most preferably - 40.0 May. hours (per 100.0 May. hours of the whole mixture).
- Approaching the upper limit of the antioxidant content in the composition can lead to phase reversal, i.e. the oil-in-water emulsion will transform into a water-in-oil emulsion, which will negatively affect the distribution of the antioxidant in the final latex.
- a decrease in the proportion of antioxidant leads to an increase in the total dosage of the composition in latex to maintain the proportion of the antioxidant content in the finished product, which is generally disadvantageous in technological processes.
- Component B product of the condensation of 2-naphthalenesulfonic acid with Formaldehyde (lecanol)
- the polycondensation product of 2-naphthalenesulfonic acid with formaldehyde is a mixture of polymers with a molecular weight in the range of 50-30000 g / mol, preferably 1500-4000 g / mol. Smaller or larger values of the molecular weight reduce the stability of the composition due to the poorer sorption on the surface of colloidal particles.
- the content of lecanol in the composition is in the range from 0.2 to 0.6 May. hours, most preferably is about 0.4 May. h ..
- a smaller mass fraction of lecanol in the composition leads to a decrease in thermomechanical stability due to insufficient concentration of the substance. An increase in the content of lecanol is impractical, since this leads to an overspending of the substance.
- Component C Sulphated hydrocarbon with Xu-Si chain length
- the sulfated hydrocarbon used according to the present invention is a surfactant (surfactant) formed upon sulfation of alkanes with sulfuric acid or its anhydride followed by neutralization with an alkali or its salt, for example, sodium decyl sulfate, sodium lauryl sulfate, sodium myristyl sulfate, sodium palmityl sulfate, etc. etc., as well as their isomers and mixtures.
- the preferred chain length of the sulfated hydrocarbon is 8-16 carbon atoms, most preferably 12 (sodium lauryl sulfate).
- a smaller or larger number of carbon atoms leads to an increase in the critical micelle concentration (CMC) of the emulsifier and, as a consequence, to a greater consumption of this component.
- CMC critical micelle concentration
- the mass fraction of sulfated hydrocarbon in the composition is 0.2-0.6 May. hours, most preferably about 0.4 May. h.
- a lower dosage reduces the content of emulsifiers, which ensure the formation of an oil-in-water emulsion and, as a consequence, the stability of the entire emulsion.
- a large dosage leads to a general increase in the content of emulsifiers in the composition and an overrun of the component.
- Component D monoglyceride of fatty acids with chain length Ck-Crr
- the fatty acid monoglyceride used according to the present invention is a reaction product of glycerin and fatty acids, for example, glyceryl monocaprylate, glyceryl monocaprinate, glyceryl monocapronate, glyceryl monolaurate, glyceryl monomyristate, glyceryl monopalmitate, glyceryl mono-olecaprilate, glyceryl mono-oleate, etc.
- saturated fatty acids are preferably used, most preferably saturated fatty acids with a chain length of 16-20 carbon atoms. The use of unsaturated fatty acids or acids with a shorter or longer carbon chain length results in less stable emulsions.
- the mass fraction of monoglycerides in the composition is from 0.8 to 2.4 May. hours, preferably - 1.2-1, 8 May. hours, most preferably about 1.6 May. h.
- a lower dosage of monoglyceride reduces the stability of the emulsion due to insufficient concentration of this emulsifier, which is concentrated, predominantly in the low-polarity phase.
- An excess of monoglyceride leads to an excess of the content in the composition of substances with low polarity and, as a consequence, to the stratification of the entire composition.
- Component E nonionic emulsifier of aromatic NATURE.
- a nonionic emulsifier of aromatic nature is a technical mixture of isomers of oxyethylated alkyl phenols.
- it can be ortho-, para-, meta-isomers and isomers at the alkyl fragments of (poly) oxyethylenehexylphenol, (poly) oxyethyleneheptylphenol,
- (poly) hydroxyethylnonylphenols are used in the compositions according to the present invention, most preferably (poly) hydroxyethylnonylphenols with the number of hydroxyethyl groups 12.
- the mass fraction of component E is selected in the range of 0.2-0.6 May. hours, most preferably about 0.4 May. h.
- the dosage is selected empirically, while the lower content of the non-ionic emulsifier reduces the half-separation time of the emulsion by reducing the synergistic effect, and the excess leads to overspending of this type of emulsifier.
- Component F Sodium salt of alkylbenzenesulfonic acid.
- component F is used isomers and mixtures of isomers sodium alkylbenzene sulfonic acids salts such as sodium butilbenzosulfonat sodium pentilbenzosulfonat sodium silbenzosulfonat sodium geptilbenzosulfonat sodium oktilbenzosulfonat sodium nonilbenzosulfonat sodium detsilbenzosulfonat sodium undetsilbenzosulfonat, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium tridetsilbenzosulfonat sodium tetradetsilbenzosulfonat sodium pentadetsilbenzosulfonat , sodium hexadecylbenzenesulfonate, sodium heptadecylbenzenesulfonate, sodium octadecylbenzenesulfonate, etc., as well as their isomers and mixtures.
- dodecylbenzenesulfonate it is preferable to use dodecylbenzenesulfonate.
- the mass fraction of the sulfated emulsifier in the composition is 0.2-0.6 May. h., most preferably about 0.4 May. h.
- the dosage is selected similarly to component C due to the similar nature of the substances (sulfated derivatives of hydrocarbons).
- Component G water
- water is used in an amount of 80-30 May. hours per 100.0 May. including the entire composition, most preferably about 56.8 May. h ..
- a smaller mass fraction of water leads to an increased viscosity of the system, which makes dosing and mixing difficult.
- a higher water content leads to a decrease in the concentration of the active substance (antioxidant), which is technologically impractical.
- the water used is preferably softened water.
- the method of obtaining a composition for stabilizing latex according to the present invention is carried out as follows: the calculated weighed portions of the selected monoglyceride of fatty acids (D) and antioxidant (A) are weighed, placed in a suitable container (for example, a glass beaker) and stirred at room temperature until complete dissolution (with visual control). Stirring can be carried out at a speed of at least 200 rpm. on a magnetic or overhead stirrer. The dissolution time of monoglycerides is from 15 minutes to 1 hour, for faster dissolution, slight heating is allowed to about 40 ° C. The remaining components are weighed and dissolved in the required amount of water in another container by stirring at room temperature. The stirring speed can be 200 rpm.
- the mixing time can be 5-10 minutes.
- a solution of monoglyceride in an antioxidant is introduced into a container with an aqueous solution of the components, for example, within 1-5 minutes at a rate of approximately 50 ml / min., And stirred at room temperature, for example, for another 5-10 minutes. It is recommended to additionally disperse the resulting emulsion on a mechanical disperser for 15 minutes at room temperature at a speed of 10,000 rpm.
- the resulting mixture should be homogeneous, without clots and lumps.
- the resulting stabilization composition is excellent for stabilizing latices for various purposes (lptexes - semi-finished products for the production of emulsion rubbers and commercial latexes). ...
- emulsifiers anionic, amphoteric, nonionic
- molecular weight regulators and initiators of various nature peroxides, hydroperoxides, water-soluble salts of the persulfate type
- the stabilizing composition can be prepared using various emulsifiers, either individually or as a mixture. Depending on the type of emulsifier and its dosage, the rate of separation of the composition changes, which determines its performance. Acceptable is the start time of the separation of the aqueous phase of at least an hour, and the half-layering period is at least a day (see Table 1).
- the stabilization composition of the present invention is used as follows. Upon completion of the polymerization process, the latexes can be additionally subjected to degassing and / or concentration, after which the stabilizing composition is introduced into the latex by mechanical mixing for 20-30 minutes. Then, functional additives can be added to the latex, if necessary.
- the stabilized latex obtained using the stabilization composition is characterized by an antioxidant distribution index (Ih) value of at least 0.3.
- Antioxidant distribution index (III) is determined by the formula
- W C1 / C2, where C1 is the concentration of the antioxidant in the bottom area of the measuring cylinder with latex, C2 is the concentration of the antioxidant in the uppermost part measuring cylinder with latex, after homogenization and settling for 24 hours, where the measuring cylinder corresponds to design 2-250-2 in accordance with GOST 1770-74.
- the stabilization composition of the present invention can be used to stabilize latexes of various natures and uses, for example, carboxylated latexes used for impregnating nonwovens, paints and primers; nitrile latexes used for the manufacture of gloves, etc.
- it is suitable for stabilizing latexes selected from the group consisting of styrene butadiene latex, nitrile butadiene latex, acrylate latex, vinyl acetate latex, including carboxylated styrene butadiene , nitrile butadiene, acrylate and vinyl acetate latexes.
- the analysis of the half-separation period of the antioxidant emulsion is carried out as follows: 200 ml of a freshly prepared antioxidant emulsion is poured into a glass cylinder with a volume of 250 ml, version 2-250-2, according to GOST 1770-74, closed with a ground glass stopper and the time taken at room temperature is measured half of the total amount of antioxidant will be separated. During the measurement, the stratification rate of the system can also be estimated, which is not a linear quantity and is calculated as the amount of liquid separated, expressed as a percentage of the total mass, at a certain point in time.
- the analysis of the mass fraction of dry matter is carried out using a moisture meter. Weigh a sample of a sample weighing 0.5-1.0 g, then dry it for 10-30 minutes at a temperature of 150-200 degrees, and then weigh it again. The ratio of the final mass to the original gives the mass fraction of dry matter.
- the acidity index is analyzed with a pH meter.
- the measurement process is automated: the electrodes are immersed in the test sample and the displayed value is fixed.
- the distribution index is calculated as the ratio of the value of the bottom concentration of the antioxidant to the value of the concentration in near-surface area after homogenization and settling of the stabilized latex in a cylinder of version 2-250-2 for 24 hours. Concentration can be determined by any method, incl. photometric, chromatographic, etc.
- the resulting composition was placed in a dispersion vessel and dispersed for 20 minutes at 10,000 rpm.
- 500 ml of styrene-butadiene latex SKS-30 ARK with a mass fraction of dry matter 20% was placed in a 1000 ml glass beaker, 0.875 g of a stabilizing composition was added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes at a speed of 200 rpm ... at room temperature.
- 200 ml of the composition was placed in a 250 ml glass cylinder, version 2-250-2 in accordance with GOST 1770-74, closed with a ground glass stopper, and the time during which half of the total amount of antioxidant was separated was measured (measured on a scale).
- composition was obtained analogously to example 2.
- 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol was used as an oil-soluble antioxidant, and sodium tetradecylbenzenesulfonate was used as a sulfated emulsifier of an aromatic nature.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was obtained analogously to example 2.
- Sodium decyl sulfate was used as the sulfated hydrocarbon.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was obtained analogously to example 2.
- monoglyceride of fatty acids used a mixture (1: 1) of glyceryl monomyristate, and glyceryl monopalmitate.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was obtained analogously to example 2.
- a nonionic emulsifier of aromatic nature was used
- composition was obtained analogously to example 2.
- Glyceryl monocaprylate was used as a monoglyceride of fatty acids, and (poly) oxyethyleneundecylphenol with 8 oxyethyl groups was used as a nonionic emulsifier of aromatic nature.
- the dosage of the components and the results obtained are presented in Table 2.
- composition was obtained analogously to example 2.
- Sodium palmityl sulfate was used as a sulfated hydrocarbon, and 2,4,6-tri-tert-butylphenol was used as an oil-soluble antioxidant.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was obtained analogously to example 2.
- a sulfated emulsifier of an aromatic nature sodium octabenzosulfonate was used, and glyceryl monooleate was used as a monoglyceride of fatty acids.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- Example 10 (comparative) The composition was obtained analogously to example 2. Sodium octyl sulfate was used as a sulfated hydrocarbon, and as a nonionic emulsifier of an aromatic nature
- composition was obtained analogously to example 2.
- 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol was used as an oil-soluble antioxidant, (poly) hydroxyethylnonylphenols with a number of oxyl groups 12 were used as a sulfated emulsifier of an aromatic nature.
- composition was prepared analogously to example 11.
- Sodium palmityl sulfate was used as the sulfated hydrocarbon.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was prepared analogously to example 11.
- Sodium myristyl sulfate was used as the sulfated hydrocarbon.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was obtained analogously to example 11.
- Sodium decyl sulfate was used as the sulfated hydrocarbon.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- composition was obtained analogously to example 2.
- Dodecylbenzenesulfonate was used as the sodium salt of alkylbenzenesulfonic acid.
- the dosages of the components and the results obtained are presented in table 2.
- compositions Composition and properties of the composition
- the data presented in Table 2 demonstrate that the half-delamination period is not less than a day, and, therefore, the composition for stabilizing the latex according to the present invention has an increased resistance to delamination.
- the latex obtained using the stabilization composition according to the present invention has an antioxidant distribution index (W) of at least 0.3, which indicates a uniform distribution of the antioxidant in the latex. As a result, the antioxidant does not flake off or concentrate in the upper latex layers.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
Abstract
Композиция для стабилизации латекса состоит из компонентов А-G, взятых в массовом соотношении А: В: С: D: Е: F: G = (18,4-65,2): (0,2-0, 6): (0,2-0, 6): (0,8-2, 4): (0,2-0, 6): (0,2-0, 6): (80,0-30,0), причем суммарное значение компонентов составляет 100 мае. частей, где А представляет собой маслорастворимый антиоксидант, В - продукт конденсации 2- нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол), С - сульфатированный углеводород с длиной цепи С10-С14, D - моноглицерид жирных кислот с данной цепи С16-С22, Е - неионогенный эмульгатор ароматической природы, F - натриевую соль алкилбензолсульфокислоты, G является водой, а также к способу получения вышеуказанной композиции. Латекс, полученный с применением указанной композиции дая стабилизации, характеризуется значением индекса распределения антиоксиданта (Ih), равным не менее 0,3, где индекс распределения антиоксиданта (Ih) определен по формуле Ih=С1/С2, где С1 - концентрация антиоксиданта в придонной области мерного цилиндра с латексом, С2 - концентрация антиоксиданта в самой верхней части мерного цилиндра с латексом. Композиция обладает повышенной устойчивостью к расслоению и обеспечивает равномерное распределение антиоксиданта в латексах, что в продлевает стабильность латекса и сроки его хранения.
Description
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЛАТЕКСА И СПОСОБ ЕЕ
ПОЛУЧЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области получения синтетических латексов и каучуков эмульсионной полимеризации и может быть использовано в производстве латексов различных назначений, синтетических каучуков и шинной промышленности.
Более конкретно, изобретение относится к композиции для стабилизации латекса, состоящей из ряда компонентов, включающих маслорастворимый антиоксидант, продукт конденсации 2-нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол), сульфатированный углеводород Сы-См, моноглицерид жирных кислот С16-С22, неионогенный эмульгатор ароматической природы, натриевую соль алкилбензолсульфокислоты и воду. Изобретение относится также к способу получения вышеуказанной композиции. Кроме того, изобретение относится к стабилизированному латексу, полученному с применением указанной композиции для стабилизации, который характеризуется значением индекса распределения антиоксиданта (Ш), равным не менее 0,3.
Уровень техники
Для окислительной стабилизации латексов различного назначения, как правило, используются маслорастворимые антиоксиданты, которые вводят в состав латекса в виде эмульсии на завершающем этапе получения латекса (после полимеризации, дегазации, концентрации, доведения pH латекса до требуемых значений и т.д.). Для приготовления эмульсии антиоксидантов используют различные эмульгаторы, например: соли жирных и/или канифольных кислот, лаурилсульфат натрия, неонол и т.д. Однако, поскольку эмульсии не являются термодинамически стабильными структурами, они склонны к постепенному разрушению и расслоению. Нестабильность эмульсии антиоксиданта приводит к нарушению дозировки антиоксиданта в латекс при длительных процессах, а также к неравномерному распределению антиоксиданта в полимере, поскольку антиоксидант отслаивается и скапливается в верхних слоях, в то время как нижние слои латекса оказываются обеднены антиоксидантом.
В заявке US5196142A (США GEIGY CORP (US), 23.03.1993) описывается устойчивая при хранении система для стабилизации дисперсий полимеров, состоящая из а) от 10 до 80 мае. % одного или нескольких антиоксидантов, б) от 0,25 до 10 мае. % поверхностно-активного вещества в форме соли жирной кислоты формулы R-COOY, где представляет собой Сз-Ci 8-алкил с прямой или разветвленной цепью или Сз-С 18-алкенил с прямой или разветвленной цепью, или R представляет собой фенил (Сз-Cis) алкил, a Y представляет собой щелочной металл, причем соль получают in situ из жирной кислоты, в) от 0,25 до 10 мае. % вспомогательного поверхностно-активного вещества в форме спирта общей формулы R'-OH, где R’ представляет собой С4-С19-алкил с линейной или разветвленной цепью или С4-С19-алкенил с прямой или разветвленной цепью или фенил-(С4-С19)-алкил, и d) воды в количестве, необходимом для достижения суммарного значения компонентов системы 100 мае. %.
Из заявки US5116534А (США GEIGY CORP (US), 26.05.1992) известны устойчивые при хранении стабилизирующие системы, в виде неосажденных эмульсий, содержащие: а) от 10 до 40 мае. %, в расчете на эмульсию, антиоксидантов, включающих (А) фенольные антиоксиданты, а также антиоксиданты из ряда, включающего (В) сложные эфиры тиодипропионовой кислоты или/и (С) органические фосфиты, б) от 0,25 до 10 мае. %, в расчете на эмульсию, поверхностно-активного вещества формулы R-COOY, в которой R представляет собой алкил с 3-18 атомами углерода, алкенил с 3-18 атомами углерода или фенил-Сз-Cis алкил и Y представляет собой щелочной металл, в) от 0,25 до 10 мае. %, в расчете на эмульсию, спирта формулы R'-OH, в котором R' представляет собой алкил с 4-19 атомами углерода, алкенил с 4-19 атомами углерода или фенил-С4-С19 алкил, и г) воду в количестве до суммарной массы эмульсии 100%.
При этом общим недостатком данных изобретений является сложность перекачки кремообразных субстанций в масштабах производства, а также ограниченный диапазон pH стабилизируемых латексов, поскольку для латексов с pH более 13 и ниже 8 этот способ не подходит, так как за пределом диапазона рН=8-13 происходит разрушение эмульсии.
В заявке US3962123A (США GEIGY CORP (US), 08.06.1976) раскрыт способ получения устойчивой дисперсии фенольных антиоксидантов, содержащей а) от 10 до 80 мас.%, в расчете на массу всей дисперсии, соединения формулы (I),
в которой R представляет собой Н или низший алкил, х имеет целое значение от 0 до 6 включительно, и у имеет целое значение от 6 до 30 включительно; и б) от 2 до 30 мас.%, в расчете на массу соединения (I), мыла жирной кислоты, образованного из жирной кислоты и основания, или с) от 1 до 30 мас.%, в расчете на массу соединения (I), неионогенного или анионогенного поверхностно-активного вещества; и д) воду.
Недостатками данного способа являются ограниченный диапазон pH стабилизируемых латексов и необходимость сплавления компонентов.
В заявке US5059347A (США GEIGY CORP (US), 22.10.1991) раскрыта система эмульгаторов, применимая для формирования стабилизирующей композиции, состоящая а) от 10 до 80 мас.%, в расчете на эмульсию, одного или нескольких антиоксидантов, б) от 0,25 до 10 мас.%, в расчете на эмульсию, поверхностно-активного вещества в форме соли жирной кислоты формулы R- COOY, где R представляет собой Сз-С18-алкил с прямой или разветвленной цепью или Сз-С is-алкенил с линейной или разветвленной цепью или представляет собой фенил-(Сз-С18)-алкил, a Y представляет собой щелочной металл, соль которого получают in situ из жирной кислоты, в) от 0,25 до 10 мас.%, в расчете на эмульсию вспомогательного поверхностно-активного вещества в форме спирта общей формулы R'-OH, где R 'представляет собой линейную или разветвленную цепь С4-С19-алкил или разветвленную С4-С 19-алкенил или фенил-(С4-С19)-алкил, и d) воду до суммарной массы системы эмульгаторов в 100%.
Недостатком данной системы является как ограниченность диапазона pH стабилизируемого латекса, так и кремообразная субстанция, что повышает нагрузку на насосы в производственных условиях.
В заявке US2011196082А1 (BASF SE (DE), 11.08.2011) описана стабилизирующая система, полученная на основе композиции эмульгаторов, в которую входят анионные поверхностно-активные вещества и спирты, что позволяет добиться нужной реологии и текучести.
Недостатком данного способа является ограниченный диапазон pH стабилизируемого латекса, а также применение поливинилового спирта, вследствие чего требуется отдельная технологическая стадия для приготовления его раствора.
В заявке WO0123498A1 (BASF AG (DE), 05.04.2001) раскрыт способ получения стабилизирующих дисперсий, содержащих а) диспергатор - щелок, Ь) по меньшей мере, одно поверхностно-активное соединение, с) необязательно, по меньшей мере, один фенольный антиоксидант, d) необязательно, по меньшей мере, один серу- или фосфорсодержащий стабилизатор, е) необязательно, дополнительные вспомогательные вещества и / или добавки.
Недостатком данного изобретения является непродолжительная устойчивость к расслоению.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является техническое решение, предложенное в патенте US7691927 (CHEMTURA EUROP GMBH (СН), 06.04.2010), где описан способ стабилизации природного или синтетического органического полимера или сополимера, полученного из латекса или эмульсии полимера или сополимера на водной основе, включающий добавление к последующему составу или эмульсии перед коагуляцией полимера или сополимера по существу безводной самоэмульгирующейся жидкой стабилизирующей смеси, содержащей (а) фосфитный или фосфонитный стабилизатор; (б) фенольный антиоксидант и (в) эмульгирующий агент.
Недостатком данного способа является необходимость введения дополнительной стадии приготовления маточной эмульсии.
Сущность Изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является устранение проблемы нестабильности и расслоения эмульсий антиоксидантов, применяемых для стабилизации латексов различных назначений, при сохранении или улучшении их желательной реологии и текучести.
Технический результат настоящего изобретения заключается в получении композиции для стабилизации латекса, обладающей повышенной устойчивостью к расслоению (период полурасслоения составляет не менее суток) и обеспечивающей равномерное распределение антиоксиданта в латексах, что в свою очередь существенно продлевает стабильность и сроки хранения латекса, полученного с добавлением такой композиции.
Поставленная задача решается и желаемый технический результат достигается посредством получения композиции для стабилизации латекса, состоящей из компонентов А-G, взятых в массовом соотношении А : В : С : D : Е : F : G = (18,4-65,2) : (0,2-0, 6) : (0,2-0, 6) : (0,8-2, 4) : (0,2-0, 6) : (0,2-0, 6) : (30,0-80,0), причем суммарное значение компонентов составляет 100 мае. частей. При этом А представляет собой маслорастворимый антиоксидант, В - продукт конденсации 2- нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол), С - сульфатированный углеводород с длиной цепи Cs-Ci6, D - моноглицерид жирных кислот с длиной цепи С8-С22, Е - неионогенный эмульгатор ароматической природы, F - натриевую соль алкилбензолсульфокислоты, G - воду.
Указанная композиция может быть получена с помощью способа по настоящему изобретению, включающему стадии; 1) перемешивания компонентов D и А в подходящей емкости при комнатной температуре или умеренном нагревании до полного растворения; 2) перемешивания компонентов В, С, Е, F и G в другой емкости при комнатной температуре до полного растворения; 3) введения раствора, полученного на стадии 1), в раствор, полученный на стадии 2) при постоянном перемешивании; 4) перемешивания полученной смеси при комнатной температуре до получения однородной композиции.
Настоящее изобретение также раскрывает латекс, полученный с добавлением композиции для стабилизации согласно настоящему изобретению, который характеризуется значением индекса распределения антиоксиданта (Ih),
равным не менее 0,3· При этом индекс распределения антиоксиданта (Ih) определен по формуле
Ш=С1/С2, где С1 - концентрация антиоксиданта в придонной области мерного цилиндра с латексом, С2 - концентрация антиоксиданта в самой верхней части мерного цилиндра с латексом, после гомогенизации и отстаивания в течение 24 часов, где мерный цилиндр соответствует 2-250-2 по ГОСТ 1770-74.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 показана зависимость процента воды, отделившейся в композиции для стабилизации, от времени.
Подробное описание изобретения
Техническая задача настоящего изобретения по устранению проблемы нестабильности и расслоения эмульсии антиоксидантов решается посредством получения композиции для стабилизации латексов, представляющей собой смесь компонентов А, В, С, D, Е, F и G, взятых в следующем массовом соотношении:
А : В : С : D : Е : F : G = (18,4-65,2) : (0,2-0, 6) : (0,2-0, 6) : (0,8-2, 4) : (0,2-0, 6) : (0,2-0, 6) : (30,0-80,0), причем суммарное значение компонентов составляет 100 мае. частей.
Используемые компоненты А, В, С, D, Е, F и G более подробно описаны ниже.
Компонент А: маслорастворимый антиоксидант
В соответствии с настоящим изобретением антиоксидант выбирается исходя из требований, предъявляемых к конечному назначению латекса. Например, для каучуковых латексов применяют антиоксиданты в жидком агрегатном состоянии, для товарных латексов применяют твердые антиоксиданты в виде дисперсий. Широко распространено применение антиоксидантов на основе фенолов, стерически затрудненных фенолов, производных дифениламинов, фосфорорганических соединений, тиоэфиров и др., основным назначением которых является подавление процессов взаимодействия образовавшихся перекисных радикалов с ненасыщенными связями полимеров.
Предпочтительно применяют маслорастворимые антиоксиданты фенольной природы, в частности такие как: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, 6-
трет-бутил-2, 4-диметил фенол, 2,4,6-три-трет-бутилфенол, 4,6-бис-(трет-бутил)-о- крезол, 4,6-бис-(октилтиометил)-о-крезол, и т.п., наиболее предпочтительно - с температурой плавления не выше 15°С. например, 4,6-бис-(октилтиометил)-о- крезол. Антиоксидант с температурой плавления выше 15°С может частично кристаллизоваться, что может приводить к его неравномерному распределению в латексе.
Одним из наиболее предпочтительных маслорастворимых антиоксидантов является 4,6-бис-(октилтиометил)-о-крезол.
Массовая доля антиоксиданта в составе композиции для стабилизации составляет от 18,4 до 65,2 мае. ч., предпочтительно 30,0-50,0 мае. ч., наиболее предпочтительно - 40,0 мае. ч. (на 100,0 мае. ч. всей смеси). Приближение к верхней границе содержания антиоксиданта в составе композиции может привести к обращению фаз, т.е. эмульсия масло-в-воде перейдет в эмульсию вода- в-масле, что негативно скажется на распределении антиоксиданта в конечном латексе. Снижение доли антиоксиданта ведет к увеличению общей дозировки композиции в латекс для сохранения доли содержания антиоксиданта в готовой продукции, что в целом невыгодно в технологических процессах.
Компонент В: продукт конленсации 2-наФталинсульфокислоты с Формальдегидом (лейканол)
Продукт поликонденсации 2-нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол) представляет собой смесь полимеров с молекулярной массой в диапазоне 50-30000 г/моль, предпочтительно 1500 - 4000 г/моль. Меньшие или большие значения молекулярной массы снижают устойчивость композиции вследствие худшей сорбируемости на поверхности коллоидных частиц. Содержание лейканола в составе композиции находится в диапазоне от 0,2 до 0,6 мае. ч., наиболее предпочтительно составляет около 0,4 мае. ч.. Меньшая массовая доля лейканола в композиции приводит к уменьшению термомеханической стабильности из-за недостаточной концентрации вещества. Увеличение содержания лейканола нецелесообразно, так как это приводит к перерасходу вещества.
Компонент С: сульфатированный углеводород с длиной цепи Сю-Сы
Сульфатированный углеводород, применяемый согласно настоящему изобретению, представляет собой поверхностно-активное вещество (ПАВ), образующееся при сульфатировании алканов серной кислотой или ее ангидридом с последующей нейтрализацией щелочью или ее солью, например, децилсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, миристилсульфат натрия, пальмитилсульфат натрия и т.д., а также их изомеры и смеси. Согласно настоящему изобретению предпочтительная длина цепи сульфатированного углеводорода составляет 8-16 атомов углерода, наиболее предпочтительно - 12 (лаурилсульфат натрия). Меньшее или большее число углеродных атомов приводит к увеличению критической концентрации мицеллообразования (ККМ) эмульгатора и, как следствие, большему расходу данного компонента. Массовая доля сульфатированного углеводорода в составе композиции составляет 0,2-0, 6 мае. ч., наиболее предпочтительно около 0,4 мае. ч. Меньшая дозировка снижает содержание эмульгаторов, обеспечивающих образование эмульсии масло-в-воде и, как следствие, стабильность всей эмульсии. Большая дозировка приводит к общему увеличению содержания эмульгаторов в композиции и перерасходу компонента.
Компонент D: моноглицерид жирных кислот с длиной цепи Ск-Сгг
Моноглицерид жирных кислот, применяемый согласно настоящему изобретению, представляет собой продукт взаимодействия глицерина и жирных кислот, например, глицерилмонокаприлат, глицерилмонокапринат, глицерилмонокапронат, глицерилмонолаурат, глицерилмономиристат, глицерилмонопальмитат, глицерилмоностеарат, глицерилмоноолеат, глицерилмонолинолеат и т.д., а также их изомеры и смеси. Согласно настоящему изобретению предпочтительно применяют насыщенные жирные кислоты, наиболее предпочтительно - насыщенные жирные кислоты с длиной цепи 16-20 атомов углерода. Использование ненасыщенных жирных кислот или кислот с меньшей или большей длиной углеродной цепи дает менее стабильные эмульсии. Массовая доля моноглицеридов в композиции составляет от 0,8 до 2,4 мае. ч., предпочтительно - 1,2-1, 8 мае. ч., наиболее предпочтительно около 1,6 мае. ч. Меньшая дозировка моноглицерида снижает стабильность эмульсии по причине недостаточности концентрации данного эмульгатора, концентрирующегося,
преимущественно, в низкополярной фазе. Избыток моноглицерида приводит к превышению содержания в композиции веществ с низкой полярностью и, как следствие, к расслоению всей композиции.
Компонент Е: неионогенный эмульгатор ароматической ПРИРОДЫ.
Неионогенный эмульгатор ароматической природы представляет собой техническую смесь изомеров оксиэти лированных алкилфенолов. Например, это могут быть орто-, пара-, метаизомеры и изомеры по алкильным фрагментам (поли)оксиэтиленгексилфенола, (поли)оксиэтиленгептилфенола,
(поли)оксиэтиленоктилфенол, (поли)оксиэтиленнонилфенола,
(поли)оксиэтилендецилфенола, (поли)оксиэтиленундецилфенола,
(поли)оксиэтилендодецилфенола и т.д. Предпочтительно в композициях по настоящему изобретению применяют (поли)оксиэтилнонилфенолы, наиболее предпочтительно применяют (поли)оксиэтилнонилфенолы с числом оксиэтильных групп 12. Массовая доля компонента Е выбирается в диапазоне 0, 2-0, 6 мае. ч., наиболее предпочтительно около 0,4 мае. ч. Дозировка подбирается эмпирическим путем, при этом меньшее содержание неионогеного эмульгатора снижает время полурасслоения эмульсии за счет уменьшения синергетического эффекта, а избыток ведет к перерасходу эмульгатора данного типа.
Компонент F: натриевая соль алкилбензолсульфокислоты.
В качестве компонента F применяют изомеры и смеси изомеров натриевых солей алкилбензолсульфокислот, таких как бутилбензосульфонат натрия, пентилбензосульфонат натрия, гексилбензосульфонат натрия, гептилбензосульфонат натрия, октилбензосульфонат натрия, нонилбензосульфонат натрия, децилбензосульфонат натрия, ундецилбензосульфонат натрия, додецилбензосульфонат натрия, тридецилбензосульфонат натрия, тетрадецилбензосульфонат натрия, пентадецилбензосульфонат натрия, гексадецилбензосульфонат натрия, гептадецилбензосульфонат натрия, октадецилбензосульфонат натрия и т.д., а также их изомеры и смеси. В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно применять додецилбензосульфонат. Массовая доля сульфатированного эмульгатора в составе композиции составляет 0,2-0, 6 мае. ч.,
наиболее предпочтительно около 0,4 мае. ч. Дозировка подбирается аналогично компоненту С ввиду схожести природы веществ (сульфатированные производные углеводородов).
Компонент G: вода
В соответствии с настоящим изобретением применяют воду в количестве 80 - 30 мае. ч. на 100,0 мае. ч. всей композиции, наиболее предпочтительно около 56,8 мае. ч.. Меньшая массовая доля воды приводит к повышенной вязкости системы, что затрудняет дозирование и перемешивание. Большее содержание воды приводит к снижению концентрации активного вещества (антиоксиданта), что технологически нецелесообразно. В соответствии с настоящим изобретением применяемая вода предпочтительно представляет собой умягченную воду.
Способ получения композиции для стабилизации латекса по настоящему изобретению осуществляют следующим образом: взвешивают расчетные навески выбранного моноглицерида жирных кислот (D) и антиоксиданта (А), помещают в подходящую емкость (например, стеклянный стакан) и перемешивают при комнатной температуре до полного растворения (при визуальном контроле). Перемешивание может осуществляться со скоростью не менее 200 об/мин. на магнитной или верхнеприводной мешалке. Время растворения моноглицеридов составляет от 15 минут до 1 часа, для более быстрого растворения допускается небольшое нагревание до приблизительно 40°С. Оставшиеся компоненты взвешивают и растворяют в необходимом количестве воды в другой емкости посредством перемешивания при комнатной температуре. Скорость перемешивания может составлять 200 об/мин. и выше, а время перемешивания может составлять 5-10 минут. Не прекращая перемешивания, в емкость с водным раствором компонентов вводят раствор моноглицерида в антиоксиданте, например в течение 1-5 минут со скоростью приблизительно 50 мл/мин., и перемешивают при комнатной температуре, например в течение еще 5-10 минут. Рекомендуется полученную эмульсию дополнительно диспергировать на механическом диспергаторе в течение 15 минут при комнатной температуре со скоростью 10000 оборотов в минуту. Полученная смесь должна быть однородной, без сгустков и комочков.
Полученная композиция для стабилизации превосходна для стабилизации латексовразличного назначения (лптексов -полупродуктов производства эмульсионных каучуков и латексов товарного назначения). . В частности, она пригодна для стабилизации латексов, полученных эмульсионной сополимеризацией сопряженных диенов, мономеров виниларилового ряда, а- ненасыщенных кислот и их производных (ангидридов, амидов, нитрилов, эфиров, хлорзамещенных кислот и т.д.), проводимой в реакторах непрерывного, периодического или полупериодического действия, в присутствии эмульгаторов (анионных, амфотерных, неионогенных), при необходимости - регуляторов молекулярной массы и инициаторов различной природы (пероксиды, гидропероксиды, водорастворимые соли персульфатного типа), где эмульсия компонентов полимеризации характеризуется значением pH в диапазоне 2-13 и массовой долей сухого вещества 10-75%.
Стабилизирующая композиция может быть получена с применением различных эмульгаторов как индивидуально, так и в смеси. В зависимости от вида эмульгатора и его дозировки меняется скорость расслоения композиции, что и обуславливает ее эксплуатационные качества. Приемлемым считается время начала отделения водной фазы не менее часа, а период полурасслоения - не менее суток (см. Таблицу 1).
Композицию для стабилизации по настоящему изобретению применяют следующим образом. По завершении процесса полимеризации латексы могут быть дополнительно подвергнуты дегазации и/или концентрации, после чего проводят введение стабилизирующей композиции в латекс механическим примешиванием в течение 20-30 минут. Затем в латекс, при необходимости, могут быть введены функциональные добавки.
Стабилизированный латекс, полученный с применением композиции для стабилизации, характеризуется значением индекса распределения антиоксиданта (Ih), равным не менее 0,3. Индекс распределения антиоксиданта (Ш) определяется по формуле
Ш=С1/С2, где С1 - концентрация антиоксиданта в придонной области мерного цилиндра с латексом, С2 - концентрация антиоксиданта в самой верхней части
мерного цилиндра с латексом, после гомогенизации и отстаивания в течение 24 часов, где мерный цилиндр соответствует исполнению 2-250-2 по ГОСТ 1770-74.
Композицию для стабилизации по настоящему изобретению можно применять для стабилизации латексов различной природы и назначений, например, карбоксилированных латексов, применяемых для пропитки нетканых материалов, для изготовления красок и грунтовых покрытий; нитрильных латексов, применяемых для производства перчаток и т.д.. В частности, она пригодна для стабилизации латексов, выбранных из группы, включающей бутадиен-стирольный латекс, бутадиен-нитрильный латекс, акрилатный латекс, винилацетатный латекс, в том числе карбоксилированные бутадиен-стирольные, бутадиен-нитрильные, акрилатные и винилацетатные латексы.
Осуществление Изобретения
Методы испытаний:
1). Анализ периода полурасслоения эмульсии антиоксиданта выполняется следующим образом: 200 мл свежеприготовленной эмульсии антиоксиданта наливают в стеклянный цилиндр, объемом 250 мл, в исполнении 2-250-2, по ГОСТ 1770-74, закрывают притертой стеклянной пробкой и замеряют время, за которое при комнатной температуре отделится половина всего количества антиоксиданта. В ходе измерения также может быть оценена скорость расслоения системы, которая не является линейной величиной и рассчитывается как количество отделившейся жидкости, выраженное в процентах от общей массы, в определенный момент времени.
2). Анализ массовой доли сухого вещества выполняется при помощи прибора для измерения влажности. Взвешивают пробу образца, массой 0,5- 1,0 г, затем сушат в течение 10-30 минут при температуре 150-200 градусов, после чего снова взвешивают. Отношение конечной массы к исходной дает массовую долю сухого вещества.
3). Анализ показателя кислотности выполняется при помощи прибора для измерения pH. Процесс измерения автоматизирован: электроды погружаются в исследуемый образец и фиксируется отображенное значение.
4). Индекс распределения рассчитывают как отношение значения придонной концентрации антиоксиданта к значению концентрации в
приповерхностной области после гомогенизации и отстаивания стабилизированного латекса в цилиндре исполнения 2-250-2 в течение 24 часов. Концентрация может быть определена любым методом, в т.ч. фотометрическим, хроматографическим и т.д.
Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется приведенными ниже примерами конкретного исполнения, которые служат лишь для иллюстрации настоящего изобретения, но не для ограничения объема притязаний. Специалистам в данной области будет ясно, что заявляемое изобретение определяется только формулой изобретения и ее эквивалентами.
Пример 1 (сравнительный)
Навески из 8 г эмульгатора лаурилсульфата натрия, 100 г антиоксиданта 4,6-бис-(октилтиометил)-о-крезола и 142 г воды помещали в стеклянный стакан объемом 500 мл и перемешивали на магнитной мешалке со скоростью 200 об./мин. при комнатной температуре в течение 20 минут, после чего еще 20 минут диспергировали со скоростью 10000 оборотов в минуту. В другой стеклянный стакан объемом 1000 мл помещали 500 мл бутадиен-стирольного латекса СКС-30 АРК с массовой долей сухого вещества 20%, приливали 0,875 г эмульсии антиоксиданта и перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 30 минут со скоростью 200 об/мин при комнатной температуре. 200 мл эмульсии антиоксиданта помещали в стеклянный цилиндр на 250 мл, в исполнении 2-250-2 в соответствии с ГОСТ 1770-74, закрывали притертой стеклянной пробкой и замерили время, за которое отделилась половина всего количества антиоксиданта (замеряли по мерной шкале). 200 мл стабилизированного латекса помещали в аналогичный цилиндр и оставляли на сутки при комнатной температуре. По истечении 24 часов отбирали пипеткой пробу в приповерхностной и придонной частях цилиндра. Проводили хроматографический анализ массовой доли антиоксиданта в пробах латекса и рассчитывали индекс распределения как отношение концентрации в придонной области к концентрации в приповерхностной .
Пример 2 (по изобретению)
100 г антиоксиданта 4,6-бис-(октилтиометил)-о-крезола (компонент А) помещали в стеклянный стакан объемом 250 мл, присыпали 4 г моноглицерида
стеариновой кислоты (компонент D) и перемешивали при комнатной температуре со скоростью 200 об/мин. на магнитной мешалке до полного растворения. Время перемешивания составляло 50 минут. В другой стеклянный стакан объемом 500 мл наливали 142 г воды (компонент G), добавили 1 г лаурилсульфата натрия (компонент С), 1 г неонола (компонент Е), 1 г сульфонола (компонент F), 1 г лейканола (компонент В) и перемешивали на магнитной мешалке при комнатной температуре со скоростью 200 об/мин. в течение 5 минут. Затем, не прекращая перемешивания, в стакан с водным раствором эмульгаторов вливали тонкой струйкой раствор моноглицерида в антиоксиданте и продолжали перемешивание при комнатной температуре еще 10 минут. Полученную композицию помещали в емкость для диспергирования и диспергировали в течение 20 минут при 10 000 об/мин. По окончании процесса в стеклянный стакан объемом 1000 мл помещали 500 мл бутадиен-стирольного латекса СКС-30 АРК с массовой долей сухого вещества 20%, добавляли 0,875 г стабилизирующей композиции и перемешивли с помощью магнитной мешалки в течение 30 минут со скоростью 200 об ./мин. при комнатной температуре. 200 мл композиции помещали в стеклянный цилиндр на 250 мл, в исполнении 2-250-2 в соответствии с ГОСТ 1770-74, закрывали притертой стеклянной пробкой и замеряли время, за которое отделилась половина всего количества антиоксиданта (замеряли по мерной шкале). 200 мл стабилизированного латекса помещали в аналогичный цилиндр и оставляли на сутки при комнатной температуре. По истечении 24 часов отбирали пипеткой пробу в приповерхностной и придонной частях цилиндра, проводили хроматографический анализ массовой доли антиоксиданта и рассчитывали индекс распределения как отношение концентрации в придонной области к концентрации в приповерхностной. Полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 3
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве маслорастворимого антиоксиданта использовали 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, а в качестве сульфатированного эмульгатора ароматической природы - тетрадецилбензосульфонат натрия. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 4
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве сульфатированного углеводорода использовали децилсульфат натрия. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 5
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве моноглицерида жирных кислот использовали смесь (1:1) глицерилмономиристата, и глицерилмонопальмитата. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 6
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве неионогенного эмульгатора ароматической природы использовали
(поли)оксиэтиленундецилфенол с числом оксиэтильных групп - 14. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 7 (сравнительный)
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве моноглицерида жирных кислот использовали глицерилмонокаприлат, а в качестве неионогенного эмульгатора ароматической природы - (поли)оксиэтиленундецилфенол с числом оксиэтильных групп - 8. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 8 (сравнительный)
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве сульфатированного углеводорода использовали пальмитилсульфат натрия, а в качестве маслорастворимого антиоксиданта - 2,4,6-три-трет-бутилфенол. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 9 (сравнительный)
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве сульфатированного эмульгатора ароматической природы использовали октабензосульфонат натрия, а в качестве моноглицерида жирных кислот - глицерилмоноолеат. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 10 (сравнительный)
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве сульфатированного углеводорода использовали октилсульфат натрия, а в качестве неионогенного эмульгатора ароматической природы
(поли)оксиэтиленгептилфенол с числом оксиэтильных групп - 6. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 11
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве маслорастворимого антиоксиданта использовали 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, в качестве сульфатированного эмульгатора ароматической природы применяли (поли)оксиэтилнонилфенолы с числом оксильных групп 12. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 12
Композицию получали аналогично примеру 11. В качестве сульфатированного углеводорода использовали пальмитилсульфат натрия. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 13
Композицию получали аналогично примеру 11. В качестве сульфатированного углеводорода использовали миристилсульфат натрия. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 14
Композицию получали аналогично примеру 11. В качестве сульфатированного углеводорода использовали децилсульфат натрия. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Пример 15
Композицию получали аналогично примеру 2. В качестве натриевой соли алкилбензолсульфокислоты применяли додецилбензосульфонат. Дозировки компонентов и полученные результаты представлены в таблице 2.
Таблица 1
Скорость начала отделения водной фазы и время полурасслоения
Как видно из данных таблицы, ни один из эмульгаторов, входящих в состав композиции, при индивидуальном использовании не позволяет достичь результатов, получаемых при применении композиции. Наиболее эффективным и широко применяемым индивидуальным эмульгатором является лаурилсульфат натрия, что позволяет принять его как стандарт/маркер для сравнения и оценки показателей.
При сравнении количеств отделившейся воды через определенные промежутки времени также отмечено существенное увеличение времени стабильности эмульсии. Как можно видеть на фиг. 1, скорость отделения водной фазы за единицу времени (скорость расслоения системы) существенно снижается для композиций по настоящему изобретению по сравнению с использованием вышеупомянутого индивидуального эмульгатора - лаурилсульфата натрия.
Таблица 2
Состав и свойства композиции
Таблица 2. Продолжение
Таблица 2. Продолжение
Данные, представленные в таблице 2, демонстрируют, что период полурасслоения составляет не менее суток, а, следовательно, композиция для стабилизации латекса согласно настоящему изобретению обладает повышенной устойчивостью к расслоению. Латекс, полученный с применением композиции для стабилизации по настоящему изобретению, имеет значение индекса распределения антиоксиданта (Ш), равным не менее 0,3, что говорит о равномерном распределении антиоксиданта в латексе. Как следствие, антиоксидант не отслаивается и не концентрируется в верхних слоях латекса.
Claims
1. Композиция для стабилизации латекса, состоящая из компонентов A-G, взятых в массовом соотношении A : B : C : D : E : F : G = (18,4-65,2) : (0,2-0, 6) : (0,2-0, 6) : (0,8-2, 4) : (0,2-0, 6) : (0,2-0, 6) : (30,0-80,0), причем суммарное значение компонентов составляет 100 масс, частей, где А представляет собой маслорастворимый антиоксидант, В представляет собой продукт конденсации 2- нафталинсульфокислоты с формальдегидом (лейканол), С - сульфатированный углеводород с длиной цепи Cs-Ci6, D - моноглицерид жирных кислот с длиной цепи С8-С22, Е - неионогенный эмульгатор ароматической природы, F - натриевую соль алкилбензолсульфокислоты, G является водой.
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента А применяют маслорастворимые антиоксиданты фенольной природы, предпочтительно такие как: 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, 6-трет-бутил-2,4- диметилфенол, 2,4,6-три-трет-бутилфенол, 4,6-бис-(трет-бутил)-о-крезол или 4,6- бис-(октилтиометил)-о-крезол.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента А применяют маслорастворимые антиоксиданты фенольной природы с температурой плавления не выше 15°С.
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента А применяют 4,6-бис-(октилтиометил)-о-крезол.
5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что компонент А применяют в количестве от 30,0 до 50,0 мае. ч. в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что компонент А применяют в количестве 40,0 мае. ч. в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента С применяют сульфатированный углеводород с длиной цепи, составляющей 12 атомов углерода.
8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовая доля компонента С в составе композиции составляет 0,4 мае. части в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
9. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента D применяют насыщенные жирные кислоты с длиной цепи 16-20 атомов углерода.
10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовая доля компонента D в композиции составляет от 1,2 до 1,8 мае. частей в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
11. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовая доля компонента D в композиции составляет примерно 1,6 мае. частей в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
12. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что неионогенный эмульгатор ароматической природы (компонент Е) представляет собой техническую смесь изомеров оксиэтилированных алкил фенолов.
13. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента Е применяют (поли)оксиэтилнонилфенолы.
14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что в качестве компонента Е применяют (поли)оксиэтилнонилфенолы с числом оксиэтильных групп 12.
15. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовая доля компонента Е составляет 0,4 мае. части в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
16. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента F предпочтительно применяют додецилбензосульфонат.
17. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что массовая доля компонента F в составе композиции наиболее предпочтительно составляет 0,4 мае. части в расчете на 100,0 мае. ч. композиции.
18. Способ получения композиции для стабилизации латекса по п.1, включающий следующие стадии: 1) перемешивание компонентов D и А в подходящей емкости при комнатной температуре или умеренном нагревании до полного растворения; 2) перемешивание компонентов В, С, Е, F и G в другой емкости при комнатной температуре до полного растворения; 3) введение раствора, полученного на стадии 1), в раствор, полученный на стадии 2) при постоянном перемешивании; 4) перемешивание смеси со стадии 3) при комнатной температуре до получения однородной композиции.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап 1) продолжается от 15 минут до 1 часа.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что на этапе 1) производят умеренное нагревание раствора до температуры не выше чем приблизительно 40°С.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что длительность перемешивания на этапе 2) составляет от 5 до 10 минут.
22. Способ по п.18, отличающийся тем, что время перемешивания на этапе 3) составляет 6-15 минут.
23. Способ по п.18, отличающийся тем, что на этапе 4) композицию диспергируют на механическом диспергаторе в течение 15 минут со скоростью 10000 оборотов в минуту.
24. Стабилизированный латекс, содержащий композицию для стабилизации по п.1, характеризующийся периодом полурасслоения не менее 1 суток.
25. Стабилизированный латекс по п.24, характеризующийся значением индекса распределения антиоксиданта (Ih), равным не менее 0,3, где индекс распределения антиоксиданта (Ih) определен по формуле
Ш=С1/С2, где С1 - концентрация антиоксиданта в придонной области мерного цилиндра с латексом, С2 - концентрация антиоксиданта в самой верхней части мерного цилиндра с латексом, после гомогенизации и отстаивания в течение 24 часов, где мерный цилиндр соответствует 2-250-2 по ГОСТ 1770-74.
26. Стабилизированный латекс по п.24 или 25, где латекс представляет собой бутадиен-стирольный латекс, бутадиен-нитрильный латекс, акрилатный латекс, винилацетатный латекс, включая карбоксилированные бутадиен- стирольные, бутадиен-нитрильные, акрилатные и винилацетатные латексы.
27. Способ получения стабилизированного латекса, отличающийся тем, что к латексу добавляют композицию для стабилизации латекса по любому из п.п. 1- 17.
28. Способ получения стабилизированного латекса по п.27, отличающийся тем, что введение стабилизирующей композиции в латекс осуществляют механическим примешиванием в течение 20-30 минут.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/001016 WO2021133188A1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/001016 WO2021133188A1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021133188A1 true WO2021133188A1 (ru) | 2021-07-01 |
Family
ID=76574570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/001016 WO2021133188A1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2021133188A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5610212A (en) * | 1993-05-13 | 1997-03-11 | Kao Corporation | Means for mechanically stabilizing deproteinized natural rubber latex |
| US6596796B1 (en) * | 1999-10-18 | 2003-07-22 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Stabilizers for emulsion crude rubbers, synthetic latex and natural rubber latex |
| US20050143518A1 (en) * | 2002-03-15 | 2005-06-30 | Herbert Eichenauer | Stabilizing compositions for polymer systems |
| US10383547B2 (en) * | 2014-02-03 | 2019-08-20 | Aquaspersions Ltd. | Antioxidant stabiliser for polymers |
-
2019
- 2019-12-25 WO PCT/RU2019/001016 patent/WO2021133188A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5610212A (en) * | 1993-05-13 | 1997-03-11 | Kao Corporation | Means for mechanically stabilizing deproteinized natural rubber latex |
| US6596796B1 (en) * | 1999-10-18 | 2003-07-22 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Stabilizers for emulsion crude rubbers, synthetic latex and natural rubber latex |
| US20050143518A1 (en) * | 2002-03-15 | 2005-06-30 | Herbert Eichenauer | Stabilizing compositions for polymer systems |
| US10383547B2 (en) * | 2014-02-03 | 2019-08-20 | Aquaspersions Ltd. | Antioxidant stabiliser for polymers |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BERESNEV, V N; KRAYNIK, I I; BARANETS, I V; AGIBALOVA, L V: "The Influence of leucanol on the aggregative stability of synthetic latexes", ZHURNAL PRIKLADNOI KHIMII, vol. 91, no. 7, 30 November 2017 (2017-11-30), RU, pages 998 - 1006, XP009529647, ISSN: 0044-4618, DOI: 10.1134 / S0044461818070095 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4506062A (en) | Inverse suspension polymerization process | |
| FI69633C (fi) | Vattenhaltig plastdispersion fri fraon emulgeringsmedel | |
| EP0565825A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wässrigen Polymerdispersionen | |
| Atanase et al. | Effect of poly (vinyl alcohol-co-vinyl acetate) copolymer blockiness on the dynamic interfacial tension and dilational viscoelasticity of polymer–anionic surfactant complex at the water–1-chlorobutane interface | |
| KR100988962B1 (ko) | 중합율이 높으면서 응고물 함량이 저감된 대구경 고무질 중합체 라텍스 제조용 소구경 고무질 중합체 라텍스의 제조 방법 | |
| WO2021133188A1 (ru) | Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения | |
| US3642676A (en) | Preparation of artificial latexes of olefin polymers | |
| RU2803745C1 (ru) | Композиция для стабилизации латекса и способ ее получения | |
| EP0083044A2 (de) | Entschäumerzubereitungen | |
| EP2123350A1 (de) | Wässrige Tensid-Zusammensetzungen mit niedrigem Pourpoint | |
| Brouwer et al. | The role of water solubility of the oil phase in the formation of miniemulsions | |
| US4680321A (en) | Agglomeration | |
| CN109758968B (zh) | 一种复合物乳化剂及其制备方法 | |
| US2494002A (en) | Creaming of mixtures of synthetic rubber latices of different average particle sizes | |
| KR101927789B1 (ko) | 에멀젼 중합을 위한 연장된 계면활성제 | |
| US2655496A (en) | Method for emulsifying polymerizable compounds and effecting polymerization with the emulsions | |
| Kraynik et al. | Stability of Polymer–Monomer Particles of Synthetic Latexes | |
| US8779075B2 (en) | Use of nonionic surfactants as emulsifiers for emulsion polymerization (III) | |
| RU2622649C1 (ru) | Способ получения латексов | |
| JPH0115521B2 (ru) | ||
| JPS6059248B2 (ja) | キサントゲン変性クロロプレン重合体の製造法 | |
| JPS59501368A (ja) | コロイド状の大きさのポリマ−粒子と添加剤とから成る水性分散液およびその製造法 | |
| RU2771752C1 (ru) | Бутадиен-нитрильный латекс, латексная композиция для погружного макания, маканое изделие | |
| Dimonie et al. | Effect of alkyl substitution of dowfaxTM surfactants in styrene‐butadiene emulsion copolymerization | |
| SU366722A1 (ru) | Способ получени дивинилнитрильных каучуков |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19957489 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2022111754 Country of ref document: RU |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19957489 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |