RU2373225C2 - Method of emulsion polymerisation rubber stabilisation - Google Patents
Method of emulsion polymerisation rubber stabilisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373225C2 RU2373225C2 RU2007145564/04A RU2007145564A RU2373225C2 RU 2373225 C2 RU2373225 C2 RU 2373225C2 RU 2007145564/04 A RU2007145564/04 A RU 2007145564/04A RU 2007145564 A RU2007145564 A RU 2007145564A RU 2373225 C2 RU2373225 C2 RU 2373225C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- latex
- rubbers
- parts
- stabilizer
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 69
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title abstract description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 9
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- -1 4-anilinophenyl Chemical group 0.000 claims description 11
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 4
- ATGUVEKSASEFFO-UHFFFAOYSA-N p-aminodiphenylamine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ATGUVEKSASEFFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 19
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 9
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 2
- RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 1-naphthylamine Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1 RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFSBFMDTWVPCIA-UHFFFAOYSA-N 2-(2-chloro-2,2-diphenylacetyl)oxyethyl-diethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1C(Cl)(C(=O)OCC[NH+](CC)CC)C1=CC=CC=C1 UFSBFMDTWVPCIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDCPNGVVOWVKJG-VAWYXSNFSA-N 2-[(e)-dodec-1-enyl]butanedioic acid Chemical compound CCCCCCCCCC\C=C\C(C(O)=O)CC(O)=O QDCPNGVVOWVKJG-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- YAXXOCZAXKLLCV-UHFFFAOYSA-N 3-dodecyloxolane-2,5-dione Chemical class CCCCCCCCCCCCC1CC(=O)OC1=O YAXXOCZAXKLLCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N N,N'-diphenyl-1,4-phenylenediamine Chemical compound C=1C=C(NC=2C=CC=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000003471 anti-radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- LDLMZCZSIRBKSD-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene prop-1-enylbenzene styrene Chemical compound C=CC=C.CC=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 LDLMZCZSIRBKSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N buta-2,3-dienenitrile Chemical compound C=C=CC#N IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- LPRLDRXGWKXRMQ-UHFFFAOYSA-N diphenylpyraline hydrochloride Chemical compound [Cl-].C1C[NH+](C)CCC1OC(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 LPRLDRXGWKXRMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N methyl vinyl ether Chemical compound COC=C XJRBAMWJDBPFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecene Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N p-anisidine Chemical compound COC1=CC=C(N)C=C1 BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
- 150000004992 toluidines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области стабилизации ненасыщенных эластомеров, в частности каучуков эмульсионной полимеризации.The invention relates to the field of stabilization of unsaturated elastomers, in particular emulsion polymerization rubbers.
Известен способ стабилизации ненасыщенных эластомеров путем введения в них на стадии получения каучуков или вулканизатов N,N'-дифенилфенилендиамина-1,4 (диафена ФФ) (Химические добавки к полимерам. Справочник. - М.: Химия, 1984, с.28). Диафен ФФ используется в дозировках 0,5-1% на каучук. Недостатки данного способа связаны с плохой растворимостью диафена ФФ в полимерах и трудностями введения его в каучуки эмульсионной полимеризации, вследствие чего данный способ не используется в промышленности для стабилизации каучуков эмульсионной полимеризации и латексов.There is a method of stabilizing unsaturated elastomers by introducing N, N'-diphenylphenylenediamine-1,4 (diaphene FF) into them at the stage of producing rubbers or vulcanizates (Chemical additives to polymers. Handbook. - M .: Chemistry, 1984, p. 28). Diafen FF is used in dosages of 0.5-1% per rubber. The disadvantages of this method are associated with the poor solubility of FF diaphen in polymers and the difficulties of introducing it into emulsion polymerization rubbers, as a result of which this method is not used in industry to stabilize emulsion polymerization rubbers and latexes.
Известен также способ стабилизации каучуков и резин с использованием в качестве антиоксиданта N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамина (диафена ФП) путем введения его в каучук на стадии выделения каучука или в резиновую смесь при ее приготовлении на вальцах или в резиносмесителе (Справочник резинщика. - М.: Химия, 1971, с.330). Диафен ФП применяется в дозировках 0,5-1,5%, как правило, в сочетании с другими антиоксидантами. Недостатки известного способа состоят в высокой летучести и высокой растворимости получаемого антиоксиданта в кислых водных растворах, вследствие этого его применение для стабилизации каучуков эмульсионной полимеризации ограничено - при коагуляции он в значительной степени вымывается из каучука и попадает в сточные воды.There is also a method of stabilizing rubbers and rubbers using N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine (AF diaphene) as an antioxidant by introducing it into rubber at the rubber isolation stage or into the rubber mixture when it is prepared on rollers or in a rubber mixer ( Handbook of rubber worker. - M.: Chemistry, 1971, p.330). Diafen AF is used in dosages of 0.5-1.5%, usually in combination with other antioxidants. The disadvantages of this method are the high volatility and high solubility of the resulting antioxidant in acidic aqueous solutions, as a result of which its use to stabilize the rubbers of emulsion polymerization is limited - when coagulating, it is largely washed out of the rubber and into sewage.
Известен также способ стабилизации синтетических полимеров путем введения в них продукта взаимодействия сополимера малеинового ангидрида с этиленом или α-олефинами, или стиролом, или октадеценом, или метилвиниловым эфиром с соединениями, содержащими одновременно гидразидную или аминную группу и группировки пространственно-затрудненного фенола или пространственно-затрудненного амина и другие группировки, отвечающие за стабилизирующий эффект (US №4863999, МКИ T08F 8/30, 05.09.1989). Недостатком способа является плохая совместимость получаемых антиоксидантов с наиболее массовыми каучуками, такими как бутадиен-стирольный, полибутадиен, полиизопрен.There is also known a method of stabilizing synthetic polymers by introducing into them the product of the interaction of a copolymer of maleic anhydride with ethylene or α-olefins, or styrene, or octadecene, or methyl vinyl ether with compounds containing both a hydrazide or amine group and groups of spatially hindered phenol or spatially hindered amine and other groups responsible for the stabilizing effect (US No. 4863999, MKI T08F 8/30, 09/05/1989). The disadvantage of this method is the poor compatibility of the resulting antioxidants with the most common rubbers, such as styrene butadiene, polybutadiene, polyisoprene.
Известен также способ стабилизации, в соответствии с которым антиоксидант, представляющий собой продукт взаимодействия эпоксидированного льняного масла с ароматическим амином, таким как нафтиламин, анилин, толуидин, анизидин, вводят в натуральный или синтетический каучук (В.М.Badran, A.F.Youman, e.a. High - M.W. material as antioxidant and antiradiations agent. Elastomerics, V.122, №2. p.26-33, 1990). Антиоксидант вводят в состав резиновой смеси в количестве 2-3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Недостатки данного способа заключаются в том, что антиоксидант необходимо использовать в достаточно больших количествах (2-3 мас.%); при синтезе антиоксиданта проходят параллельно реакции межмолекулярного сшивания, приводящие к труднорегулируемому повышению молекулярной массы и ухудшению технологических свойств получаемого продукта; затруднительно также введение получаемого продукта в латексы каучуков эмульсионной полимеризации из-за сложностей приготовления устойчивой эмульсии.A stabilization method is also known, according to which an antioxidant, which is the product of the interaction of epoxidized linseed oil with an aromatic amine, such as naphthylamine, aniline, toluidine, anisidine, is introduced into natural or synthetic rubber (B.M. Badran, AFYouman, ea High - MW material as antioxidant and antiradiations agent. Elastomerics, V.122, No. 2. p. 26-33, 1990). The antioxidant is introduced into the composition of the rubber mixture in an amount of 2-3 wt.h. per 100 parts by weight rubber. The disadvantages of this method are that the antioxidant must be used in sufficiently large quantities (2-3 wt.%); during the synthesis of the antioxidant, parallel reactions of intermolecular crosslinking take place, leading to difficult to control increase in molecular weight and deterioration of the technological properties of the resulting product; it is also difficult to introduce the resulting product into the rubber latexes of emulsion polymerization due to the difficulties in preparing a stable emulsion.
Наиболее близким является способ стабилизации каучуков путем использования в качестве антиоксиданта продукта взаимодействия малеинизированного таллового масла, содержащего смоляные и жирные кислоты в массовом соотношении 1-2:1 соответственно, с массовой долей связанного малеинового ангидрида от 10 до 30%, с n-аминодифениламином при массовом соотношении малеинизированное талловое масло: n-аминодифениламин 100:18-54, подаваемого в количестве 1,5-5,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука в виде водно-щелочного раствора (RU №2130031, МПК 6 С08А 6/14, 236/10, 236/12, С08Л 5/20, 25.12.1996). Недостатки данного способа следующие:The closest is a way to stabilize rubbers by using as an antioxidant the product of the interaction of maleated tall oil containing tar and fatty acids in a mass ratio of 1-2: 1, respectively, with a mass fraction of bound maleic anhydride from 10 to 30%, with n-aminodiphenylamine in mass the ratio of maleized tall oil: n-aminodiphenylamine 100: 18-54, supplied in an amount of 1.5-5.0 parts by weight per 100 parts by weight rubber in the form of an aqueous alkaline solution (RU No. 2130031, IPC 6 C08A 6/14, 236/10, 236/12, C08L 5/20, 12/25/1996). The disadvantages of this method are as follows:
1. Содержание в продукте фрагментов фенилендиамина, ответственного за стабилизирующее действие, составляет 15-30%, что обуславливает необходимость применения стабилизатора в достаточно высоких дозировках для эффективной защиты каучука от старения: как правило, 1,5-5,0 мас.% на каучук.1. The content of phenylenediamine fragments responsible for the stabilizing effect in the product is 15-30%, which necessitates the use of a stabilizer in sufficiently high dosages to effectively protect the rubber from aging: as a rule, 1.5-5.0 wt.% Per rubber .
2. Малеинизированное талловое масло может содержать до 20% нейтральных веществ, которые являются «балластом» - продуктом, не защищающим эластомеры от старения.2. Maleinized tall oil may contain up to 20% of neutral substances, which are “ballast” - a product that does not protect elastomers from aging.
3. Недостатком является и неприятный запах содержащих талловые масла продуктов.3. The disadvantage is the unpleasant smell of tall oil products.
Задачей заявляемого изобретения является разработка способа стабилизации каучуков эмульсионной полимеризации, не требующего высоких дозировок стабилизатора, но при этом сохраняющего свою эффективность на том же уровне, что и известные способы.The task of the invention is to develop a method for stabilizing the rubbers of emulsion polymerization, which does not require high doses of the stabilizer, but at the same time retains its effectiveness at the same level as the known methods.
Технический результат заключается в использовании антиоксиданта с высоким содержанием фрагментов фенилендиаминного типа, с низким содержанием «балластных веществ» и примесей, а также не вызывающего появление неприятного запаха стабилизированных им каучуков эмульсионной полимеризации.The technical result consists in the use of an antioxidant with a high content of phenylenediamine type fragments, with a low content of “ballast substances” and impurities, and also not causing an unpleasant smell of emulsion polymerization rubbers stabilized by it.
Технический результат достигается тем, что способ стабилизации каучуков эмульсионной полимеризации предусматривает введение в латекс стабилизатора фенилендиаминного типа N(4-анилинофенил)амида алкенилянтарной кислоты общей формулы:The technical result is achieved by the fact that the method of stabilizing the rubbers of emulsion polymerization involves the introduction of latex stabilizer phenylenediamine type N (4-anilinophenyl) amide alkenylamine acid of the General formula:
где n=6-18,where n = 6-18,
в количестве 0,1-1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука в виде водно-щелочного раствора.in an amount of 0.1-1.5 parts by weight per 100 parts by weight rubber in the form of an aqueous alkaline solution.
Используемый согласно заявляемому способу стабилизатор, N(4-анилинофенил)амид алкенилянтарной кислоты характеризуется содержанием основного вещества не менее 97%, то есть содержит незначительное количество "балластных" примесей. Также, содержание в стабилизаторе фенилендиаминного фрагмента, ответственного за стабилизирующий эффект, изменяется в зависимости от длины углеводородного радикала от 35,5 до 49,0%, а следовательно, существенно выше, чем в известном способе. Благодаря этому стабилизатор применяется в малых дозировках: от 0,1 до 1,5% на каучук (оптимальный вариант 0,2-0,6%, в зависимости от типа каучука). Кроме того, стабилизированные согласно заявленному способу каучуки эмульсионной полимеризации не имеют неприятного запаха.The stabilizer used according to the claimed method, N (4-anilinophenyl) amide of alkenyl succinic acid is characterized by a content of the basic substance of at least 97%, that is, it contains a small amount of "ballast" impurities. Also, the content in the stabilizer phenylenediamine fragment, responsible for the stabilizing effect, varies depending on the length of the hydrocarbon radical from 35.5 to 49.0%, and therefore, significantly higher than in the known method. Due to this, the stabilizer is used in small doses: from 0.1 to 1.5% per rubber (the best option is 0.2-0.6%, depending on the type of rubber). In addition, emulsion polymerization rubbers stabilized according to the claimed method have no unpleasant odor.
В таблице 1 представлены данные о свойствах каучука Нитриласт-26М, стабилизированного различными антиоксидантами (примеры 1, 2).Table 1 presents data on the properties of rubber Nitrilast-26M, stabilized by various antioxidants (examples 1, 2).
В таблице 2 представлены данные о свойствах каучука Нитриласт 18М, стабилизированного различными вариантами антиоксидантов (примеры 3-8).Table 2 presents data on the properties of rubber Nitrilast 18M, stabilized by various variants of antioxidants (examples 3-8).
В таблице 3 представлены данные о свойствах каучука БНКС-28АМН и его вулканизатов, стабилизированного различными антиоксидантами (примеры 9-10).Table 3 presents data on the properties of the rubber BNKS-28AMN and its vulcanizates, stabilized by various antioxidants (examples 9-10).
В таблице 4 представлены данные о свойствах каучука СКС-30АРКМ-27 и его вулканизатов, стабилизированного различными антиоксидантами (примеры 11-12).Table 4 presents data on the properties of rubber SKS-30ARKM-27 and its vulcanizates, stabilized by various antioxidants (examples 11-12).
Для введения антиоксиданта в каучук из него готовят 15-25%-ную водно-щелочную эмульсию. Эмульсия смешивается с латексом во всех отношениях. При этом не происходит снижения агрегативной устойчивости латекса. При выделении каучука из латекса антиоксидант остается в каучуке и не вымывается со сточными водами. Выделение может быть осуществлено различными вариантами: 1) использование для коагуляции смеси электролитов: соль (хлорид натрия)+кислота, 2) применение бессолевого коагулянта (четвертичное аммонийное основание, белок) в сочетании с кислотой, 3) использование в качестве коагулянтов солей многовалентных металлов (хлорид кальция, хлорид магния, сульфат алюминия).To introduce an antioxidant into rubber, a 15-25% aqueous alkaline emulsion is prepared from it. The emulsion is mixed with latex in every way. In this case, there is no decrease in the aggregate stability of latex. When rubber is released from latex, the antioxidant remains in the rubber and is not washed out with wastewater. Isolation can be carried out in various ways: 1) using a mixture of electrolytes for coagulation: salt (sodium chloride) + acid, 2) using a salt-free coagulant (quaternary ammonium base, protein) in combination with acid, 3) using polyvalent metal salts as coagulants ( calcium chloride, magnesium chloride, aluminum sulfate).
В соответствии с данным способом может осуществляться стабилизация любых каучуков эмульсионной полимеризации; например, бутадиен-нитрильных, бутадиен-стирольных (метилстирольных), полибутадиена, а также товарных латексов.In accordance with this method, stabilization of any rubbers of emulsion polymerization can be carried out; for example, nitrile butadiene, styrene butadiene (methyl styrene), polybutadiene, as well as commodity latexes.
При осуществлении изобретения использовали следующие методы испытания:In carrying out the invention, the following test methods were used:
Физико-механические свойства каучуков и вулканизатов оценивали по следующим методикам:Physico-mechanical properties of rubbers and vulcanizates were evaluated by the following methods:
Каучуки бутадиен-нитрильные;Butadiene-nitrile rubbers;
Нитриласт - ТУ 38.40.350-99Nitrilast - TU 38.40.350-99
БНКС-ТУ 38.30313-98BNKS-TU 38.30313-98
Каучуки бутадиен-стирольные;Styrene-butadiene rubbers;
СКС-30АРКМ-27-ТУ 38.303-03-020-2001SKS-30ARKM-27-TU 38.303-03-020-2001
Синтез стабилизатора осуществляют в соответствии со следующей общей методикой:The synthesis of the stabilizer is carried out in accordance with the following General procedure:
В реактор, снабженный мешалкой, рубашкой для теплоносителя, загружают алкенилянтарный ангидрид или смесь алкенилянтарных ангидридов и n-аминодифениламин при мольном соотношении компонентов 1:1. Процесс ведут при перемешивании, при температуре 65-75°С в течение 1,5 часов. Продукт имеет вид темной, вязкой, маслообразной жидкости. Для введения стабилизатора в каучук из него готовят 20±5%-ной концентрации водно-щелочную эмульсию с рН 9-11.Alkenyl succinic anhydride or a mixture of alkenyl succinic anhydrides and n-aminodiphenylamine in a 1: 1 molar ratio of components is charged into a reactor equipped with a stirrer, a jacket for a coolant. The process is carried out with stirring, at a temperature of 65-75 ° C for 1.5 hours. The product has the appearance of a dark, viscous, oily liquid. To introduce the stabilizer into the rubber, a 20 ± 5% concentration aqueous-alkaline emulsion with a pH of 9-11 is prepared from it.
Синтез стабилизатора может быть проведен также в растворителе. В этом случае после приготовления эмульсии растворитель из нее отгоняют.The synthesis of the stabilizer can also be carried out in a solvent. In this case, after preparing the emulsion, the solvent is distilled from it.
Изобретение иллюстрируется примерами конкретного исполнения.The invention is illustrated by examples of specific performance.
Пример 1.Example 1
В коагуляционный аппарат, снабженный механической мешалкой и рубашкой для обогрева, подают 5 кг латекса бутадиен-нитрильного каучука Нитриласт-26М (каучук производства ОАО «Воронежсинтезкаучук», массовая доля связанного нитрила акриловой кислоты в каучуке - 27,5%). Содержание сухого вещества в латексе - 18,5%, рН 10,3. Включают мешалку и подают в него 14,0 г 20%-ного водно-щелочного раствора N(4-анилинофенил)амида додеценилянтарной кислоты (дозировка стабилизатора 0,3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука). Смесь перемешивают 10 мин, нагревают до 50°С, приливают 1250 г раствора хлорида натрия в воде (концентрация 24%), к полученному флокуляту приливают 0,3%-ный раствор серной кислоты до рН 3,0. Выделившуюся крошку каучука отделяют от серума, трижды промывают умягченной водой, отжимают от влаги на червячном агрегате (содержание влаги - 7,2%) и высушивают в воздушной сушилке при температуре 80-100°С (содержание легколетучих в каучуке 0,25%).A coagulation apparatus equipped with a mechanical stirrer and a heating jacket serves 5 kg of nitrilest-26M nitrile butadiene rubber latex (rubber manufactured by Voronezhsintezkauchuk OJSC, mass fraction of bound acrylic acid nitrile in rubber is 27.5%). The dry matter content in latex is 18.5%, pH 10.3. The stirrer is turned on and 14.0 g of a 20% aqueous alkaline solution of dodecenyl succinic acid amide N (4-anilinophenyl) amide are fed into it (stabilizer dosage of 0.3 parts by weight per 100 parts by weight of rubber). The mixture is stirred for 10 minutes, heated to 50 ° C, 1250 g of a solution of sodium chloride in water are added (concentration of 24%), a 0.3% solution of sulfuric acid is poured into the resulting flocculate to a pH of 3.0. Separated crumb of rubber is separated from serum, washed three times with softened water, squeezed out of moisture on a worm unit (moisture content - 7.2%) and dried in an air dryer at a temperature of 80-100 ° C (content of volatile in rubber 0.25%).
С целью проверки стабилизирующих свойств продукта, каучук подвергают испытаниям в условиях ускоренного старения:In order to verify the stabilizing properties of the product, the rubber is tested in accelerated aging conditions:
1. Термообработка в воздушном термостате, t=150°C, время 60 мин. Оценивают растворимость каучука до и после старения.1. Heat treatment in an air thermostat, t = 150 ° C, time 60 min. The solubility of rubber before and after aging is evaluated.
2. Из каучука готовят резиновую смесь, смесь вулканизуют и вулканизат подвергают тепловому старению в воздушном термостате (t=100°C, время старения - 120 часов). Проводят сравнительную оценку физико-механических свойств вулканизата до и после старения. Результаты испытаний приведены на в таблице 1.2. A rubber mixture is prepared from rubber, the mixture is vulcanized and the vulcanizate is subjected to thermal aging in an air thermostat (t = 100 ° C, aging time - 120 hours). A comparative assessment of the physicomechanical properties of the vulcanizate before and after aging is carried out. The test results are shown in table 1.
Пример 2 (прототип)Example 2 (prototype)
Все операции осуществляют аналогично примеру 1. При этом в качестве стабилизатора используют продукт взаимодействия малеинизированного таллового масла с n-аминодифениламином (массовое соотношение малеинизированного таллового масла и n-аминодифениламина 100:20) в количестве 1% на каучук. Каучук и вулканизат, полученный на его основе, анализируют аналогично примеру 1. Свойства каучука и вулканизата приведены в таблице 1.All operations are carried out analogously to example 1. In this case, the product is used as a stabilizer for the interaction of maleated tall oil with n-aminodiphenylamine (mass ratio of maleized tall oil and n-aminodiphenylamine 100: 20) in an amount of 1% per rubber. The rubber and vulcanizate obtained on its basis are analyzed analogously to example 1. The properties of rubber and vulcanizate are shown in table 1.
Примеры 3-7Examples 3-7
Все операции осуществляют в соответствии с примером 1. При этом используют латекс каучука Нитриласт-18 (содержание связанного нитрила акриловой кислоты - 18,6%). В качестве стабилизатора используют N(4-анилинофенил)амид алкенилянтарной кислоты с различными углеводородными радикалами, а также варьируют дозировки стабилизатора от 0,1 до 1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Результаты испытаний приведены в таблице 2.All operations are carried out in accordance with example 1. In this case, Nitrilast-18 rubber latex is used (the content of the bound acrylic acid nitrile is 18.6%). As a stabilizer, N (4-anilinophenyl) alkenyl succinic acid amide with various hydrocarbon radicals is used, and the dosages of the stabilizer are varied from 0.1 to 1.5 parts by weight. per 100 parts by weight rubber. The test results are shown in table 2.
Пример 8 (прототип)Example 8 (prototype)
Все операции осуществляют в соответствии с примерами 3-8. При этом в качестве антиоксиданта используют продукт взаимодействия малеинизированного таллового масла с n-аминодифениламином с соотношением 100:20. Результаты испытаний приведены в таблице 2.All operations are carried out in accordance with examples 3-8. In this case, the product of the interaction of maleated tall oil with n-aminodiphenylamine with a ratio of 100: 20 is used as an antioxidant. The test results are shown in table 2.
Таким образом, из примеров 1-2 следует, что стабилизированный заявленным способом антиоксидант эффективно защищает бутадиен-нитрильные каучуки и вулканизаты на их основе от старения, не уступая при этом известному способу.Thus, from examples 1-2, it follows that the antioxidant stabilized by the claimed method effectively protects nitrile butadiene rubbers and vulcanizates based on them from aging, while not inferior to the known method.
Пример 9Example 9
Аналогично примеру 1, в латекс каучука БНКС-28АМН (содержание связанного нитрила акриловой кислоты - 29%) вводят эмульсию N(4-анилинофенил)амида алкенилянтарной кислоты (смесь амидов с n=12 и n=14 в соотношении 70:30) из расчета 0,35 мас.ч. стабилизатора на 100 мас.ч. каучука. Смесь перемешивают 10 мин, нагревают до 55°С и подают в нее раствор хлорида кальция. Образовавшуюся крошку каучука отделяют от серума, промывают умягченной водой, отжимают на червячном агрегате и высушивают в воздушной сушилке. Каучук и вулканизат на его основе подвергают испытаниям на старение. Результаты испытания приведены в таблице 3.Analogously to example 1, an emulsion of N (4-anilinophenyl) alkenyl succinic amide (a mixture of amides with n = 12 and n = 14 in the ratio of 70:30) is introduced into the latex of rubber BNKS-28AMN (the content of the bound acrylic acid nitrile is 29%) 0.35 parts by weight stabilizer per 100 parts by weight rubber. The mixture is stirred for 10 minutes, heated to 55 ° C and a solution of calcium chloride is fed into it. The resulting rubber crumb is separated from serum, washed with softened water, squeezed on a worm aggregate and dried in an air dryer. Rubber and vulcanizate based on it are subjected to aging tests. The test results are shown in table 3.
Пример 10 (прототип)Example 10 (prototype)
Аналогично примеру 10 получают каучук, стабилизированный известным способом, с использованием продукта взаимодействия малеинизированного таллового масла с n-аминодифениламином (соотношение компонентов 100:20). Результаты испытаний каучука и его вулканизата приведены в таблице 3, из которых следует, что стабилизированный заявленным способом каучук не уступает по свойствам каучуку, стабилизированному известным способом. При этом дозировка стабилизатора в первом варианте почти в три раза меньше.Analogously to example 10, rubber stabilized in a known manner is obtained using the product of the interaction of maleated tall oil with n-aminodiphenylamine (component ratio 100: 20). The test results of the rubber and its vulcanizate are shown in table 3, from which it follows that the rubber stabilized by the claimed method is not inferior in properties to the rubber stabilized in a known manner. In this case, the dosage of the stabilizer in the first embodiment is almost three times less.
Примеры 11 и 12Examples 11 and 12
Получают образцы маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРКМ-27, стабилизированного известным и заявленным способами. Для этого в латекс каучука с содержанием сухого вещества 21,2% вводят эмульсии по известному и заявленному способам в дозировках соответственно 1,7 и 0,4 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. В известном способе используют продукт взаимодействия малеинизированного таллового масла с n-аминодифениламином в массовом соотношении 100:20, в заявленном способе алкениламид янтарной кислоты с n=12 - 14 (соотношение 70:30). Латексы нагревают до 60°С, подают хлорид натрия, в образовавшийся флокулят вводят масло-наполнитель ПН-6 в количестве 16,5 мас.% (содержание масла в готовом каучуке), подкисляют серной кислотой до рН 3,2. Крошку каучука отделяют, промывают водой, отжимают, высушивают. Каучук и вулканизат анализируют методами ускоренного старения. Результаты приведены в таблице 4.Get samples of oil-filled styrene-butadiene rubber SKS-30ARKM-27, stabilized by the known and claimed methods. For this, emulsions are introduced into rubber latex with a dry matter content of 21.2% according to the known and claimed methods in dosages of 1.7 and 0.4 parts by weight, respectively. per 100 parts by weight rubber. In the known method, the product of the interaction of maleated tall oil with n-aminodiphenylamine in a mass ratio of 100: 20 is used, in the claimed method, succinic acid alkenylamide with n = 12-14 (70:30 ratio). Latexes are heated to 60 ° C, sodium chloride is supplied, the filler PN-6 is introduced into the resulting flocculate in an amount of 16.5 wt.% (Oil content in the finished rubber), acidified with sulfuric acid to pH 3.2. The crumb of rubber is separated, washed with water, squeezed, dried. Rubber and vulcanizate are analyzed by accelerated aging. The results are shown in table 4.
Claims (1)
где n=6-18,
подаваемого в латекс в количестве 0,1-1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука в виде водно-щелочного раствора. A method for stabilizing emulsion polymerization rubbers by introducing a phenylenediamine type stabilizer, N (4-anilinophenyl) alkenyl succinic acid amide of the general formula:
where n = 6-18,
fed into latex in an amount of 0.1-1.5 parts by weight per 100 parts by weight rubber in the form of an aqueous alkaline solution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145564/04A RU2373225C2 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of emulsion polymerisation rubber stabilisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145564/04A RU2373225C2 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of emulsion polymerisation rubber stabilisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007145564A RU2007145564A (en) | 2009-06-20 |
| RU2373225C2 true RU2373225C2 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41025321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145564/04A RU2373225C2 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of emulsion polymerisation rubber stabilisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2373225C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2123015C1 (en) * | 1996-12-25 | 1998-12-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" | Method of stabilizing emulsion-polymerization rubbers |
| RU2130035C1 (en) * | 1996-12-25 | 1999-05-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" | Method of preparing emulsion polymerization rubbers |
| RU2130031C1 (en) * | 1996-12-25 | 1999-05-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" | Method of stabilization of emulsion polymerization rubbers |
-
2007
- 2007-12-07 RU RU2007145564/04A patent/RU2373225C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2123015C1 (en) * | 1996-12-25 | 1998-12-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" | Method of stabilizing emulsion-polymerization rubbers |
| RU2130035C1 (en) * | 1996-12-25 | 1999-05-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" | Method of preparing emulsion polymerization rubbers |
| RU2130031C1 (en) * | 1996-12-25 | 1999-05-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева" | Method of stabilization of emulsion polymerization rubbers |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ К ПОЛИМЕРАМ, СПРАВОЧНИК, М, Химия, 1984, с.28. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007145564A (en) | 2009-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1053832A (en) | Polymeric antioxidants | |
| JPH05247273A (en) | Rubber stock containing polyhydric phenoxy resin | |
| JPH0625308A (en) | Vulcanizable rubber composition | |
| JPH038381B2 (en) | ||
| RU2255946C2 (en) | Stabilizers for crude emulsion rubbers, synthetic latex, and natural rubber latex | |
| RU2373225C2 (en) | Method of emulsion polymerisation rubber stabilisation | |
| KR950002552B1 (en) | Halogenated-Hydrated Acrylonitrile-Butadiene Rubber | |
| AU2016312896B2 (en) | Novel method for producing rubber-modified bitumen using vulcanized rubber | |
| HU211092B (en) | Process for preparing bitumen-polymer compositions | |
| RU2031909C1 (en) | Composition involving elastomer and sulfur-containing stabilizing agent of phenolic type | |
| RU2130031C1 (en) | Method of stabilization of emulsion polymerization rubbers | |
| JPH075651B2 (en) | Multi-mesh structure EPDM rubber | |
| RU2130013C1 (en) | Method of preparing antioxidant for emulsion polymerization rubbers | |
| JPH0489847A (en) | Production of natural rubber composition | |
| GB2333296A (en) | Stabilising elastomers | |
| RU2405796C1 (en) | Adhesive additive for bitumen and bitumen-polymer compositions | |
| RU2500699C1 (en) | Adhesive additive for bitumen compositions | |
| US3413253A (en) | Stabilizing diene rubbers | |
| RU2244725C1 (en) | Bitumen emulsion | |
| RU2123015C1 (en) | Method of stabilizing emulsion-polymerization rubbers | |
| RU2130033C1 (en) | Method of preparing polymeric amine antioxidant | |
| US4520156A (en) | Scorch inhibitors for carboxylated rubbers | |
| JP4183306B2 (en) | Colored pavement binder composition | |
| CA1116779A (en) | Process for elastomer viscosity stabilization | |
| RU2373184C2 (en) | Method of producing phenylenediamine antioxidant for emulsion-polymerised rubber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161208 |