Способ получения непылящего ускорителя вулканизации резиновой смеси

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1010081

К 04 ° оа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 644801

1(21) 3327633/23-05 . (22} 05. 08. 81 (46) 07. 04. 83 Бюл. 1г13 (72) А.А. Овчинников, В.В. Давитулиани, И.fl. Коваленко, Ю.М. Рапопорт, Л.А. Чудина, В.И. Хлыбов и M.Ê. Старовойтов (53 ) 678 7 (088. 8 ) (56 ) 1.Авторское свидетельство СССР и 644801, кл. С 08 1 7/00 1975 (протот.ип }. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПМЛЯЩЕГО

УСКОРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВОЙ

СМЕСИ, по авт. св. Р 644801, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности гранул ус" корителя при сохранении уровня физико-механических свойств резин иэ резиновой смеси, выделенный и отфильтрованный ускоритель вулканизации дополнительно обрабатывают водным раствором водорастворимого полимера, выбранного из.группы: натриевая соль карбоксиметилцеллюлоэы, полиакриламид, поливиниловый спирт, до содержания его после сушки 0,11 от массы ускорителя вулканизации.

10081

1О

26

1 10

Изобретение относится к резиновой . промышленности, в частности к улучшенному способу получения непылящих ускорителей вулканизации резиновых смесей.

По основному авт. св. 11 6М8 01 известен способ получения непылящего ускорителя вулканиэации резиновой смеси, заключающийся в обработ ке ускорителя жирной кислотой С о-" или ее солью со щелочным металлом в количестве 1- 104 от массы сухого усокрителя путем введения в водный раствор шелочной соли ускорителя или его промежуточного продукта, указанной кислоты или ее соли. Выделяют целевой продукт подкислением минеральной кислотой, полученную суспензию ускорителя со связующей добавкой-кислотой или солью фильтруют, осадок промывают от кислоты и неорганических солей водой, влажную пасту формуют в гранулы и высушивают a ленточной сушилке $1 Jl .

Недостаток известного способа заключается в невысокой прочности гранул, что приводит к разрушению их при транспортировке, образованию крошки и пыли. Указанный недостаток особенно проявляется при использовании очищенных ускорителей, из которых удалена значительная часть смолистых примесей, образующихся при синтезе. Так, например, при внедрении на Волжском заводе органического синте"-.à комплекса мероприятий, напра. вленных на повышение чистоты ускорителей и полупродуктов, используемых в синтезе, прочность гранул, получен-, ных указанным способом, снизилась в 2-3 раза и, соответственно, в 2-3 раза возросло количество крошки и пыли.

Цель изобретения состоит в повышении прочности гранул ускорителя при сохранении уровня физико-механических свойств резин из резиновой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения непылящего ускорителя вулканизации резиновой смеси выделенный и отфильтрованный ускоритель вулканиэации дополнительно обрабатывают водным раствором водорастворимого полимера, выбранного из группы: натриевая соль карьоксиметилцеллюлоэы, полиакриламид, поливиниловый спирт, До содержания его после сушки 0,1-1/ от массы ускорителя вулканизации, 2

В качестве водорастворимого поли-1 мера используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, поливиниловый спирт, полиакриламид.

Жирные кислоты С. -С „, введенные в ускоритель обеспечйвают хорошую совместимость гранулированного ускорителя с каучуком и предотвращают образование в процессе сушки отдельных очень твердых гранул, приводящих к браку по посторонним включениям при приготовлении резиновых смесей. Водорастворимый полимер обеспечивает необходимую прочность гранул, предотвращает их разрушение, образование крошки и пыли при транспортировке граанул.

При использовании в качестве связующей добавки только жирных кислот или только водорастворимых полимеров поставленная цель не достигается, так как жирные кислоты не обеспечивают необходимой прочности гранул, а водорастворимые полимеры, взятые отдельно от жирных кислот, ухудшают смачивание гранул ускорителя каучуками и приводят к снижению физико-механических свойств резин.

Пример 1 . Получение гранулированного 2-меркаптобенэтиазола.

В емкостной аппарат с мешалкой, и рубашкой загружают 108 л очищенного от смолистых примесей водного раствора натриевой соли 2-меокапто35 бензтиаэола с концентрацией 125 г/л и нагревают до 50 60 С. Очистку натриевой соли 2-меркаптобензтиазола осуществляют известным способом.

Продукт, выделенный из очищенного раствора, имеет температуру плавления

1, 7-178 С.

К нагретому раствору натриевой соли 2-Hpðêàïòîáåíçòèàçîëà добавляют

0,36 кг расплавленного стеарина и размешивают 15-20 мин. Полученный

45 водный раствор натриевой соли 2-меркаптобензтиазола и стеарат натрия в течение 30-ч0 мин приливают при размешивании к 5g л 153-ного раствора серной кислоты, нагретого до 5060 С.

Суспенэию 2-меркаптобенэтиазола с равномерно распределенным в нем стеарином фильтруют на барабанном вакуум-фильтре, осадок отмывают от кислоты и минеральных солей и репульпируют в течение 20-30 мин в емкостном аппарате с мешалкой, в который предварительно загружен раствоо, 10100

3 состоящий из 120 л воды и 0,12 кг натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Полученную суспензию фильтруют на барабанном вакуум-фильтре, пасту с влажностью 30-353 формуют в гранулы на роторном грануляторе и сушат в ленточной сушилке при 110- 115 С.

При репульпации натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы полностью сорбируется на кристаллах 2-меркапто- 1е бензтиазола (анализ показывает практически полное отсутствие соли карбоксиметилцеллюлозы в фильтрате ).

Получают 12 кг цилиндрических гранул 2-мерк птобензтиазола, содержащих 33 стеарина и13 натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Прочность гранул составляет 1,5-2i отсева. Прочность гранул 2-меркаптобензтиазола, содержащих 34 стеарина, но не содержащих натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, составляет

7-1 3:о.

Пример 2 . Получение гранулированного 2-меркаптобензтиазола.

По примеру 1 иэ 108 л очищенного водного раствора натриевой соли 2 -меркаптобензтиаэола с концентрацией 125 г/л, раствора стеарата натрия, приготовленного из 0,16 кг едкого натра, 0,36 кг стеарина и 20 л.воды, и 57 л 15Ф-ного растворa серной кислоты, получают суспенэию 2-меркаптобензтиазола с распределенным в нем стеарином. Суспензию фильтруют на барабанном вакуум-фильтре, отмывают водо" от кислоты и минеральных солей, осадок в течение 20-30 мин репульпируют в растворе, состоящем из

0,012 кг полиакриламида и 120 л воды.

Полученную суспензию фильтруют на в 40 барабанном вакуум-фильтре, пасту с влажностью 35-403 формуют. в роторном грануляторе и сушат в ленточной сушилке при 110- 115 С.

Получают 12 кг цилиндрических гранул 2-меркаптобензтиазола, содержащих

3% стеарина и 0,13 полиакриламида.

Прочность гранул составляет 2-43.

Прочность гранул, содержащих 3l стеарина, но не содержащих полиакриламида,$О составляет 7-137.

Il р и м е р 3 . Получение гранулированного ди-(2-бензтиазола)-дисуль= фида. В реактор объемом 250 л с боковым переливом и рамной мешалкой, $$ обеспечивающей интенсивное перемешивание, непрерывно дозируют смесь, состоящую иэ очищенного раствора натрие81 4 вой соли 2-меркаптобензтиазола { концентрация по 2-меркаптобенэтиаэолу составляет 110 г/л ) и нитрита натрия (концентрация 9,1 г/л ), со скоростью

72 л/ч. На выход насоса, дозирующего смесь, непрерывно со скоростью

2,I7 л/час подают водную эмульсию стеарина, состоящую из 0,232 кг стеарина, 0,063 кг эмульгатора { тризта" ноламина } и 1,82 кг воды..Одное,теменно в реактор со скоростью 54 л/ч дозируют серную кислоту с концентрацией 65 г/л и воздух со скоростью

0 2-0,8 м /ч. Температуру в реакторе г,оддерживают в пределах 35-40 С, рН среды с пределах 2-2,5 значение окислительно-восстановительного потенциала в пределах 550-600 мВ.

Реакционная смесь по переливу, а воздух по соединительному трубопроводу, непрерывно поступаюх во второй аппарат, по устройству аналогичный первому. Полученная суспензия ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида по перетоку перетекает в сборник, фильтруется и отмывается от кислоты и минераль" ных солей на барабанном вакуум-фильтре. Промытый осадок репульпируют в емкостном аппарате с мешалкой, в который непрерывно подают нагретый до

60оС водный раствор, состоящий иэ

130 л воды и 0,032 кг поливинилового сгирта. Суспензию ди-(2-бензтиаэолил)-дисульфида фильтруют на барабанном вакуум-фильтре, пасту отжимают до влажности 35-454, формуют на роторном грануляторе и сушат в ленточной сушилке при 115- 120 С.

Получают 8 кг/ч гранулированного ди-(2-бенэтиазолил )-дисульфида, со" держащего 3/ стеарина и 0,3 поливинилового спирта. Прочность гранул составляет 3-4 . Прочность гранул, содержащих 33 стеарина, но не содержащих поливиниловый спирт, составляет

12-173.

Пример 4 . В данном примере приводят свойства резин, приготовленных с использованием в качестве ускорителя вулканизации ди-(2-бенэтиазолил )-дисульфида, полученного в условиях примера 3, содержащего

З стеарина и 0,31 поливинилового спирта (прочность гранул 3-43 отсева), а также полученного известным способом (33 стеарина, прочность гранул 12- 174 отсева) и в условиях патента ФРГ У 1083539 (0,3 ь поливинилового спирта, прочность гранул 3-И

5 101 отсева ). В качестве эталона сравне; ния приводят также данные, получен ные при использовании порошкообразного продукта, не содержащего добавок и имеющего температуру плавления 168 L$

О

Испытания проводят в смесях следующего состава, мас,ч.: изопреновый каучук СКИ-3 100, технический угле0081 4 род tlH-75 50; оксид цинка 5, стеарин

1, сера 31 ди-(2-бензтиазолил,-дисульфид 2. Смеси готовят на вальцах при

70оС„ пластин толциной 2 мм вулканизуют в прессе при 143 С. о

Физико-механические свойства вулка,низатов представлены в таблице.

1О1ОО81

1

f

I

1

l

1

1

LA ! 4 О

LA

Р4

Ю

СЧ

LA

CD м !

I

1

l

1

1

1

1

1

1 !

1

1

1 !

I

1

1

1

1

1

X»

О 18 о

C! O

1Щ

Я

z

fQ х с л л

CD

LA м

LA о с

1

I

1

I

l

l

1

»

1z

Э l

1- а

fQ Е3 с

0 м

LA м

CO

CD м1 о с

Ш

Х

Э а

fQ

1о и о со

1 ч о

fQ о с с

Э

1Y о з о а о с

CV

CD м

1

1

I

I

1

1 !

X

=т

fQ

Ш

Xz

fQ

Y с л

Ш.

1о о

Z с

Э

X с

3: с

О о

CD

1 1 о о

О X о =т

S с U о 2i о 1Z

Ш Х

CL. Z

Ф CQ

Э 1о

X lQ а

Х S х а

ct c с т д р

Э

z

Э

Х

X с

1Х л

Ю

Э и

Х

QI

Х

Х с с л

z о

z.

СО

CD

Ю м\ о Р

Э

z

Э

Х

X с

1:С

», Ш .0 а

Ш

fQ

Э

Х IQ с

Э С

Ф

1о а с о () »

Ш

Е а

Ш

ПЭ а, с

Э

IfQ о с

S 0 ас с т

Э

Х

Э с

lo а с о

Э о

z с

Э

lX

О о

Х

1ь

Э. о

z с

fII

О о х

1ь

Q! a

X Х

Z S э х

K Э

Х

a x с с

Ш сх

z л

Э о

Х

Г о

1fQ

lО ь

1 I I

1 I

1 1

1 .1

1 1

I 1 м 1

1 I

1» 1 а

1 (D 1

1 l

I I ! a I

1 1 о 1

1 С I

1 I (1

I 1

I 1

I 1 о

<М LA (4 ! 4

Ю Ю сч сО Л м Фм см!

Cf! (М 1О д

Ю Ю Ю

<ч м сч

О1

- Ф О

Р4 LA

CD

CD Ф

CV LA

EJ

Р

CD

CD

01

Ю а м ю!

1

1

I 1

I

I

1

l

1

I

1

1

1

I

1

I

1

1

1

1

1

I

1

1

l

1

1

1

1 ! !

1

1

I

1

1

l

I

1

1

I

I

1

1

° 1

l

1

1

I

l

1

1

1

I

I

I !

9 1010081 19

Использование изобретения позволя- спиртом ускоритель заметно снижает ет повысить прочность rpaHyJl yrKopH- динамическую выносливость и теплотелей, предотвратить разрушение . стойкость резин. Ускоритель, обрэГранул при транспортировке, улучшить ботанный жирной кислотой и жирной кислотоварный вид продукта и санитарно- той совместнс с поливиниловым спиртом, гигиенические условия труда llpH полу- способствует, некоторому повышению диначении и г":.реработке ускорителей. мической выносливости и прочности

По сравнению с порошкообразным резин и не ухудшает другие Физикоускорителем обработанный поливиниловым механические показатели.

Составитель В. Ссгровский

Редактор J1. Повхан Техред E.,Õàðèòoí÷èê Корректор В, Бутяг.а

Закза 2402/11 Тираж 4/2 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, И-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород., ул. Проектная, 4