Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей
Сущность изобретения: состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов включает, %: водонерастворимые ингредиенты 20-70; 3-8%-ный водный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот 29,96-79,99; блоксополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена 0,01-0,04. Использование нового состава дисперсии обеспечивает сокращение вдвое времени приготовления дисперсии, которое составляет 24 ч. Повышена стабильность дисперсий и дисперсность ингредиентов 5 табл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769103/05 (22) 12.12.89 (46) 23.05.92. Бюл. М 19 (71) Научно-исследовательский институт мономеров для синтетического каучука (72) В,П.Бугров, Н.Л.Коврайская, С.К.Цейц, Л,В.Космодемьянский, О.В.Лысых, Л,А.Лазарева, Г,А.Кулев и В.А,Ревкин (53) 6?8,7(088,8) (56) Производстве перчаток защитных летних БЛ-1М и зимних Б3-1М. Технологический регламент ТР 17-02-85 Армавирского завода резиновых изделий. 1985.
Изобретение относится к диспергированию, в частности к составам дисперсий водонерастворимых ингредиентов, используемых при приготовлении латексных смесей.
Нерастворимыe е воде ингридиенты для латексных смесей::,:д>товят на измельчающем оборудовании -- на коллоидных шаровых, вибромельницах.
В водных дисперсиях, содержащих водонерастворимые ингридиенты и диспергирующие вещества (диспергаторы), в качестве последних могут применяться сульфокислоты ароматических углеводородов, смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов и фенолов, стеарат натрия, олеат калия, лейканол (диспергатор
НФ) и др. Количество диспергатора ьe должно превышать 10 мас.ч. на сухое вещество дисперсии.
Известен состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей, содержащий
„„. Ж„„ 1735320 À1 (st>s С 08 J 3/03, В 01 F 3/12, 17/12 (54) СОСТАВ ДИСПЕРСИИ ВОДОНЕРАСТВОРИМЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛАТЕКСНЫХ СМЕСЕЙ (57) Сущность изобретения; состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов включает, %: водонерастворимые ингредиенты 20 — 70; 3 — 8% ный водный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот 29,96 — 79,99; блоксополимер полиорганосилоксана и полиокслалкилена 0,01 — 0,04. Использование нового состава дисперсии обеспечивает сокращение вдвое времени приготовления дисперсии, которое составляет 24 ч. Повышена стабильность дисперсий и дисперсность ингредиентов, 5 табл. водонерастворимые ингредиенты (серу, оксид цинка и диэтилдитиокарбамат цинка) и
5%-ный водный раствор диспергатора НФ в массовом соотношении 50:50.
Дисперсии готовят на шаровых мельницах, Время обработки длительное (48 — 96 ч).
Кроме того, дисперсии получаются неустойчивые, быстро расслаиваются и выседают в латексной смеси.
Цель изобретения — сокращение времени приготовления дисперсии, повышение ее стабильности и увеличение дисперности ингредиентов, Указанная цель достигается составом дисперсии водонерастворимых ингредиентов, содержащим в качестве диспергатора
3 — 8%-ный водный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот и дополнительно блоксополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена (КЭ П-2А).
1735320
В качестве водонерастворимых ингредиентов дисперсий для приготовления латексных смесей состав может содержать серу, оксид цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, меркаптобензотиазол цинка, тиурам, технический углерод, противостарители и другие известные водонерастворимые ингредиенты в различных сочетаниях, Дисперсии готовят на шаровых мельницах, время обработки 24 ч. Щелочные соли бензилсульфаниловых кислот готовят омылением последних калиевой или натриевой щелочами.
Бензилсульфаниловые кислоты представляют собой смесь дибензилсульфаниловой монобензилсульфаниловой и сульфаниловой кислот в соотношении
30:60:4,5 или 40:50:4,5.
При содержании водонерастворимого ингредиента в дисперсии менее 20 - приготавливать ее энергетически невыгодно.
При содержании его более 70% дисперсия становится малоподвижной. При концентрации щелочной соли бензилсульфаниловых кислот в дисперсии менее 3, она малостабильна и быстро выседает, при содержании солей более 8 дисперсия становится пенистой, При содержании блоксополимера полиоргансилоксана и полиоксиалкилена в составе менее 0,01 добавка не снижает пенистость дисперсии при содержании его в составе более 0,04 не происходит дальнейшее снижение пенистости дисперсии, Увеличение дисперсности водонерастворимых ингредиентов наблюдается по уменьшению относительного веса осадка за одно и то же время оседания. Так, относительный вес осадка за 10000 с составляет для известной дисперсии серы 88 10 г, для
-з предлагаемых 22, 38, 68, 43 и 73 10 г, т.е. размер частиц ингредиентов намного меньше.
Пример 1. Калиевую соль бензилсульфаниловых кислот (БСК) готовят путем омыления БСК калиевой щелочью. Для приготовления 100 кг 15 -ного раствора калиевых солей ВСК берут 73,3 кг умягченной воды, 39,3 кг 52%-ного раствора калиевой щелочи и 10,23 кг пасты БСК, (Характеристика пасты БСК: массовая доля влаги 40%, кислотное число 150 мг КОН на
1 мас.ч. сухого вещества).
Калиевую соль БСК разбавляют водой до содержания сухого ве щества 2, 3, 5, 8 и
10 . Эти растворы используются в качестве диспергатора при приготовлении дисперсий ингредиентов латексной смеси. В шаровой мельнице готовят дисперсии вулканизующих
50 агентов, состав которых приведен в табл, 1, Время обработки известной дисперсии 48 ч, предлагаемых 24 ч.
Готовят контрольную и предлагаемые дисперсии серы, состав которых приведен в табл. 2.
Качество дисперсий проверяют по скорости осаждения. седиментационным методом. Данные по седиментации приведены в табл. 3.
Контрольная дисперсия выседает в2 раза быстрее, чем предлагаемые, хотя время их обработки сокращено вдвое.
Пример 2. По примеру 1 готовят натриевую соль БСК, используя вместо калиевой щелочи натриевую щелочь (NaQH).
Натриевую соль БСК разбавляют водой до содержания сухого вещества 5, Этот раствор используют для приготовления 50 ной дисперсии серы, В состав дисперсии вводят 0,03 КЭП-2А. Время обработки дисперсии в шаровой мельнице 24 ч. Одновременно готовят 50 -ную дисперсию серы на 5/-ном диспергаторе НФ. Время обработки известной дисперсии 48 ч.
Обе дисперсии разливают в одинаковые емкости и оставляют на хранение. Через 30 сут (1 мес) берут контрольную и предлагаемую дисперсии и перемешивают палочкой.
Контрольная дисперсия перемешивается с трудом через 1 мес хранения, а через 2 мес осадок получается такой плотный, что с помощью весла (шпателя) его невозможно размешать, а значит, и использовать.
Предлагаемая дисперсия сохраняет подвижность 9 мес и легко размешивается.
Пример 3, Готовят типичные смеси на основе различных латексов, пригодных для ионного отложения. Состав их приведен в табл. 4.
Дисперсии водонерастворимых ингредиентов для смесей под шифром а готовят на 5 -ном диспергаторе НФ, время обработки в шаровой мельнице 48 ч. Дисперсии для смесей под шифром б готовят на 5 -ных калиевых солях БСК с добавлением 0,02
КЭП-2А, время обработки в шаровой мельнице 24 ч. Равное количество смесей под шифрами а и б из каждого латекса заливают в одинаковые по форме стаканы и оставляют на 7 сут. После этого сливают смеси, осадки собирают, высушивают и взвешивают, Затем осадки анализируют на количественное содержание серы, золы и технического углерода, Вес и состав осадков приведен в табл. 4.
Из всех смесей через сутки после приготовления проводят ионное отложение, полученный гель сушат и вулканизуют.
1735320
50
Физико-механические показатели вулканизованных пленок приведены в табл. 4.
Как видно из представленных данных, дисперсии, приготовленные на щелочных солях БСК с добавлением блоксополимера
КЭП-2А, меньше выседают из латексных смесей, хотя их время обработки снижено в
2 раза по сравнению с используемым, Калиевые соли БСК и блоксополимер
КЕП-2А, введеные в смеси вместе с ингредиентами, не влияют на физико-механические показатели пленок из всех приведенных латексов.
Пример 4, По примеру 1 готовят тройную дисперсию вулканизующих агентов на 5 -ном водном растворе калиевых солей бензилсульфаниловых кислот. В состав дисперсии вводят 0,03 КЭП-2А. Время обработки дисперсии на шаровой мельнице 24 ч.
Одновременно готовят контрольную дисперсию (состав 1 по примеру 1), время ее обработки на шаровой мельнице 48 ч.
С использованием контрольной и предлагаемой дисперсии в производственйых условиях готовят два контейнера смеси из латекса бутил каучука согласно технологическому регламенту. Из контейнеров без перемешивания отбирают пробы сразу после приготовления смесей (О ч), а также через 1, 4, 8, 24, 48 и 92 ч, Из отобранных проб после их перемешивания и фильтрации получают пленки методом ионного отложения. Для пленок определяют физико-механические показатели. Физико-механические показатели вулканизованных пленок, полученных из проб латексных смесей, приготовленных с известной и предлагаемой дисперсиями вулканизующих агентов, приведены в табл, 5.
Из данных таблицы видно, что физикомеханические показатели вулканизованных пленок из смесей с серийной и контрольной (предлагаемой) дисперсиями вулканизующих агентов находятся на одном уровне за все время вызревания смесей без перемешивания, а на 48 и 92 ч прочность вулкани5 зованных пленок из смеси с предлагаемой дисперсией выше, чем из смеси с контрольной дисперсией, хотя время ее обработки в шаровой мельнице в два раза больше.
Таким образом, используя предлагае10 мый состав для приготовления дисперсий водонерастворимых ингредиентов латексных смесей, содержащих сочетание 3 — 8 мас. щелочных солей бензилсульфаниловых кислот и 0,01 — 0,04 мас. КЭП-2А, мож15 но повысить производительность измельчающего оборудования в 2 раза, повысить стабильность дисперсий (снизить количество осадка в латексных смесях), увеличить дисперсность ингредиентов, сни20 зить энергоемкость измельчающего оборудования и повысить устойчивость физико-механических показателей латексных смесей, выдерживаемых без перемешивания.
25 Формула изобретения
Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей, включающий водный раствор диспергатора, отл ич а ю щи йс я тем, что, с
30 целью сокращения времени приготовления дисперсии, повышения ее стабильности и увеличения дисперсности ингредиентов, состав содержит в качестве диспергатора 3—
8 -ный водный раствор калиевой или
35 натриевой соли бензилсульфаниловых кислот и дополнительно — блоксополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена при следующем соотношении компонентов, мас. : водонерастворимые ингредиенты
40 20 — 70; 3 — 8%,— ный раствор калиевой или натриевой соли бензилсульфаниловых кислот
29,96 — 79,99; блоксополимер полиорганосилоксанэ и полиоксиалкилена 0,01-0,04.
1735320
Таблица 1
Г
Постав дпя приг»траления тройных дисперсий вулканизук>щих аге>ртов
Предлагаемый
Я з "., e c T > ы й!
10
i0
Сера
20
2з
20
20
?О 0
20
20
Диспергачор >1Ф. 9.->гнй водный рс створ,0
0,09
0,009
0,04
C,0I
0,02
О, г>3
Ьензилсульфаниловых кислот
49,99
Водный j3J>.т ;р
«ией, 49,96
49,97
49,95
Время ооработки вой мельнице, ч
»>а>»"
2ч
2ч
2ч
24 вспенена незначительно. си>тьно вспененная
Т а б л и ц а 2
* Дисперсия вспенена.
Волерыание камлсн нгов, мас,,, и время обрабатк.> 3 >а"-аой мельнице
0ксид цинка
Диэтилдитhi ларбам т ц - ка
Н"=П-2А
Кали hая си>.
7 в
10 Дисперсия
+ + Дисперсия
2 (конт- 1 3 ропьный)1
1, 7(конт рольный) 10
1735320
Таблица3
Продолжитсль" ность выседання, с
Кинетика выседания частиц известных и преллзгаеных лисперсий па седиментационному методу (относительный еес осадка Р 10 З г) Состав стройных дисперсий вулканиэупх!их згснтов серы
14(контРольный) 3 1 (9(конт- 10 ) 11 12 оольный) 7(конт- 8(известрольный) ный) !
Не опредс ляли ввиду вспенивания диспЕрсии аблича4 г б а б з б а б а б а б
Состав пзтексных смесей, вес и анализ осадков, нас.u., и
Физико-механические показатели вулканнэовзнных пленок
Натуральный лзтскс
Ллтекс СКИ-3
1GQ
100
100
100
Л.ттскс кпорсульеополиэтилона
100
100
Латскс этчлсн-пропиленавого каучука
100
100
Латекс бутилкаучука
10G
100
Латскс бутядиен-нитрильный карбоксилатлый БН-30К-2
100
100
0,5 0,5
0,4
502-ная дисперсия серы
0,4
1,9
3,0
1,,!
3i0
5G2-ная дисперсия окиси цинка 2
502-ная дисперсия лиэтилритиокарбамата цинка
0,8
502-иая дисперсия мсркаптобснэотиазола цинка
G,а
0,8
502-н.,н ьисгсрсия ДФГ
502-ная дисперсия тиуозмз
0,4
0,4
251-ная дисперсия технического углсрала лн-75
Раствор тиоиочевины
Раствор лиэтипдь иокьрбамата натрия
Раствор гексамотаФосФата натрия
0,5
2, 4ь
502-ная дисперсия протиеостарителя
0,5
0,5
0,5
1,9
0,9 3,4
1,4
3,8
l,6
Вес осадка, г
Содержание в осадке, 2:
2,9
1,09
l 3
3,!
8,2
14,0
6,8
10,9.
20,6 к
12,3
3,7
14,2
16,1
47,7
18 ° 9
12,4
3,9
47,2
19,ч
7,2
46,7
18,5
8,3
12,7
21,9 !
1,2
9,1
11,8
1ti0
12,4 серы золы технического углерода
14, 7
19,2
8,5
3,8
Физико-механические показатели аулканизованных пленок:
Предел прочности при растяжении, НПа
18,3
25,6 26,1 24,8!
8 7
11,8
7,8
8,3
17,6 17,9
25,4
l 1,2
Относительное удлинение при разрыве, 2
925
600
825
850
800
875
625
930
925
725
750
775
Относительное остаточное удлинение после разрыва, С
14
22 16 ..15
21
21
50
8000 !
16000
22
42
61
73
62
i 02
1 05
105
14 12
28 23
ЗЭ 34
45 39
54 43
59 51
64 53
65 53
20 19
30 27
35 .".8 ч! 29 ч7 29
49 4 9
Нг гпрс- 29 дсляли 48 авилу 69 вспенивз- 75 ния дис- 88 персии 97
1G3
103
12
14
17
22
23
28
16
24
31
38
21 16
39 24
48 31
56 39
68 13
73 43
16
44
59
73
82
12
1735320
Таблица5 ои дисперсией тноси- ельное азрыва. %
5,0
13 47
20 4,5
4,5
5,0
4,9
/ (5.9
15
Составитель С.Цейц
Техред М,Моргентал
Корректор Э,Лончакова
Редактор Н,Рогулич
Заказ 1791 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 л статоче удлинение после
1 го
22
Сопротивние раздиру, кН/M
![Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/747/7470135-s.jpg)
![Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/747/7470136-s.jpg)
![Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/747/7470137-s.jpg)
![Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/747/7470138-s.jpg)
![Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/747/7470139-s.jpg)
![Состав дисперсии водонерастворимых ингредиентов для приготовления латексных смесей](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/747/7470140-s.jpg)