ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Совместная полимеризация мономеров из "Основы технологии синтеза каучуков Изд3" Каучуки, получаемые при высокотемпературной полимеризации. Бутадиен-стирольные каучуки, получаемые при температуре 50 °С, в настоящее время вырабатываются в относительно небольшом количестве. Такие каучуки выпускаются в ГДР под маркой буна S-3 , в Советском Союзе —СКС-30 и СКМС-30, в США — ранее GRS, впоследствии SBR. Эти каучуки различаются между собой природой эмульгатора, регулятора и прерывателя полимеризации, глубиной полимеризации, жесткостью и способом выделения каучука из латекса. [c.277] Основные различия между этими рецентами заключаются в применении различных эмульгаторов, другого соотношения фаз и разной глубины полимеризации. Большее соотношение водной и углеводородной фаз в рецепте каучука 5БК объясняется тем, что в присутствии солей жирных кислот и канифолевых мыл получаются более вязкие системы, требующие большего разбавления водой. Кроме того, разбавление необходимо для того, чтобы облегчить отвод тепла реакции, что имеет особое значение при большой скорости полимеризации по рецепту для 5ВК но сравнению с рецептом для буна 5-3. [c.278] Р / —стирол на регенерацию К// —латекс. [c.278] После полимеризации латекс, полученный по рецепту 5ВК, содержит примерно 28 вес.% сухого остатка, а по рецепту буна 5-3 — соответственно 34 вес.%. Содержание связанного стирола в обоих каучуках не превышает 23,5 вес.%. Каучук, полученный по рецепту буна 5-3, должен подвергаться термоокислительной пластикации при температуре 130 °С. Следует отметить, что выпуск регулированных (мягких) каучков, равноценных по свойствам термопласти-катам, приводит к некоторому снижению производительности полимеризационных батарей. [c.278] На рис. ХП. 1 приведена схема процесса совместной полимеризации бутадиена со стиролом при температуре 50 °С. Процесс полимеризации осуществляется непрерывным способом. Дозировка всех компонентов производится дозировочными насосами в соответствии с рецептурой полимеризации. [c.278] Углеводородная и водная фазы поступают непрерывно в смеситель (аппарат предварительного эмульгирования), где при подогреве и перемешивании происходит образование эмульсии. Соотношение потоков углеводородной и водной фаз регулируется автоматически. В этом аппарате смесь эмульгируется, подвергаясь интенсивному смешению при помощи турбинной мешалки. Подогрев смесителя до 42°С производится горячей водой, подаваемой в рубашку аппарата. Образовавшаяся эмульсия непрерывно подается насосом на полимеризационные батареи. [c.279] Процесс полимеризации проводится в полимеризационной батарее, состоящей из ряда последовательно включенных автоклавов с мешалками (полимеризаторов). [c.279] Эмульсия смеси бутадиена и стирола в водно-щелочном растворе эмульгатора непрерывно забирается центробежным насосом из аппарата предварительного эмульгирования и подается в первый по ходу полимеризатор батареи. В этот же полимеризатор (первый по ходу эмульсии) непрерывно дозировочным насосом подается раствор инициатора. [c.279] Процесс полимеризации происходит при непрерывном перемешивании и перетекании полимеризуемой смеси из одного полимеризатора в другой. [c.279] Полимеризационная смесь прокачивается насосами через батарею с такой скоростью, чтобы при выходе смеси из последнего полимеризатора была достигнута заданная глубина превращения (конверсия). [c.279] Во второй, пятый и восьмой по ходу продукта полимеризаторы, в которых глубина превращения мономеров составляет примерно 15, 30 и 45%, непрерывно подается равными частями раствор регулятора. Для дозировки раствора регулятора второй, пятый и восьмой аппараты полимеризационной батареи оборудованы дозерами и дозировочными насосами. [c.279] Из последнего (по ходу продукта) полимеризатора латекс проходит через фильтр и дроссельный кран, после чего поступает в отделение отгонки мономеров. [c.279] Для стабилизации латекса в линию между фильтром и дроссельным краном непрерывно подается суспензия неозона Д. [c.279] Избыточное давление в полимеризаторах в ходе процесса поддерживается на уровне 6,5—7 ат. Температура полимеризации в пределах от 48 до 50 °С поддерживается с максимально возможной точностью путем автоматического регулирования подачи в рубашки полимеризаторов горячей воды в первый и холодной воды в остальные полимеризаторы батареи. [c.279] Однако снижать температуру полимеризации без изменения рецептуры ранее было невозможно, так как это привело бы к резкому увеличению продолжительности процессов. Так, понижение температуры совместной полимеризации бутадиена и стирола с 50 до 40 °С приводило в производственных условиях к увеличению продолжительности полимеризации примерно вдвое, а при снижении температуры до 30 °С — почти в 5 раз. Совершенно очевидно, что такое уменьшение производительности полимеризационного оборудования неприемлемо для производства. Промышленная реализация процессов низкотемпературной полимеризации стала возможной после разработки систем окислительно-восстановительного активирования полимеризации, обеспечивших очень большое увеличение скоростей реакции. [c.280] При снижении температуры полимеризации повышается средний молекулярный вес, однородность фракционного состава, уменьшается степень разветвленности полимера. Благодаря этому каучуки низкотемпературной полимеризации легче обрабатываются и превосходят каучуки высокотемпературной полимеризации по сопротивлению разрыву, выносливости при многократном изгибе, износостойкости, сопротивлению образованию и разрастанию трещин и др. Однако скорость полимеризации мономеров при низких температурах значительно снижается. Разработанная и внедренная в производство в 1952 г. окислительно-восстановительная система на основе гидроперекиси кумола, гидрохинона и сульфита натрия позволила проводить процесс полимеризации при низких температурах с высокой скоростью и выпускать каучук СКС-ЗОА с улучшенными свойствами. [c.280] В дальнейшем была разработана железо-трилон-ронгалитовая окислительно-восстановительная система. [c.280] В 1961 г. на основе нового рецепта полимеризации было организовано производство бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ-15. [c.280] В СССР освоен также промышленный способ получения эмульсионных каучуков низкотемпературной полимеризации с использованием в качестве инициатора гидроперекиси циклогексилалкил-бензола. Использование в процессе полимеризации более активных гидроперекисей позволяет значительно снизить расход других компонентов окислительно-восстановительной системы, повысить скорость реакции полимеризации в пределах, которые позволяют условия теплосъема в существующих полимеризаторах. [c.280] Производство бутадиен-стирольных и бутадиен-метилстирольных каучуков низкотемпературной полимеризации получило широкое промышленное развитие, и в настоящее время холодные каучуки являются преобладающим типом сополимерных эмульсионных каучуков. [c.280] Вернуться к основной статье