Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
стирол. Требования к чистоте мономеров приведены ниже, % (масс):
Б;тадисн
Стирол *
Основное вещество, не менее
98
99,65
Карбонильные соединения, не более
0,01
0,0039
Ацетиленовые соединения, не более
0,01
—
Сера (в пересчете на H2S), не более
0,01
0,0015
Димер бутадиена, не более
—
0,0002
Пероксидные соединения, не более
0,001
0,0008
* с-Мстнлстирол применяют с концентрацией основного вещества не менее 98,5 %.
Высокотемпературные бутадиен-стирольные каучуки получают с применением в качестве инициатора персульфата калия, для регулирования молекулярной массы используют диизопропилксанто-гендисульфид (дипроксид), который вводят в систему і несколько приемов; или m/jevn-додецилмеркаптан, который вводят в начале процесса. В качестве эмульгатора применяют смесь натриевых солей дибутилнафталинсульфокислоты (некаль) и синтетических жирных кислот C10—C16 или калиевую соль жирных кислот. Массовое соотношение мономеры : вода = 100 : 125. Полимеризацию проводят до конверсии 60%-, в качестве стоппера используют нафтам-2, одновременно являющийся стабилизатором каучука, диметилдитиокарбамат натрия или древесно-смоляной антиполимеризатор.
Низкотемпературные бутадиен-стирольные каучуки получают с применением в качестве инициатора полимеризации окислительно-восстановительных систем. В настоящее время за рубежом наиболее распространена необратимая железопирофосфатная система (инициатор — гидропероксид n-ментана, активатор — пирофосфатный комплекс двухвалентного железа) с добавкой небольших количеств этилендиаминтетраацетата натрия (трилон Б), образующего комплекс с трехвалентным железом. Сополимеры бутадиена с а-метилстиролом получают с применением обратимой железо-трилон-ронгалитовой системы: инициатор — гидропероксид изопропилбензола или моногидропероксид диизопропилбензола, активатор — комплексная соль, образующаяся при взаимодействии соли двухвалентного железа и трилона Б, восстановитель — натриевая соль формаль-дегидсульфокислоты (ронгалит). В отечественной промышленности низкотемпературные бутадиен-стирольные (а-метилстирольные) каучуки получают с использованием гидропероксидов изопропилбензола и изопропилциклогексилбензола. В качестве регулятора молекулярной массы применяют трет-додецилмеркаптан. Для создания и стабилизации эмульсии мономеров в воде используют эмульгаторы — калиевые мыла высших жирных кислот или диспропорци-онированной канифоли. Вспомогательными компонентами полимеризации являются: электролиты (тринатрийфосфат и хлорид калия), способствующие поддержанию заданного рН системы и понижению вязкости латекса, и вещества, повышающие стабильность латекса (натриевая или калиевая соль продукта конденсации формальдегида с нафталинсульфокислотой или алкилнафталинсульфокислотой —
лейканол, даксад). Для прекращения полимеризации при достижении заданной конверсии в систему вводят стоппер — диметилдитио-карбамат натрия. Массовое соотношение мономеры : вода = = 100 : (185-г-250); конверсия 60%. В последнее время конверсия при получении бутадиен-стирольных каучуков низкотемпературной полимеризации доводится до 70%. Чтобы при этом не ухудшались свойства товарного каучука, прибегают к более глубокому регулированию молекулярной массы сополимеров, а для сохранения высоких скоростей процесса при глубокой конверсии рекомендуется использовать более активные инициирующие системы.
Соотношение мономеров и состав шихты для получения бутадиен-стирольных каучуков определяются маркой выпускаемого каучука. Рецептуры для получения высокотемпературного (СКМС-ЗОРП) и низкотемпературного (СКМС-ЗОАРК) бутадиен-а-метилстирольных каучуков приведены ниже, ч. (масс):
СКМС-ЗОРП СКМС-ЗОАРК
Бутадиен
67
68
а-Метилстирол
33
32
Синтетические жирные кислоты C10—C10
3,50
—
Калиевое мыло кислот канифоли
—
4,50
Мыло жирной кислоты
—
1,10
Хлорид калия
1,35
1,20
ТринЖри^і фосфат
—
0,10
Лейканол
о;зо
0,30
трет-До децилмер каптан
0,40
0,1
Едкий натр
0,30
—
Персульфат калия
0,45
0,06
Трилон Б
—
Сульфат железа (II)
—
0,03
Ронгалит
—
0,10
Гидропероксид изопропилбензола
—
0,25
Диметилдитиокарбамат натрия
—
0,30
Вода
105
180
Технологический процесс получения бутадиен-стирольных каучуков, осуществляемый по непрерывной схеме, состоит из следующих стадий: приготовление углеводородной и водной фаз; приготовление растворов инициатора, активатора, регулятора и стоп-пера и дисперсии антиоксиданта; полимеризация и ее обрыв; отгонка незаполимеризовавшихся мономеров из латекса; выделение и сушка каучука.
Подготовительные операции и сополимеризацня
Схема установки для получения низкотемпературных бутадиен-стирольных каучуков непрерывной полимеризацией в эмульсии показана на рис. 78. Водная фаза, включающая раствор основного' эмульгатора, электролита и второго эмульгатора (лейканола), готовится в аппарате 1 смешением указанных компонентов, дозируемых в соответствии с заданной рецептурой, и имеет рН 10—11. Готовая водная фаза насосом 2 через холодильник 3, охлаждаемый рассолом, подается на смешение с углеводородной фазой в диафрагмовый смеси-
