ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена

Классы МПК:C08C19/22 введение атомов азота в молекулу
C08F36/08 изопрен
C08F136/08 изопрен
C08K3/04 углерод
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" (ФГУП "НИИСК") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-08-15
публикация патента:

Изобретение относится к области получения полимеров сопряженных диенов, в частности к способу получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена. Проводят полимеризацию изопрена в присутствии катализатора, Дезактивируют катализатор, стабилизируют и модифицируют полимер продуктом взаимодействия малеинового ангидрида и N-алкил-Nспособ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена, патент № 2532179 -фенил-n-фенилендиамина в количестве 0,5-2,0 мас.% на полимер с последующей дегазацией и сушкой полимера. Перед стадией дегазации в полимеризат вводят раствор технического алмазного углерода в количестве 0,005-0,1 мас.% сухого вещества в расчете на полимер. Изобретение позволяет повысить температуру начала разложения полимера на 50°С, улучшить когезионную прочность сырой резиновой смеси и свойств вулканизатов без изменения стандартной рецептуры. 1 табл.

Изобретение относится к области получения полимеров сопряженных диенов, а именно к получению модифицированного цис-1,4-полиизопрена, и может быть использовано в производстве синтетического полиизопренового каучука, а также шин и резинотехнических изделий на его основе.

Известен способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена путем взаимодействия цис-1,4-полиизопрена с малеиновым ангидридом (МА) при 100-300°С в шнековом агрегате, причем МА предварительно смешивают с органическим растворителем с температурой кипения >160°С при их массовом соотношении 1:0,5÷5,0 и нагревают до 60-150°С, и дальнейшей обработкой модифицированного цис-1,4-полиизопрена водой, водным раствором или водной суспензией соли металла I и II группы Периодической системы элементов и минеральной кислоты и/или одной или нескольких карбоновых кислот или солей (пат. RU 2011651, С08С 19/28, приор. от 16.03.1992).

Недостатками способа являются его высокая трудоемкость, а также то, что получаемые полимеры начинают деструктировать в инертной среде уже при 305-310°С, а индекс сохранения их пластичности составляет 88-98%, что ограничивает область использования. Известен способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена, включающий полимеризацию изопрена в изопентане в присутствии катализатора (триизобутилалюминия и четыреххлористого титана), введение предварительно специально синтезированного стабилизатора, который одновременно играет роль и модификатора полимера; дегазацию и сушку полимера.

Необходимый для осуществления данного способа способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена, патент № 2532179 стабилизаторспособ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена, патент № 2532179 получают довольно сложным путем: сначала смесь алкилфенола с гексаметилентетрамином и N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамином нагревают 5÷14 часов при 130-140°С и постоянном перемешивании до получения продукта с температурой размягчения 60-75°С, затем вводят малеиновый ангидрид и продолжают нагревание в течение 1-2 часов. Кроме того температура начала деструкции получаемого таким способом полимера не превышает 310°С, а вулканизаты на его основе имеют достаточно невысокий коэффициент теплового старения (по сопротивлению разрыву). Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена полимеризацией изопрена в среде изопентана в присутствии катализатора Циглера-Натта, дезактивацией катализатора, стабилизацией полимера и его модификацией продуктом взаимодействия малеинового ангидрида с N-алкил-N'-фенил-n-фенилендиамином с последующей дегазацией (патент RU 2281295, CO8F 36/06, приор., от 22.02.2005). Данный способ достаточно прост. Однако температура начала деструкции получаемого полимера не превышает 315°C, а когезионная прочность сырой смеси составляет не более 3,22. Задачей предлагаемого технического решения является разработка технологически простого способа получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена, обладающего улучшенными свойствами.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена полимеризацией изопрена в углеводородном растворителе в присутствии катализатора, дезактивацией, стабилизацией и модификацией полимера продуктов взаимодействия малеинового ангидрида и N-алкил-N1-фенил-n-фенилендиамина в количестве 0,5-2,0% мас. на полимер с последующей газацией и сушкой выделенного полимера перед стадией дегазации в полимеризат вводят раствор технического алмазного углерода (ТАУ) в количестве 0,005-:0,1% мас. сухого вещества от массы полимера.

Сущность способа заключается в следующем: проводят полимеризацию изопрена в изопентане в присутствии катализатора, затем в полимеризат подают сначала азотсодержащее соединение в виде раствора в толуоле в количестве 0,5-2% мас. на полимер, а затем раствор технического алмазного углерода в количестве 0.005-:0.1% мас. на полимер, после чего проводят выделение полимера методом дегазации для удаления растворителя и его сушку в червячном сушильном агрегате.

Затем определяют температуру начала деструкции и индекс сохранения пластичности модифицированного полимера и свойства сырой резиновой смеси, полученной на его основе и вулканизатов.

В качестве азотсодержащего соединения предпочтительно используют продукты взаимодействия малеинового ангидрида и N-алкил-N 1-фенил-n-фенилендиамина, выпускаемого в промышленности, например, под торговыми арками "Сантофлекс 134 ПД' Флексзон 11 Л", "Диафен ФП", "Диафен 13", "Диафен ФА", "Дусантокс А", и др. в зависимости от массовых соотношений реагентов и значения алкила. Данные соединений получают по методике, описанной в патенте RU 2281295.

Используемый технический алмазный углерод выпускается в промышленности на предприятии ООО "Реал Дзержинск" и 30% содержит ультрадисперсной фракции до 1000 нм.

В качестве растворителя для ТАУ используют как полярные, так и неполярные растворители, например, воду, толуол.

В качестве катализатора полимеризации могут быть использованы как катализаторы Циглера-Натта, например, продукт взаимодействия триизобутилалюминия с четыреххлористым титаном, так и катализаторы на основе редкоземельных элементов. Температуру начала деструкции модифицированного полимера определяют термографическим методом на приборе. Perken Elmer STA 6000. Индекс сохранения пластичности определяют по следующей методике: 20 г модифицированного каучука пропускают через вальцы при комнатной температуре и выпускают в виде шкурки толщиной 1,6-1,8 мм. Затем шкурку складывают вдвое и специальным ножом вырубают толщиной 3,5 мм и диаметром 10 м. Определяют пластичность по Уоллесу 3-х исходных образцов и находят среднее значение.

Затем шайбы помещают в термостат и выдерживают в течение 30 мин при (140±2)°C, после чего определяют среднее значение пластичности. Индекс сохранения пластичности - это отношение пластичности окисленного образца к пластичности исходного образца.

На основе модифицированного полимера готовят композицию следующего состава, мас.ч.:

Модифицированный полимер 100
Кислота стеариновая 2,0
Белила цинковые 5,0
Сера 2,0
Сульфенамид Ц 0,80
Технический углерод 50

Испытания проводят по ГОСТ 270, сначала сырой резиновой смеси, а затем вулканизованной на электрическом прессе при 145°C в течение 30 мин. Под давлением не менее 7,5 кг/см2.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

Проводят полимеризацию изопрена в изопентане при 50°C в присутствии 0.3% мас. (от массы изопрена) катализатора - каталитического комплекса, представляющего собой продукт взаимодействия ТИБА и TiCl4, после чего в полимеризационную массу, содержащую 13,6% мас. цис-1,4-полиизопрена, вводят продукт взаимодействия малеинового ангидрида и сантофлекс 134 ПД в виде раствора в толуоле в количестве 0,6% масс (по сухому) на полиизопрен. Далее в полимеризат вводят 10% водный раствор ТАУ в количестве 0.05% (по сухому веществу) и проводят дегазацию для удаления растворителя. Выделенный полимер сушат в червячном сушильном агрегате при температуре 105°С и далее определяют по температуру начала деструкции и индекс сохранения пластичности. Далее готовят композицию и определяют свойства сырой композиции и вулканизатов.

Для удобства рассмотрения последующие примеры, а также контрольные примеры сведены в таблицу. Там же приведены свойства получаемого модифицированного цис-1,4-полиизопрена, сырых композиций на его основе и вулканизатов.

Как видно из данных, приведенных в таблице, предложенный способ позволяет и на 50°С повысить температуру начала разложения полимера, а резиновые смеси на основе получаемого полимера при сохранении стандартной рецептуры обладают улучшенным комплексом свойств.

способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена, патент № 2532179

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена полимеризацией изопрена в присутствии катализатора, дезактивацией катализатора, стабилизацией и модификацией полимера продуктом взаимодействия малеинового ангидрида и N-алкил - N'-фенил-n-фенилендиамина в количестве 0,5-2,0 мас.% на полимер с последующей дегазацией и сушкой полимера, отличающийся тем, что перед стадией дегазации в полимеризат вводят раствор технического алмазного углерода в количестве 0,005-0,1 мас.% сухого вещества в расчете на полимер.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2532179

patent-2532179.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08C19/22 введение атомов азота в молекулу

Патенты РФ в классе C08C19/22:
способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена -  патент 2527083 (27.08.2014)
полимеры, функционализированные имидными соединениями, содержащими защищенную аминогруппу -  патент 2516519 (20.05.2014)
полимеры, функционализированные гетероциклическими нитрильными соединениями -  патент 2494114 (27.09.2013)
битумно-полимерная композиция с термообратимой сшивкой -  патент 2479592 (20.04.2013)
композиция, содержащая полимеры, функционализованные несколькими функциональными группами -  патент 2437904 (27.12.2011)
способ получения форполимера с концевыми аминогруппами -  патент 2433142 (10.11.2011)
способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена -  патент 2281295 (10.08.2006)
способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена -  патент 2206579 (20.06.2003)
способ стабилизации каучуков эмульсионной полимеризации -  патент 2123015 (10.12.1998)
способ получения синтетического полиизопрена -  патент 2067983 (20.10.1996)

Класс C08F36/08 изопрен

Патенты РФ в классе C08F36/08:
способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена -  патент 2527083 (27.08.2014)
способ получения разветвленных функционализированных диеновых (со)полимеров -  патент 2497837 (10.11.2013)
способ получения разветвленных функционализированных диеновых (со)полимеров -  патент 2487137 (10.07.2013)
способ получения модифицированного титан-магниевого нанокатализатора -  патент 2486956 (10.07.2013)
способ получения цис-1,4-(со)полимеров сопряженных диенов и (со)полимер, полученный этим способом -  патент 2467019 (20.11.2012)
способ получения диенового эластомера, такого как полибутадиен -  патент 2411251 (10.02.2011)
способ получения термопластичной смолы, имеющей превосходные блеск, ударную прочность и белизну -  патент 2408609 (10.01.2011)
способ получения катализатора полимеризации и сополимеризации сопряженных диенов -  патент 2361888 (20.07.2009)
способ получения полиизопрена с повышенным содержанием последовательностей цис-1,4 -  патент 2281296 (10.08.2006)
способ получения синтетической гуттаперчи (варианты), синтетическая гуттаперча (варианты) и композиция для жесткой медицинской повязки (варианты) -  патент 2274644 (20.04.2006)

Класс C08F136/08 изопрен

Патенты РФ в классе C08F136/08:
способ получения модифицированного цис-1,4-полиизопрена -  патент 2527083 (27.08.2014)
способ получения разветвленных функционализированных диеновых (со)полимеров -  патент 2497837 (10.11.2013)
способ получения модифицированных функциональными группами жидкофазно наполненных кремнекислотой эмульсионных каучуков -  патент 2487891 (20.07.2013)
способ приготовления титанового катализатора для стереоспецифической полимеризации изопрена -  патент 2479351 (20.04.2013)
способ получения цис-1,4-(со)полимеров сопряженных диенов и (со)полимер, полученный этим способом -  патент 2467019 (20.11.2012)
способ получения полидиенов с повышенным содержанием винильных звеньев -  патент 2443718 (27.02.2012)
способ получения 1,4-цис-полиизопрена -  патент 2439088 (10.01.2012)
способ получения (со)полимеров при фазовых переходах сверхкритических флюидов и устройство для его проведения -  патент 2405001 (27.11.2010)
способ синтеза полиизопрена, характеризующегося высоким уровнем содержания транс-1,4-звеньев -  патент 2395528 (27.07.2010)
изопреновый каучук и способ его получения -  патент 2374271 (27.11.2009)

Класс C08K3/04 углерод

Патенты РФ в классе C08K3/04:
лист, характеризующийся высокой проницаемостью по водяному пару -  патент 2526617 (27.08.2014)
композиция на основе вспениваемых винилароматических полимеров с улучшенной теплоизоляционной способностью, способы ее получения и вспененное изделие, полученное из этой композиции -  патент 2526549 (27.08.2014)
шина, содержащая слой-хранилище антиоксиданта -  патент 2525596 (20.08.2014)
антифрикционный полимерный композиционный материал -  патент 2525492 (20.08.2014)
содержащий древесный уголь пластмассовый упаковочный материал и способ его изготовления -  патент 2525173 (10.08.2014)
способ получения наномодифицированного связующего -  патент 2522884 (20.07.2014)
огнестойкая резиновая смесь -  патент 2522627 (20.07.2014)
композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям -  патент 2522622 (20.07.2014)
морозостойкая резиновая смесь -  патент 2522610 (20.07.2014)
полимерная композиция для радиаторов охлаждения светоизлучающих диодов (сид) и способ ее получения -  патент 2522573 (20.07.2014)


Наверх