[發(fā)明專利]聚異戊二烯乳液及其橡膠的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810034388.1
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101323652A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 蘇宗球
• 申請（專利權(quán)）人: 上海生大醫(yī)保股份有限公司
• 主分類號: C08F136/08
• 分類號: C08F136/08;C08F2/26;C08F2/38;C08L9/00;C08K5/00;C08C1/15
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及聚異戊二烯乳液及其橡膠的制備方法。具體是將異戊二烯由乳液聚合得到聚異戊二烯乳液，再經(jīng)破乳聚集得到橡膠，屬于高分子化學、高分子物理、膠體化學、橡膠物理與化學領域。

背景技術(shù)

異戊二烯是一種重要的不飽和共軛二烯，工業(yè)中制備異戊二烯有烯醛合成、異戊烷和異戊烯脫氫、乙烯煉制中產(chǎn)生C₅餾分分離、炔酮法等生產(chǎn)方法，其中C₅餾分分離法發(fā)展較快。工業(yè)上異戊二烯單體主要是通過溶液催化或離子聚合制備聚異戊二烯，用于替代天然橡膠。聚異戊二烯也可由乳液聚合制備成乳液，作為膠乳制品使用。當前聚異戊二烯乳液的制備方法是外乳化法，即以有機溶劑為介質(zhì)，采用陰離子聚合、配位聚合等方法合成順1，4-聚異戊二烯溶液，再將聚異戊二烯溶液與水、適量乳化劑經(jīng)過高速攪拌乳化，脫除溶劑后濃縮而得。

CN?1324874A公開了一種獲得具有高順式1，4鍵含量的聚異戊二烯橡膠的方法，它是由單體異戊二烯、稀土金屬的有機磷酸鹽、烷基鋁等在惰性有機烴溶劑中聚合而得。CN?85102250B公開了一種異戊二烯在稀土催化劑作用下通過本體聚合制備聚異戊二烯橡膠的方法。美國專利US?3285869公開了一種聚異戊二烯乳液的制備方法，即用Ziegler-Nata催化劑或鋰催化劑通過溶液聚合得到聚異戊二烯溶液，然后和乳化劑溶液乳化分散后脫溶劑。美國專利US?3971746公開了一種羧化的聚異戊二烯乳液，它是在溶液聚合時引入0.03％～20％的羧基，改善了乳化后的穩(wěn)定性。

上述涉及異戊二烯在合成橡膠方面的專利，其公開的制備方法均是在有機溶液中的離子聚合或配位聚合，屬溶液聚合而得的聚異戊二烯橡膠(簡稱溶聚異戊膠)，該溶聚異戊膠制成的制品性能優(yōu)良。但聚合過程需用大量有機溶劑做介質(zhì)，不僅存在環(huán)境污染問題，安全隱患問題，而且有機溶劑脫除、回收工藝繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種聚異戊二烯橡膠乳液的制備方法。該制備方法制備乳液工藝過程控制容易，得到的聚異戊二烯橡膠乳液產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種聚合異戊二烯橡膠的制備方法。該制備方法是將聚異戊二烯橡膠乳液經(jīng)凝聚、洗滌、干燥得到的生膠物理機械性能優(yōu)良，可滿足多種用途的需要，滿足市場多元化的需求。

作為本發(fā)明第一方面的聚異戊二烯橡膠乳液的制備方法，是以異戊二烯為單體，以陰離子乳化劑、分散劑為乳化體系，采用氧化還原引發(fā)體系，在常壓下經(jīng)自由基乳液聚合得到穩(wěn)定的聚異戊二烯橡膠乳液。

由于異戊二烯的純度對聚合速率影響較大，因此，在本發(fā)明的聚異戊二烯橡膠乳液的制備方法中，異戊二烯單體的純度要達到98％以上。

本發(fā)明選用具有較好乳化能力的陰離子型乳化劑，所述的陰離子型乳化劑包括但不限于：烷基硫酸鹽，烷基磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽，長鏈脂肪酸鹽中的一種。所述的烷基硫酸鹽優(yōu)選為十二烷基硫酸鈉。所述的烷基磺酸鹽優(yōu)選為十二烷基磺酸鈉和琥珀酸烷基酯磺酸鈉中的一種。所述的烷基苯磺酸鹽優(yōu)選為十二烷基苯磺酸鈉。所述的長鏈脂肪酸鹽優(yōu)選為油酸鈉、油酸鉀，歧化松香酸鉀皂中的一種。

所述陰離子型乳化劑的用量為異戊二烯單體總量的2～12wt％，優(yōu)選的用量為4～10wt％。

本發(fā)明分散劑的加入可使聚合過程更加平穩(wěn)，轉(zhuǎn)化率高，乳液穩(wěn)定，凝膠少，聚合效率提高。所述的分散劑選用縮合甲醛萘磺酸鹽，該縮合甲醛萘磺酸鹽有商品級的分散劑MF、分散劑NF和分散劑N。

所述分散劑用量為異戊二烯單體總量的0.05～1wt％，優(yōu)選的用量為0.1～0.8wt％。

本發(fā)明采用的氧化還原引發(fā)體系中的氧化劑用量隨選用種類有所不同，但用量應控制在異戊二烯單體總量的0.2-2wt％之間，優(yōu)選用量為0.2-1wt％。還原劑用量隨選用種類有所不同，但一般用量為異戊二烯單體總量的0.2-2wt％，優(yōu)選的用量為0.2-1wt％。

所述氧化劑選用過氧化物，所述過氧化物采用過氧化酰類、過氧化氫類中的一種或兩者混合。所述過氧化酰類為過氧化二苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化癸酰中的一種或兩種以上的混合。優(yōu)選為過氧化二苯甲酰。

所述過氧化氫類為過氧化氫、蒎烷過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化氫異丙苯、過氧化氫二異丙苯、過氧化氫三異丙苯、過氧化氫叔丁基異丙苯、過氧化氫氯代二異丙苯中的一種或兩者及兩者以上的混合。優(yōu)選為叔丁基過氧化氫、過氧化氫二異丙苯。

所述還原劑為亞硫酸氫鈉、甲醛合次硫酸鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、抗壞血酸中的一種或兩種及兩種以上的混合。