[發明專利]一種中高腈含量交聯型粉末丁腈橡膠的生產方法

無效

• 申請號: 200910144728.0
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101643528A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 呂飚;許旭東;徐麗華;凌治水;潘小明;竺亮;儲銀亮;陳晴;章衛東;吳忠影;胡斌斌
• 申請（專利權）人: 黃山華蘭科技有限公司
• 主分類號: C08F236/12
• 分類號: C08F236/12;C08F2/42;C08J3/16
• 代理公司: 合肥天明專利事務所
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及一種粉末丁腈橡膠的生產方法，特別是一種中高腈含量交聯型粉末丁 腈橡膠的生產方法。

背景技術

粉末丁腈橡膠是一種高極性的丙烯腈-丁二烯共聚物，粉末丁腈橡膠具有良好的加 工性能，可用于熱塑性材料，可分為交聯型和非交聯型兩種。交聯型粉末丁腈橡膠主 要用于火車合成閘瓦、汽車剎車片和砂輪等耐磨材料的制造，非交聯型粉末丁腈橡膠 大量用于PVC、環氧樹脂、SAN等的增韌改性，也被用作制備膠粘劑。粉末丁腈橡膠與 塊狀橡膠相比，其膠粉粒度細，與其他樹脂共混時，可直接進擠出機，有利于實現加 工過程連續化、自動化。因此，具有操作方便，節能等優點。

制備粉末丁腈橡膠的方法很多，按其使用原料可分為三大類：其一：以膠乳為原 料的方法，包括凝聚法、噴霧干燥法；其二，以懸浮液為原料的方法，不用成粉末就 可以直接隔離；其三，以塊狀膠為原料的方法，如冷凍粉碎法。現今應用較廣泛的是 凝聚干燥法。利用該方法生產粉末丁腈橡膠，步驟如下：

凝聚干燥法是生產粉末丁腈橡膠的主要方法之一，其工序包括：丁腈膠漿的合成、 丁腈膠漿的凝聚隔離成粉、粉末丁腈橡膠淤漿的脫水干燥。

1.丁腈膠漿的合成：制備交聯型的粉末丁腈膠漿采用乳液聚合技術。如蘭州化工 工業公司以脂肪酸鉀/油酸鉀或合成陰離子皂(如烷基硫酸鹽、烷基芳基磺酸鹽等)為 乳化劑，以過硫酸鹽為引發劑，在中高溫條件下合成門尼粘度(ML₁₊₄^100℃)90～140， 結構凝膠含量70～85％，結合腈含量高的丁腈膠乳。粉末丁腈橡膠生產過程一般都加 入緩沖劑，它的存在可降低體系的表面張力，增大乳膠顆粒粒度，提高膠乳的流動性 與穩定性，如蘭州化學有限公司采用氯化鉀作為緩沖劑，但是工業氯化鉀質量不穩定， 易會造成膠粉偏粗，直接影響產品的品級。另外，現有技術中所使用的終止劑僅包含 單一成分，易導致制得的產品門尼不夠穩定。

2.丁腈橡膠的凝聚隔離成粉：首先，用無機鹽的水溶液(如氯化鈉、硫酸鎂)作 為凝聚劑，采用一段凝聚或分段凝聚的方法對膠漿進行凝聚，之后，以無機物(輕質 碳酸鈣、滑石粉等)、有機物(硬脂酸鹽、硅油等)或高聚物聚氯乙烯、聚苯乙烯等作 為隔離劑，進行隔離成粉，得到粉末丁腈橡膠的淤漿，如美國Goodrich公司采用硫酸 鎂和硫酸鋁的混合液在60℃對丁腈膠乳進行凝聚、加1-10份濕糊狀的硬脂酸鋅進行凝 聚成粉，制得粉末丁腈橡膠淤漿，再經洗滌、過濾、動態干燥制得粉末丁腈橡膠。(粒 徑0.3-1.3mm)；華南理工大學采用反凝聚法，即將膠乳加入凝聚劑中凝聚成粉，然后 加入有機包覆劑進行隔離。傳統的粉末丁腈橡膠防老劑一般為1076、2246，所得制品 可在120℃以下的空氣介質中較長期使用，如蘭州化學有限公司采用1076作為粉末丁腈 橡膠的防老劑，但用此種防老劑無法保證產品有效地耐高溫，不能滿足耐高溫火車閘 瓦的高要求。

3.粉末丁腈橡膠淤漿的脫水干燥：采用離心脫水，動態干燥制得粉末丁腈橡膠。 如蘭化合成橡膠廠采用流化干燥床進行干燥。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生產工藝簡單、生產成本低、能耗小、轉化率高、產 品強度高的中高腈含量交聯型粉末狀粉末丁腈橡膠。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種中高腈含量交聯型粉末丁腈橡膠的生產方法，首先以丁二烯，丙烯腈為單體 進行丁腈膠漿的聚合，然后將丁腈膠漿進行凝聚隔離成粉，最后將丁腈橡膠淤漿進行 脫水干燥。

以上生產方法具體包括以下三個步驟：

一、丁腈膠漿的聚合反應

過程包括：按比例依次投入軟水、復合乳化劑、擴散劑、緩沖劑、分子量調節劑、 丙烯腈、引發劑、丁二烯，升溫至38～39℃，開始反應；當轉化率達到68％時，提高 反應溫度至49～50℃；當轉化率達到85％時，提高溫度至62～63℃；當反應轉化率達 96％以上，加入復合終止劑終止反應，然后直接在反應釜內脫除未反應的單體得到丁腈 膠漿。

所得到的丁腈膠漿合成組分配比為：軟水140～180份、復合乳化劑4～6份、擴 散劑0.5～1.0份、緩沖劑0.2～0.5份、分子量調節劑0.4～0.8份、丙烯腈31～35 份、丁二烯65～69份、引發劑0.1～0.2份、復合終止劑0.1～0.4份。