[發明專利]一種用聚異戊二烯水性乳液聚合異戊二烯橡膠的方法

無效

• 申請號: 201210048377.5
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN103288984A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 蘇宗球
• 申請（專利權）人: 上海生大醫保股份有限公司
• 主分類號: C08C1/14
• 分類號: C08C1/14;C08F136/08;C08F2/26;C08F2/30;C08F2/38;C08F4/40
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

本發明為中國發明專利申請號為200910047806.5，申請日為2009年3月19日，發明名稱為“一種聚異戊二烯水性乳液及用來制備手套和相關產品的方法”的分案申請。

技術領域：

本發明涉及一種聚異戊二烯水性乳液來制備手套和相關產品的方法，具體是將異戊二烯由乳液聚合得到聚異戊二烯乳液，然后將該聚異戊二烯乳液用來制備手套及相關產品的方法。屬于高分子化學、高分子物理、膠體化學、表界面化學、橡膠物理與化學領域。

背景技術：

近些年來，合成膠乳發展很快，其主要產品有丁苯膠乳、氯丁膠乳、丁腈膠乳、丙烯酸酯膠乳等。合成膠乳通常采用乳液聚合的方法制造，用水做介質，代表了當今由溶劑型產品向水性產品轉換的發展方向，已經被廣泛應用于橡膠、涂料、粘合劑等領域。

異戊二烯是一種重要的不飽和共軛二烯，主要用做合成聚異戊二烯橡膠的單體，工業中制備異戊二烯有烯醛合成、異戊烷和異戊烯脫氫、乙烯煉制中產生C₅餾分分離、炔酮法等生產方法，其中C₅餾分分離法發展較快。工業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有兩種：一種是采用外乳化法，即以有機溶劑為介質，采用陰離子聚合、配位聚合等方法合成順1，4一聚異戊二烯溶液，再將聚異戊二烯溶液與水、適量乳化劑經過高速攪拌乳化，脫除溶劑后濃縮而得。如丁基膠乳(異戊二烯-異丁烯橡膠膠乳)、異戊二烯膠乳、異戊二烯一丙烯腈膠乳等是用此類方法制備的聚異戊二烯膠乳。

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US3285869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US3971746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，改善了乳化后的穩定性。

另一種采用是傳統乳液聚合工藝，以水為介質，由異戊二烯與其它不飽和烯類單體經自由基共聚合而成。

WO03/080722A1公開了一種可用于浸漬成型的共軛二烯類共聚物乳液，其中提到的共軛二烯烴包括1，3丁二烯和異戊二烯。由30％～90％的異戊二烯、0.1％～20％的不飽和羧酸、0～69.9％的其它不飽和單體共聚，制得的共聚物乳液可滿足浸漬成型的要求，浸漬成型的手套物理機械性能優良，可滿足不同用途的需要。

美國專利US687876682公開了一種浸漬成型的共聚物乳液，其中提到的單體包括異戊二烯。具體實施是由60％～81％的丁二烯、2％～3.5％的不飽和羧酸、17-35％的烯化不飽和腈共聚合，制得的共聚乳液可用于浸漬手套成型。

上述第一種方法制得的聚異戊二烯乳液綜合性能優良，異戊二烯結構規整性高，但其下生產過程中使用大量有機溶劑，不僅存在環境污染問題，而且有機溶劑脫除、回收工藝繁瑣，造成成本升高。第二種方法通常引入丙烯腈、丙烯酸等極性單體與異戊二烯共聚，達到提高乳液強度與穩定性的目的。但由于共聚單體水溶性、反應活性的差異，聚合反應難以控制，分子支化、凝膠程度高，膠乳制品性能不如第一種方法制備的。目前尚無成熟的聚異戊二烯共聚乳液商品化。

天然膠乳手套綜合性能優良，但長期使用容易引起皮膚過敏。氯丁、丁腈、丁苯等這些合成膠乳制品不存在蛋白質引起的皮膚過敏問題，且耐油和耐化學品性能優良，耐氧和臭氧化、低滲透、抗穿透性能優于天然膠乳制品，而手感與天然膠乳制品一樣。其中氯丁和丁腈膠乳制品已產業化，但氯丁膠乳制品的回收處理和丁腈膠乳及其制品的刺激性氣味等又影響了它們的推廣應用。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題第一方面是提供一種聚異戊二烯水性乳液的制備方法。該方法在異戊二烯聚合時通過乳化劑的合理配合、反應過程控制的優化，在常溫常壓下經自由基乳液聚合得到穩定的聚異戊二烯水性膠乳。用這種方法制備乳液工藝過程控制容易，產品質量穩定，乳液成膜后物理機械性能優良，可滿足多種用途的需要。

本發明所要解決的技術問題第二方面是提供上述聚異戊二烯水性乳液用來制備手套和相關產品的方法。