[發明專利]一種高性能耐油丁腈橡膠

有效

• 申請號: 201210349906.5
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103665264A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王曉敏;李迎;叢悅鑫;宋培軍;趙國訓;邱艷平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08F236/12
• 分類號: C08F236/12;C08F2/24;C08F4/40;C08L9/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 傅玉英

技術領域

本發明是一種高性能耐油丁腈橡膠。屬于丁二烯與丙烯腈共聚反應得到的高分子化合物。

背景技術

丁腈橡膠(NBR)由丁二烯和丙烯腈兩種單體經乳液聚合反應而得，由于其分子鏈中含有不飽和雙鍵和極性基團-CN，使之具有耐油性能好，物理機械性能優異等特點，已經被廣泛地應用于各種耐油制品，如O型環、蛇(軟)皮管、墊圈、燃料箱襯膠、油罐襯里、印刷消耗品、印刷滾筒、絕緣地面墊板、硬橡膠零件、耐油鞋底、織物涂層、泵的葉輪、油井刷布、管螺紋保護層、電線護套、粘合劑、橡膠手套以及食品包裝用薄膜等方面，開發利用前景廣闊。

目前，工業生產丁腈橡膠采用連續或間歇式乳液聚合工藝，按聚合溫度不同，分為熱法聚合與冷法聚合兩類。冷法聚合的反應溫度一般控制在5～15℃，熱法聚合則為30～50℃。目前大多數丁腈橡膠產品采用連續冷聚技術生產。

現有技術中的丁腈橡膠不足之處在于耐油性和物理機械性能欠佳。丙烯腈含量可調節的丁腈橡膠尚未見有報導。

發明內容

本發明的目的在于避免上述現有技術的不足之處，而提供一種具有不同丙烯腈含量耐油性和物理機械性能優異的丁腈橡膠橡膠及其制備方法。

本發明的目的可以通過如下措施來達到：

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，由原料丁二烯和丙烯腈經冷法間歇乳液聚合制得，其特征在于所制備的丁腈橡達到如下技術指標：

采用如下按照質量份數計的原料配比：

其制備方法包括如下步驟：

在聚合釜中順序加入水、乳化劑、助乳化劑、乳液穩定劑和配方中的部分單體丙烯腈，通入氮氣試壓，確認聚合釜無泄漏后，用氮氣置換數次，然后加入共聚單體丁二烯；啟動聚合釜攪拌，并向聚合釜夾層和降溫盤管內通入冷水降溫，待聚合釜內溫度降至5～10℃時，順序加入氧化還原引發劑的氧化劑、還原劑、二次還原劑和螯合劑，再加入分子量調節劑，聚合反應溫度控制在5～30℃，根據不同規格的丁腈橡膠產品的丙烯腈含量要求，補加配方中的其余丙烯腈單體，聚合反應時間控制在7～12小時之間，單體轉化率控制在65%～80%之間，加入終止劑，終止乳液聚合反應；所制得丁腈橡膠膠乳，經脫氣、凝聚，熱空氣烘干，得到本發明的丁腈橡膠產品；通過調節不同丙烯腈、丁二烯單體的加入量，原料配比和工藝條件的調節，獲得不同丙烯腈含量的丁腈橡膠，使之具有良好的耐油性和優異的物理機械性能。

本發明采用與現有技術不同的乳化體系、氧化還原體系、單體加料方式、工藝條件等方面，通過丙烯腈、丁二烯的乳液共聚合，獲得不同丙烯腈含量的丁腈橡膠，使之具有良好的耐油性和優異的物理機械性能。

本發明的發明人通過對原料組分與配比的篩選，聚合工藝條件的優化以及二者的有機配伍。制得了本發明的具有不同丙烯腈含量耐油性和物理機械性能優異的丁腈橡膠。從而完成了本發明的任務。

本發明的目的還可以通過如下措施來達到：

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述乳化劑選自松香酸皂或/和脂肪酸鹽。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述助乳化劑是萘磺酸與甲醛縮合物的鈉鹽（β-萘磺酸鈉甲醛縮合物）。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述氧化還原引發劑中的氧化劑是過氧化氫二異丙苯，所述氧化還原引發劑中的還原劑是乙二胺四乙酸鐵鈉鹽或二次還原劑甲醛次硫酸氫鈉，氧化還原引發劑中二次還原劑是甲醛次硫酸氫鈉。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述乳液穩定劑是K₃PO₄或KCl。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述螯合劑以螯合劑是乙二胺四乙酸四鈉鹽或焦磷酸鉀。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述分子量調節劑選自叔十二碳硫醇、叔十碳硫醇、叔十四碳硫醇、叔十六碳硫醇中的任意一種。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，原料組分中所述分子量調節劑是叔十二碳硫醇。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，所述制備步驟中的聚合反應溫度控制在5～15℃之間。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，所述制備步驟中，原料丁二烯的加料方式采用分次加入。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，所述制備步驟中，原料丁二烯分為2～3次加入。是優選的技術方案。

本發明的高性能耐油丁腈橡膠，由原料丁二烯和丙烯腈經冷法間歇乳液聚合制得，其特征在于所制備的丁腈橡達到如下技術指標：