[發明專利]一種丁基橡膠溶液的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202011219641.8
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN114437254A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 楊建春;朱榮欣;汪帆
• 申請（專利權）人: 北京諾維新材科技有限公司
• 主分類號: C08F6/10
• 分類號: C08F6/10;C08F8/22;C08F210/12
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;呂少楠

本發明公開一種丁基橡膠溶液的制備方法及其應用。所述方法包括如下步驟：將含有少量異戊二烯的丁基橡膠溶液進行氣提，得到基本上不含異戊二烯的丁基橡膠溶液。本發明通過采用熱的烷烴氣體對含有異戊二烯的丁基橡膠膠液進行氣提，可以大大降低丁基橡膠膠液中異戊二烯的含量。

技術領域

本發明屬于橡膠制備領域，涉及丁基橡膠和鹵化丁基橡膠的制備，具體涉及一種丁基橡膠溶液的制備方法及其在鹵化丁基橡膠制備中的應用。

背景技術

丁基橡膠及鹵化丁基橡膠，因具有優良的氣密性、耐老化性，已成為制造輪胎、醫用膠塞等物品的重要橡膠材料。

工業化的丁基橡膠生產采用淤漿法低溫陽離子聚合工藝，以異丁烯和少量異戊二烯為反應單體，三氯化鋁為催化劑，氯甲烷為稀釋劑，反應單體的濃度為10-20wt％，聚合反應在零下100℃左右的低溫下進行，聚合產物懸浮在氯甲烷中形成淤漿，形成的淤漿從聚合釜頂部的溢流管進入脫氣釜，氣相分離出氯甲烷和未反應的單體，析出的丁基橡膠膠粒和水混合物再經過分離水、干燥脫水后得到成品丁基橡膠。

丁基橡膠經鹵化反應得到的鹵化丁基橡膠能夠克服丁基橡膠粘結性差、硫化速度慢且難與其他橡膠共混等缺點，鹵化丁基橡膠的工業應用較丁基橡膠得到了擴展。鹵化丁基橡膠的制備過程包括：將丁基橡膠溶于C5或C6烷烴得到丁基橡膠溶液，再和鹵素接觸反應，得到含鹵化丁基橡膠的溶液，同時副產鹵化氫，含鹵化丁基橡膠的溶液再經過堿中和、水析凝聚分離溶劑，得到鹵化丁基橡膠膠粒和水的混合物，再經過脫水、干燥得到成品鹵化丁基橡膠。

可見，丁基橡膠和鹵化丁基橡膠的反應體系不同，使用不同溶劑，在以異丁烯和異戊二烯為原料生產丁基橡膠后再連續化生產鹵化丁基橡膠的生產過程中，不可避免地存在溶劑置換問題。工業上常用的方法是將正己烷和丁基橡膠淤漿直接接觸，丁基橡膠顆粒溶解于正己烷中形成膠液，分離出氯甲烷及未反應的單體-異丁烯和異戊二烯。由于單體和正己烷的分離度較氯甲烷低，將丁基橡膠膠液中單體濃度控制在低水平，比如小于等于50ppm，使用普通蒸餾方法難以實現。同時，單體異丁烯和異戊二烯容易和鹵素反應，生成毒性較大的鹵化物，殘留的單體在鹵化反應過程生成的鹵化物會殘留在鹵化丁基橡膠中，影響鹵化丁基橡膠的應用。

發明內容

本發明提供一種丁基橡膠溶液的制備方法，所述方法包括如下步驟：

將含有少量異戊二烯的丁基橡膠溶液進行氣提，得到基本上不含異戊二烯的丁基橡膠溶液。

根據本發明的實施方案，所述含有少量異戊二烯的丁基橡膠溶液中異戊二烯的含量≤100ppm，優選異戊二烯的含量≤50ppm，更優選異戊二烯的含量大于5ppm且小于或等于50ppm。

根據本發明的實施方案，所述含有少量異戊二烯的丁基橡膠溶液還可以含有少量的氯甲烷和/或異丁烯。

根據本發明的實施方案，所述含有少量異戊二烯的丁基橡膠溶液的溶劑為烷烴。具體的，所述烷烴為C6烷烴，例如為正己烷。

根據本發明的實施方案，所述基本不含異戊二烯的丁基橡膠溶液中異戊二烯的含量≤10ppm，優選異戊二烯的含量≤5ppm。

根據本發明的實施方案，氣提氣體為碳原子數不超過6的烴或氮氣，優選為碳原子數不超過6的烷烴或氮氣，更優選為C6烷烴，示例性為正己烷。

根據本發明的實施方案，所述氣提氣體為溶液中溶劑的氣體形態。

根據本發明的實施方案，所述氣提的溫度為70-90℃。

根據本發明的實施方案，氣提氣體的進料溫度為100-180℃，例如110-170℃，示例性為110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃。

根據本發明的實施方案，所述氣提氣體和含有少量異戊二烯的丁基橡膠溶液中丁基橡膠的重量比為(1-8):1，例如為(2-6):1。