[發明專利]一種用于NBR乳膠凝聚的凝聚劑及NBR乳膠凝聚的方法

在審

• 申請號: 202011305021.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN114516924A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 張建國;王旭;李望明;許美蘭;郭靈;邢立江;劉定倫
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化巴陵石油化工有限公司
• 主分類號: C08C1/15
• 分類號: C08C1/15
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發明公開了一種用于NBR乳膠凝聚的凝聚劑及NBR乳膠凝聚的方法，凝聚劑包括軟水、無機鹽、脂肪醇和pH值調節劑，該凝聚劑能夠有效降低NBR乳膠中的有機酸和皂類化合物，從而獲得低有機酸及皂含量、又具有耐油的NBR橡膠，以滿足密封及耐油模制橡膠部件、墊圈、填料、O形環、高彈性零件、防振系統和橡膠輥等行業的需要。

技術領域

本發明涉及一種凝聚劑，特別涉及一種用于NBR乳膠凝聚的凝聚劑，還涉及NBR乳膠凝聚的方法，屬于丁腈橡膠合成技術領域。

背景技術

現有橡膠生產中需要進行硫化，而現有的一般型丁腈橡膠生膠中含有3～5％(質量)的有機酸及皂，有機酸及皂殘留在硫化橡膠制品中具有阻隔橡膠的硫化網絡層，嚴重影響硫化橡膠的強度，并導致橡膠品耐油性能下降，主要體現在制品吸油率增加和出現溶脹現象，解決這類的問題顯得尤為重要。

在(古正文.“丙烯腈-丁二烯-異戊二烯三元乳聚共聚合的研究”，大連理工大學，2011年6月”)中研究了在十二烷基苯磺酸鈉、油酸鉀、硫酸亞鐵、EDTA二鈉鹽及過氧化異丙苯等作用下于低溫下合成了丙烯腈-丁二烯-異戊二烯三元乳聚共聚，其特點是單體的轉化率不高于78％，聚合時間達到16小時，另外在該文的綜述中介紹了丁腈橡膠膠乳的凝聚有硫酸法及氯化鈣、明礬、硫酸鋁、氯化鈉等方法，但沒有對其具體使用量和制作方法進行介紹。同樣在(王忠超.“丁腈橡膠性能影響因素研究”，西北師范大學，2012年6月)中介紹了在脫鹽水中加入乳化劑、活化劑、EDTA四鈉鹽和EDTA鐵鈉鹽等助劑下于8℃以下用過氧化二異丙苯引發丙烯腈和丁二烯制備了NBR乳膠。結果得到較佳的單體轉化率不高于86％，聚合反應時間為15-22h。其中也對乳膠的分別用氯化鈣、明礬、甲醇和氯化鈉進行凝聚描述，其氯化鈣、明礬、甲醇和氯化鈉使用量分別為5.5g/100g干膠、4.0g/100g干膠、200g/100g干膠和120g/100g干膠。

中國專利(CN103665265A)公開了一種丁腈橡膠的制備方法，具體介紹了一種丁腈橡膠由丁二烯和丙烯腈經冷法間歇乳液聚合制得,得到丁腈橡膠產品其技術指標：門尼粘度30～95,丙烯腈含量單體總質量計的18～46％,溶脹度20～50％,抗拉強度10～22MPa。中國專利(CN103450397A)介紹了一種丁腈橡膠的制備方法，采用兩次物料加入法，分兩次將85％的乳化劑、分散劑、電解質、螯合劑水溶液和還原劑、活化劑水溶液、N-(對-苯胺基苯基)不飽和酰胺或酰亞胺和乙烯基腈基、分子量調節劑、共軛二烯烴單體，控溫至5～8℃，加入引發劑溶液反應；當反應轉化率達到30～50％時，將剩余的乳化劑、分散劑、電解質、螯合劑加到釜中；將剩余的分子量調節劑加到聚合釜中；轉化率達到60～80％時，終止，反應時間為7h。

中國專利(CN104628955A)涉及到了一種化學改性的丁腈橡膠及其生產方法，是由質量份數的丁二烯64～65份；丙烯腈20～21份；丙烯酸丁酯0.30～0.31份；油酸鈉4.0～4.1份；十二碳硫醇0.18～0.19份等助劑在35～45℃下進行共聚，其聚合時間長達15～22小時，合成的生膠門尼粘度達120以上，拉伸強度僅只有14.5MPa。中國專利(CN110066481A)提供了一種丁腈橡膠的應用，其組分含丁腈橡膠10～20份；氯化石蠟12～20份；環烷油10～20份；碳黑N550 6～12份；聚氯乙烯30～40份；碳酸鈣10～20份；發泡劑3～10份；交聯劑DCP0.5～0.8份；發泡交聯助劑0.5～1份；硬脂酸0.2～0.5份。

上述專利技術均沒有對合成的膠乳對凝聚工藝進行研究，其合成的NBR均屬于一般型膠種，不具備耐油型膠種。

目前，國內主流的NBR、ESBR工業生產技術中，在乳膠的凝聚單元中均有使用傳統的硫酸法對乳膠進行凝聚，如此的強酸法凝聚即使采用堿洗、水洗，氫離子也不可避免包裹于生膠的結團中，這樣對后續的擠壓脫水機和膨脹干燥機等干燥單元裝備必須具備防腐設計。另外，臺灣南帝石化公司、南通申華石化公司和日本Zeon公司等NBR商品中有機酸及皂含量均在3～5％，其硫化膠嚴重影響了制品的耐油性能，但其產品的制作技術均是各自的專有技術，細節沒有對外公開。