一种高性能羧基丁腈胶乳的制备方法技术

技术编号:12695712 阅读:268 留言:0更新日期:2016-01-13 14:14
本发明专利技术公开了一种高性能羧基丁腈胶乳的制备方法,该胶乳采用丁苯胶乳做种子的乳液聚合工艺,部分单体滴加,以丁二烯和丙烯腈为主要单体,采用不饱和羧酸,并辅以多双键型交联单体等功能单体,聚合时采用复合乳化体系,即反应型乳化剂和少量阴离子乳化剂,过硫酸盐为引发剂,烷基硫醇为分子量调节剂,以及其它助剂,反应温度为40~60℃,转化率98%以上。该胶乳生产过程中滴加的原料,采用超声波均化器或高压均质机分散,形成50~500nm的稳定的细乳液,然后滴加到反应釜中。用该法生产的羧基丁腈胶乳,粒径大小为100~120nm,流动性好,粘度适中,优良的机械稳定性和化学稳定性,韧性、粘结强度大大提高,尤其适用于浸渍手套,手术手套,耐磨材料等应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,适用于浸渍手套,耐油手套,耐 磨材料用羧基丁腈胶乳的制造方法,属于高分子材料中的乳液聚合

技术介绍
20世纪30年代,天然胶乳开始应用于浸渍工业,制造各种浸渍品,如手套、气球 等。由于天然胶乳的耐油性较差,不能满足耐油制品如手套等的物性要求;50年代初丁腈 胶乳开始大量应用于生产浸渍手套,丁腈胶乳具有以下性能:胶膜具有优良的耐油、耐溶 剂、耐化学腐蚀和耐磨性,对纤维、皮革、石棉等具有很强的浸润性和粘结力。但丁腈胶乳具 有以下缺点硫化速度慢,需采用超促进剂,而且用量也多,成膜速度慢,加工性能差,因此改 性丁腈胶乳替代产品便应运而生。羧基丁腈胶乳因分子链上有羧基,性能优于普通丁腈胶 乳,胶乳的机械稳定性、解冻稳定性、粘合性、成膜性和后期加工性能等均有所提高。所制 得的胶乳具有优异的耐油、耐化学和耐磨性能,流动性好,抗张强度高并且具有独特的粘着 力,与淀粉、干酪素、乙烯基树脂、酚醛树脂、氯醛树脂等极性高分子物质有良好相溶性。近 年来羧基丁腈胶乳发展迅速,尤其是在厚型、薄型、有内衫、无内衫手套及密封材料等行业 得到广泛的应用。目前国内生产厂家生产的羧基丁腈胶乳,由于在稳定性,粘结力,气味等 方面存在明显不足,只供应低端市场。因此,国内需发展提高国产丁腈胶乳的质量,来满足 国内胶乳手套行业持续发展的需求,保障下游行业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高性能羧基丁腈胶乳,采用丁苯胶乳作种子胶,滴加原 料采用超声波或高压均质机得到稳定的细乳液,然后滴加到反应釜中,生产得到的羧基丁 腈胶乳粒径大小为100~120nm,粒径分布呈很窄的单分散,流动性好,粘度适中,优良的机 械稳定性和化学稳定性,粘结强度大大提高,尤其适用于浸渍手套,手术手套和耐磨材料的 应用。 为实现本专利技术的目的,采用的技术方案是: -种高性能羧基丁腈胶乳的制备方法,原料组成如下(重量份数): (1)种子胶乳:软水:250 ~350份; 丁二烯:10 ~30份; 苯乙烯:7〇~9〇份; 乳化剂:10~15份; 引发剂:0. 2~1. 2份; 分子量调节剂:0· 1~0· 6份; 乳液聚合所需的电解质,螯合剂,PH缓冲剂; (2)高性能羧基丁腈胶乳:软水:110 ~130 份; 种子胶乳:10~15份; 丁二烯:30 ~80 份; 丙烯腈:20~70份; 不饱和羧酸:1~5份; 功能单体:2~6份; 复合乳化剂:1~4份; 引发剂:0· 3~1. 5份; 分子量调节剂:0. 1~0. 6份; 乳液聚合所需的电解质,螯合剂,PH缓冲剂; 生产工艺过程如下:(1)种子胶乳的制备:聚合釜抽真空后投入软水,乳化剂,分子量调节剂,电解质, 螯合剂,PH缓冲剂,和全部丁二烯,苯乙烯,升温到40~60°C后,加入引发剂,反应10~15 小时,转化率达到98%以上后,降温到30°C以下出料,制得胶子胶乳; (2)高性能羧基丁腈胶乳的制备:聚合釜抽真空后,投入配方量的软水,部分丁二 烯,丙烯腈、羧酸、功能单体,乳化剂,引发剂,种子胶乳,电解质,螯合剂,PH缓冲剂,升温。滴 加的原料,先预混,再采用超声波均化器或高压均质机分散,形成50~500nm的稳定的细乳 液,当温度达到40°C以上时,然后滴加到反应釜中,滴加时间控制在2~3小时,滴加期间控 制温度在40~60°C。保温反应3~5小时,当转化率达到98 %以上时,进行脱气处理,脱 除未反应的单体,加入碱液调节PH值到7~8之间,降温出料包装,即制得一种高性能羧基 丁腈胶乳。 在一实施例中,不饱和羧酸为丙烯酸,甲基丙烯酸,衣康酸或它们的混合物。 在一实施例中,功能单体为多双键型交联单体。 在一实施例中,功能单体包括二乙烯基苯,乙二醇双丙烯酸酯,马来酸二烯丙酯, 和对苯二甲酸二烯丙酯,中的一种或几种的混合物。 在一实施例中,复合乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂复配组成。 在一实施例中,反应型乳化剂为乙烯基磺酸钠,烯丙氧基羟丙基磺酸钠,烯丙氧基 壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵,和甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠中的一种或几种的混合 物。 在一实施例中,种子胶乳为丁苯胶乳,粒径为40~50nm,固含量为20~30%。 本专利技术有益效果:采用本专利技术技术生产出来的羧基丁腈胶乳,粒径大小为100~ 120nm,粒径分布呈很窄的单分散,流动性好,粘度适中,优良的机械稳定性和化学稳定性, 韧性、粘结强度大大提高,尤其适用于浸渍手套,手术手套,耐磨材料等应用。另外,采用本 专利技术方法,粒径大小可控,可以通过调节种子胶乳的加入量来实现最终胶乳粒径的精确控 制。【具体实施方式】 种子胶乳的制备 种子胶乳A:500L的聚合釜先抽真空,真空度达到-0.IMPa,依如下配方投料: 软水: 280KG 丁二烯: 10KG 不乙烯:90KG 乳化剂(十二烷基硫酸钠); T0KC3 乳化剂(OP-10) : 2KG 引发剂(过硫酸铵): 0.5KG 分子量调节剂(十二烷基硫醇):0.3KG 升温到52 °C,反应12小时,转化率98%,降温出料,得到种子胶乳A,固含量 28. 2 %,粒径43nm,凝聚物小于0. 05%。 种子胶乳B :500L的聚合釜先抽真空,真空度达到-0.1 MPa,依如下配方投料: 软水: 31QKC3 丁 一:烯: 15KG 苯乙烯:85KG 乳化剂(十二烷基硫酸钠): 乳化剂(OP-tQ) 3KQ 引发剂(过硫酸铵):: 0 4KG 分子量调节剂(十二烷基硫醇):0.4KG 升温到48 °C,反应14小时,转化率99%,降温出料,得到种子胶乳B,固含量 26. 1 %,粒径48nm,凝聚物小于0. 01 %。 种子胶乳C :500L的聚合釜先抽真空,真空度达到-0.1 MPa,依如下配方投料: 软水:330KG 丁二烯: 22KG 苯乙烯: 78Κ?3 乳化剂(十二烷基硫酸钠); 11KG 乳化剂(ΟΡ-10) : 2KG 引发剂(过硫酸铵): 0.7KG: 分子量调节剂(十二烷基硫醇): 0.5KG 升温到55°C,反应11小时,转化率99%,降温出料,得到种子胶乳C,固含量 25. 4 %,粒径46nm,凝聚物小于0. 02 %。 高性能羧基丁腈胶乳的制备 实施例1 :300L的聚合釜先抽真空,真空度达到-0.IMPa,依次投入软水119KG,种 子胶乳A10KG,丙烯腈20KG,丁二烯50KG,甲基丙烯酸1KG,乙烯基磺酸钠1KG,十二烷基硫 酸钠1KG,二乙烯基苯0. 5KG,引发剂0. 4KG,少量电解质,螯合剂,PH缓冲剂,升温,将如下组 份通过超声波或均质机进行乳化,制得稳定的细乳液: 丙烯腈: 30KG 不饱和竣酸(甲基丙烯酸)2KG功能单体(二乙烯基苯): 0 5KG 乳化剂(乙烯基磺酸钠): 1KG 引发剂: 0.4KG 分子量调节剂(十二燒基硫醇)i0 5KG 当温度达到50°C时,同时滴加如上细乳液的组份,滴加时间2. 5小时,滴加期间控 制温度在50°C左右。保温反应3小时,当转化率达到99%以上时,进行脱气处理,脱除未反 应的单体,加入碱液调节PH值到7~8之间,降温出料包装,即制得一种高性能羧基丁腈胶 乳,固含量45. 8%,粘度180cps,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能羧基丁腈胶乳的制备方法,其特征在于:原料组成如下(重量份数):(1)种子胶乳:软水:250~350份;丁二烯:10~30份;苯乙烯:70~90份;乳化剂:10~15份;引发剂:0.2~1.2份;分子量调节剂:0.1~0.6份;乳液聚合所需的电解质,螯合剂,PH缓冲剂;(2)高性能羧基丁腈胶乳:软水:110~130份;种子胶乳:10~15份;丁二烯:30~80份;丙烯腈:20~70份;不饱和羧酸:1~5份;功能单体:2~6份;复合乳化剂:1~4份;引发剂:0.3~1.5份;分子量调节剂:0.1~0.6份;乳液聚合所需的电解质,螯合剂,PH缓冲剂;生产工艺过程如下:(1)种子胶乳的制备:聚合釜抽真空后投入软水,乳化剂,分子量调节剂,电解质,螯合剂,PH缓冲剂,和全部丁二烯,苯乙烯,升温到40~60℃后,加入引发剂,反应10~15小时,转化率达到98%以上后,降温到30℃以下出料,制得种子乳胶;(2)高性能羧基丁腈胶乳的制备:聚合釜抽真空后,投入配方量的软水,部分丁二烯、丙烯腈、不饱和羧酸、功能单体,乳化剂,引发剂,种子胶乳,电解质,螯合剂,PH缓冲剂,升温;滴加的原料,先预混,再采用超声波均化器或高压均质机分散,形成50~500nm的稳定的细乳液,当温度达到40℃以上时,滴加到反应釜中,滴加时间控制在2~3小时,滴加期间控制温度在40~60℃;保温反应3~5小时,当转化率达到98%以上时,进行脱气处理,脱除未反应的单体,加入碱液调节PH值到7~8之间,降温出料包装,即制得一种高性能羧基丁腈胶乳。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周兆丰邱伟群谢素华龙绪俭
申请(专利权)人:杭州蓝诚实业有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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