一种氯丁橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种氯丁橡胶，其特征在于它是氯丁二烯、２，３－二氯丁二烯和调节剂丁的共聚物，该共聚物是由上述重复结构单元构成的且重均分子量为７００００～１２００００、数均分子量为３００００～６００００和脆性温度为－３８～－４２℃；它通过氯丁二烯１００重量份，２，３－二氯丁二烯２～３０重量份，调节剂丁０．５～０．６重量份经乳液聚合而制得，其中聚合反应温度为２０～４５℃，式中ｎ为８０～１００，ｍ为２～１０。本发明专利技术产品具有良好的抗结晶性能和稳定性，质软，不易硬化且在长时间低温下的弹性和变形性能好。本发明专利技术还提供了该氯丁橡胶的制备方法和在制造低温制品、密封条、防尘罩、防腐衬里、电缆、电线工业、橡胶杂件等产品中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氯丁橡胶、其制备方法和在制造低温制品、密封条、防尘罩、防腐 衬里、电缆、电线工业、橡胶杂件等产品中的应用。技术背景；目前市场上已有的氯丁橡胶都是用氯丁二烯单体聚合而成的。此类氯丁橡胶用于制 造低温制品、密封条、防尘罩、防腐衬里、电缆、电线工业、橡胶杂件等产品均存在低 温条件下使用其物理性能变差的缺陷，例如抗结晶性能差、质硬、稳定性差易硬化等， 不能满足用户的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述缺陷，提供一种在低温条件下具有良好的抗结晶性 能和稳定性，质软，不易硬化且在长时间低温下的弹性和变形性能好的氯丁橡胶。 本专利技术的另一目的是提供该氯丁橡胶的制备方法。本专利技术还有一个目的是该氯丁橡胶在制造低温制品、密封条、防尘罩、防腐衬里、 电缆、电线工业和橡胶杂件等产品中的应用。本专利技术的目的是这样实现的 一种氯丁橡胶，其特征在于它是氯丁二烯、2， 3-二 氯丁二烯和调节剂丁的共聚物，该共聚物是由下述重复结构单元构成的且重均分子量为 70000 120000、数均分子量为30000 60000，其脆性温度为-38 -42。C;它可由氯丁 二烯100重量份，2， 3-二氯丁二烯2 30重量份，调节剂丁0.5 0.6重量份经乳液聚 合而制得，其中聚合反应温度为20 45'C; -(CH2-C=CH-CH2)n - (CH2-Cj=Cj-CH2)m-CI CI CI式中n为80 100， m为2 10。具体地说，上述氯丁橡胶，它是由上述乳液聚合中包括氯丁二烯、2， 3-二氯丁二 烯和调节剂丁的油相各组分和水相各组分分别相互溶解完全后，再将其油相和水相混 合，在能产成自由基的引发剂存在下聚合反应，最后加入终止剂终止聚合反应后冷冻凝 聚制成的；其中优选上述氯丁二烯为IOO重量份，上述2， 3-二氯丁二烯为2 10重量 份，上述调节剂丁为0.5 0.6重量份。另外由于聚合反应是强烈的放热反应，为了使反应热能有效地从体系中释出，保证 聚合温度的稳定，聚合反应常常在溶液或者乳液中进行，乳液聚合具有传热快、转化率 高、生产安全、便于工业生产等优点，所以上述聚合反应是在乳液中进行的，并且考虑 到乳液聚合的传热特点及温度对橡胶物理性能的影响，上述聚合反应温度优选为38 42°C。上述氯丁橡胶采用调节剂丁作调节剂，调节剂用量影响聚合物分子量大小及分子量 分布，从而影响橡胶的物理机械性能。调节剂用量过大，聚合物分子量变小，橡胶制品 强力降低；调节剂用量过小，聚合物分子量增大，在聚合过程中可能因分子过大和过度 交联而产生凝胶。因此选择确定调节剂的用量极为重要。故上述调节剂丁的用量为0.5 0.6份。上述聚合反应中的油相和水相的重量比为1: 1.1 1.5。上述聚合反应中的油相各组分为氯丁二烯、2， 3-二氯丁二烯、调节剂丁和主乳化 剂；上述聚合反应中的水相各组分为助乳化剂、分散剂、氢氧化钠和软水。上述主乳化剂为歧化松香，其用量直接关系到乳液的稳定，聚合反应能否进行，考 虑到此因素，本专利技术中确定歧化松香的用量为3.6 4.3重量份。上述助乳化剂为石油磺酸钠，石油磺酸钠用量增加可提高橡胶物理性能，但石油磺 酸钠用量过大会影响胶乳的后处理，本专利技术中选择石油磺酸钠的用量为0.2重量份。本专利技术中选用两'种乳化剂混合使用，目的在于使胶乳更稳定，在凝聚时，不会因胶 乳酸化而突然破乳，而是逐渐进行，保证生产能够顺利进行。松香皂在胶乳酸化后呈松 香酸形态析出，存留于胶乳中，可增加湿胶膜的纫性及加工时的塑性。上述分散剂为烷基萘磺酸钠，其用量为0.4重量份。上述引发剂为水溶性引发剂过硫酸钾和软水的混合物。引发剂用量决定着聚合反应 速度。引发剂用量过大，产生的自由基太多，使聚合物分子量变小，且反应速度加快， 产品张力降低；引发剂用量过少，则反应速度慢。为使聚合反应速度平稳,周期适中，本 专利技术中过硫酸钾为0.02 0.05重量份，软水的用量为10重量份。当聚合反应进行到一定程度时，即加入终止剂；为了使聚合反应终止并延长生胶的 贮存时间，并使氯丁橡胶在贮存时不至因氧化而变质，上述终止剂由甲苯、歧化松香、 吩噻嗪、抗氧剂264、氢氧化钠和软水组成，其配比按重量份计为甲苯3.0 8.0、歧 化松香0.5 1.5、吩噻嗪0.02 0.05、抗氧剂264 1.0 3,0、氢氧化钠0.1 0.2和软水5 10;其中吩噻嗪是为了终止活性基，提高橡胶储存稳定性，抗氧剂264是使氯丁橡胶在 贮存时不至因氧化而变质。对于本专利技术中的氯丁橡胶，其聚合反应中的各组分配比按重量份计优选为氯丁二 烯为100、 2, 3-二氯丁二烯为2 10、调节剂丁为0.5 0.6、歧化松香为3.6 4.3、氢 氧化钠为0.8、垸基奈磺酸钠为0.4、石油磺酸钠为0.2、过硫酸钾为0.02 0.05和软水 为110-150。上述氯丁二烯和2， 3-二氯丁二烯为市售聚合级，且2， 3-二氯丁二烯的含量大于 或等于98%;上述调节剂丁、歧化松香、氢氧化钠、烷基萘磺酸钠、石油磺酸钠、过硫 酸钾、甲苯、吩噻嗪、抗氧剂264为市售工业级。本专利技术的另一目的即上述氯丁橡胶的制备方法，它是将油相中的各组分即单体氯丁 二烯、单体2， 3-二氯丁二烯、调节剂丁和主乳化剂相互溶解完全，将水相中的各组分 即助乳化剂、分散剂、氢氧化钠和软水相互溶解完全，然后将油相和水相混合后，单体 分散在介质水中，在体系中形成许多胶束；胶束的外表面与水亲合，内表面与单体亲合;再加入引发剂，通过引发剂分解产生自由基，使单体进行聚合反应，聚合物的胶粒的形成即在胶束内进行；当聚合达到要求时，用冷冻法破坏乳液的稳定性，则聚合物沉淀析出， 经脱水干燥即得橡胶产品。具体地说，它包括以下步骤a、 首先按上述配比将油相中的各组分即氯丁二烯、2， 3-二氯丁二烯、调节剂丁和 主乳化剂相互溶解完全，且按上述配比将水相中的各组分即助乳化剂、分散剂、氢氧化 钠和软水相互溶解完全，然后将油相和水相混合后再按上述配比加入引发剂进行聚合反 应，聚合反应达到一定转化率后按上述配比加入终止剂并搅拌均匀；b、 将上述胶乳冷却至15 2(TC，加入酸化剂使乳胶的PH值在5.5 6.5范围；c、 然后将上述胶乳经冷冻凝聚成膜后，洗涤、挤压、干燥、成绳、切块、扑粉。 根据乳液聚合传热特点和考虑温度对橡胶物理性能的影响，上述a步骤中的聚合反应温度为20 45°C，优选为38 42°C，上述聚合反应达到一定转化率是指此时胶乳的 比重为1.070 1.072;上述1)步骤中加入的酸化剂是浓度为30%的醋酸溶液；上述c步 骤中的胶乳经冷冻凝聚成膜是指胶乳经通入冷冻盐水的转鼓成膜。上述聚合反应中的各组分配比按重量份计优选为氯丁二烯为100、 2， 3-二氯丁二 烯为2 10、调节剂丁为0.5 0.6、歧化松香为3.6 4.3、石油磺酸钠为0.2、烷基萘磺 酸钠为0.4、氢氧化钠为0.8、过硫酸钾为0.02 0.05和软水为110 150。本专利技术还进一步提供了上述氯丁橡胶在制造密封条、防尘罩、低温制品、防腐衬里、 电缆、电线工业和橡胶杂件等产品中的应用。本专利技术的有益效果为(1) 本专利技术中采用2， 3-二氯丁二烯为第二单体，通过与氯丁二烯共聚，采用调节 剂丁作分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯丁橡胶，其特征在于它是氯丁二烯、２，３－二氯丁二烯和调节剂丁的共聚物，该共聚物是由下述重复结构单元构成的且重均分子量为７００００～１２００００、数均分子量为３００００～６００００和脆性温度为－３８～－４２℃；它通过氯丁二烯１００重量份，２，３－二氯丁二烯２～３０重量份，调节剂丁０．５～０．６重量份经乳液聚合而制得，其中聚合反应温度为２０～４５℃　　　　－（ＣＨ↓［２］－＊＝ＣＨ－ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－（ＣＨ↓［２］－＊＝＊－ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］－　　　　式中ｎ为８０～１００，ｍ为２～１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张阜东，冯初爽，
申请(专利权)人：重庆长寿化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]