一种卤化丁基橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种卤化丁基橡胶，包括：0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；0.11重量％～5.0重量％的助剂；余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。本发明专利技术通过向产品中加入少量的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种，在减少传统的稳定剂的用量的情况下，可以有效的抑制卤化丁基橡胶中仲位结构向伯位结构的异构化，减缓卤化丁基橡胶的变质速度。同时，由于减少了小分子有机物环氧大豆油的含量，产品更纯净。 1

A kind of halogenated butyl rubber and its preparation method

The present invention provides a halogenated butyl rubber, including 0.01% to 1 weight% of alkali metal carbonate or bicarbonate and one or more alkaline earth metal carbonate or bicarbonate; 0.1 weight% to 3 weight% stabilizer; 0.11 weight% to 5 weight% aid; the remainder is halogenated butyl rubber. The halogen in the halogenated butyl rubber accounts for 0.5 wt% to 3 wt.% of the halogenated butyl rubber composition. By adding a small amount of alkali metal carbonate or bicarbonate to the product and one or more of the carbonate or bicarbonate of alkaline earth metal, the present invention can effectively inhibit the isomerization of the secondary structure of halogenated butyl rubber to the primary structure and slow down the halogenated butyl under the condition of reducing the amount of the traditional stabilizer. The metamorphic speed of the base rubber. At the same time, because of reducing the content of small molecule organic matter epoxidized soybean oil, the product is more pure. One

【技术实现步骤摘要】
一种卤化丁基橡胶及其制备方法
本专利技术属于橡胶
，具体涉及一种卤化丁基橡胶及其制备方法。
技术介绍
工业上生产卤化丁基橡胶的工艺通常如下。首先将丁基橡胶溶解在溶剂中得到丁基橡胶胶液，然后与卤化试剂一起送入反应器进行卤化反应得到卤化丁基橡胶胶液。卤化反应完成后加入中和试剂，以中和卤化反应生成的副产物卤化氢。中和试剂通常是水溶性的，因此中和后的物料是卤化丁基橡胶胶液和水的混合物料。随后在混合物料中加入必要的助剂如分散剂硬脂酸钙、抗氧剂、稳定剂环氧大豆油。助剂和卤化丁基橡胶混合均匀后送入凝聚釜经高温水蒸汽脱除溶剂，同时得到卤化丁基橡胶胶粒和水的混合物。胶粒/水混合物经振动筛脱除大部分水后送入一组干燥机组系统，脱除水份得到挥发份合格的卤化丁基橡胶产品。丁基橡胶为异丁烯与少量第二单体如异戊二烯、对甲基苯乙烯等共聚而成的一种合成橡胶。一般认为，在非极性介质中以及避光条件下，异丁烯与异戊二烯共聚得到的丁基橡胶中异戊二烯单元的溴化反应是一类离子型取代反应。由于异戊二烯单体单元两端叔丁基的存在，这个反应的最终产物主要是取代结构(R.Vukov.,RubberChemistryandTechnology,1984,Vol(57)，P275-283)。也就是，异戊二烯单体单元上的一个烯丙基氢被卤原子取代，同时生成一分子的副产物卤化氢。取代结构依卤原子相对位置的不同有两种主要结构，分别是仲位结构(TypeII)和伯位结构(TypeIII)。一般来说，丁基橡胶卤化后，卤化产物的主要结构是仲位结构。由于伯位结构相对于仲位结构在热力学上更稳定，因此，在丁基橡胶卤化反应以及后处理干燥及贮存过程中，有一部分仲位结构会异构化为伯位结构。温度以及路易斯酸、过渡金属离子的存在对伯位结构的相对含量都有影响。然而，在仲位结构异构化为伯位结构的过程中，总是伴随有不同程度的脱卤而使产品质量下降，尤其是在产品干燥和储存过程中。随着TypeII结构的减少，TypeIII结构的逐渐增多，产品门尼出现变化、产品颜色逐渐加深。因此，卤化丁基橡胶工业产品中必须加入少量稳定剂如环氧大豆油以抑制仲位结构向伯位结构的异构化速度，防止产品颜色加深，保证产品质量的稳定。但是环氧大豆油是一种小分子类有机化合物，它的引入会给产品性能带来一定的负面影响。首先，环氧大豆油会使产品门尼降低；其次，环氧大豆油作为一种低分子量的添加助剂，在储存过程中容易发生迁移。这一方面降低其作为稳定剂的效果，另一方面对医用药塞这一应用尤其不能容忍。因为迁移到产品表面的环氧大豆油可能会污染药品，甚至是与药物发生反应。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种卤化丁基橡胶及其制备方法，本专利技术提供的卤化丁基橡胶降低了稳定剂的用量从而减少了稳定剂在储存过程中的迁移，并且还减缓了卤化丁基橡胶的变质速度。本专利技术提供了一种卤化丁基橡胶组合物，包括：0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；0.11重量％～5.0重量％的助剂；余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。优选的，所述碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种选自碳酸钙、碳酸钠或碳酸氢钠。优选的，所述稳定剂选自环氧化有机物，所述环氧化有机物选自环氧化大豆油、蓖麻油、橡胶籽油、棕榈油、棉籽油、菜籽油和玉米油中的一种或多种。优选的，所述助剂选自分散剂和抗氧剂中的一种或多种，所述分散剂的用量为0.1重量％～4.0重量％，所述抗氧剂的用量为0.01重量％～1.0重量％。优选的，所述分散剂选自硬脂酸、油酸、多元羧酸及其盐类化合物；所述抗氧剂选自胺类抗氧化剂、受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和含硫抗氧化剂中的一种或多种。优选的，所述卤素选自氯或溴。优选的，所述卤化丁基橡胶中的包含伯卤原子的伯位结构的卤化丁基橡胶与包含仲卤原子的仲位结构的卤化丁基橡胶的摩尔比不高于1:4。本专利技术还提供了一种上述卤化丁基橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：A)将丁基橡胶的溶液与卤化试剂混合进行卤化反应后加入中和试剂进行中和，得到卤化丁基橡胶溶液；B)卤化丁基橡胶溶液与稳定剂、助剂和碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种混合后，脱溶剂，得到卤化丁基橡胶胶粒/水混合物；C)将所述卤化丁基橡胶胶粒/水混合物干燥，得到卤化丁基橡胶。本专利技术还提供了一种上述卤化丁基橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：a)将丁基橡胶的溶液与卤化试剂混合进行卤化反应后加入中和试剂进行中和，得到卤化丁基橡胶溶液；b)卤化丁基橡胶溶液与助剂混合后，脱溶剂，得到卤化丁基橡胶胶粒/水混合物；c)将所述卤化丁基橡胶胶粒/水混合物与稳定剂、碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种混合后干燥，得到卤化丁基橡胶。优选的，所述丁基橡胶为异丁烯与异戊二烯的共聚物，所述异戊二烯单体单元的量基于所述丁基橡胶的所有单体单元的总量的0.5摩尔％～3.0摩尔％；所述丁基橡胶的重均分子量为30×104～100×104。与现有技术相比，本专利技术提供了一种卤化丁基橡胶组合物，包括：0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；0.11重量％～5.0重量％的助剂；余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。本专利技术通过向产品中加入少量的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种，在减少传统的稳定剂(例如有机小分子环氧大豆油)的用量的情况下，可以有效的抑制卤化丁基橡胶中仲位结构向伯位结构的异构化，减缓卤化丁基橡胶的变质速度。同时，由于减少了小分子有机物环氧大豆油的含量，产品更纯净。附图说明图1为本专利技术提供的卤化丁基橡胶组合物的制备系统示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种卤化丁基橡胶组合物，包括：0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；0.11重量％～5.0重量％的助剂；余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。本专利技术提供的卤化丁基橡胶组合物包括0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种，优选为0.05重量％～0.5重量％。所述碱金属选自锂、钠或钾；所述碱土金属选自钙或镁。所述碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种选自碳酸钙、碳酸钠或碳酸氢钠。碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种的用量太少，起不到取代稳定剂环氧大豆油的作用；太多，对产品的灰分影响太大。本专利技术提供的卤化丁基橡胶组合物还包括0.1重量％～3.0重量％的稳定剂，优选为0.4重量％～2.0重量％。所述稳定剂对产品的性能至关重要。这是因为卤化丁基橡胶结构中的含卤结构很不稳定，在热、光以及某些残留金属离子的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，包括：0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；0.11重量％～5.0重量％的助剂；余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。2.根据权利要求1所述的卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，所述碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种选自碳酸钙、碳酸钠或碳酸氢钠。3.根据权利要求1所述的卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，所述稳定剂选自环氧化有机物，所述环氧化有机物选自环氧化大豆油、蓖麻油、橡胶籽油、棕榈油、棉籽油、菜籽油和玉米油中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，所述助剂选自分散剂和抗氧剂中的一种或多种，所述分散剂的用量为0.1重量％～4.0重量％，所述抗氧剂的用量为0.01重量％～1.0重量％。5.根据权利要求4所述的卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，所述分散剂选自硬脂酸、油酸、多元羧酸及其盐类化合物；所述抗氧剂选自胺类抗氧化剂、受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和含硫抗氧化剂中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的卤化丁基橡胶组合物，其特征在于，所述卤素选自氯或溴。7.根据权利要求1所述的卤化丁基橡胶组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏德，任学斌，王衍金，崔红梅，栾波，
申请(专利权)人：山东京博石油化工有限公司橡胶分公司，
类型：发明
国别省市：山东,37