一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开提供一种丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶及其制备方法，属于氯化聚乙烯橡胶制备领域，包括：将氯化聚乙烯橡胶粉末投入到密闭反应器中；向反应器加入乳化剂、防粘剂、引发剂、链转移剂，在氮气气氛下加入苯乙烯和丁二烯单体；继续升温，冷却物料，得到丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶浆料；将浆料置于真空橡胶过滤机中分离洗涤液、真空抽滤脱水，最后干燥得丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶粉末。本发明专利技术制备的丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶，大分子链上接枝了丁二烯支链，支链含有活性高的的双键，可以采用二烯类橡胶常用的硫磺/促进剂体系或硫载体体系硫化，硫化剂成本低，可以无模硫化。

【技术实现步骤摘要】
一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶及其制备方法
本专利技术属于氯化聚乙烯橡胶制备领域，具体涉及一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶及其制备方法。
技术介绍
氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯经氯化取代反应制得的高分子材料，传统的氯化聚乙烯橡胶(以下简称CM)广泛应用于电线电缆、胶管胶带、模压橡胶制品等。由于CM是饱和橡胶，分子主链不含双键，而与仲碳原子键合的氯原子又不具有高度的反应活性，因此CM不能用二烯类橡胶通用的硫磺/促进剂体系作硫化体系，所以适于这种橡胶的硫化体系是很有限的。适用于工业生产的CM硫化体系有三种：一是硫脲硫化体系，其中最有效的是Na-22，但Na-22硫化速度慢，老化性能差，压缩永久变形很高，而且Na-22为严重致癌物质，硫化时产生难闻的气味，在国外已经限制使用；二是现阶段CM硫化体系应用比较成熟的过氧化物硫化体系，其硫化速度较快，产品物理性能好，压缩永久变形小，但由于过氧化物是自由基反应产生交联，一些酸性的助剂如防老剂、填料、增塑剂等会影响到自由基的生成，同时过氧化物不适用于有氧存在条件的硫化，难以在大多数的较低压力下、无模热空气硫化橡胶制品工艺上应用；三是噻二唑硫化体系，能适用于各种硫化工艺，包括无模低压硫化，此种体系也是CPE与二烯类橡胶有效的共交联体系，主要依赖国外产品、价格昂贵，已经成功应用在胶管行业，但其硫化速度慢，且制品的耐磨性能差。
技术实现思路
本专利技术为解决现存问题提供一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶及其制备方法，本专利技术制备的丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶，大分子链上接枝了3～8％重量比例的丁二烯支链，支链含有活性高的的双键，可以采用二烯类橡胶常用的硫磺/促进剂体系或硫载体体系硫化，硫化剂成本低，硫化速度快，适用于较低压力下、无模热空气硫化成型工艺；同时由于大分子链上引入了3～8％重量比例的刚性苯乙烯支链，使得丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶生产的橡胶制品耐磨性能明显提高，解决了传统氯化聚乙烯制品耐磨性能差的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：本专利技术一方面提供一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶的制备方法，具体步骤为：1.将氯化聚乙烯橡胶粉末投入到密闭反应器中，以水作反应介质；2.向反应器加入乳化剂、防粘剂、引发剂、链转移剂，在氮气气氛下一边搅拌一边升温至80℃，加入苯乙烯和丁二烯单体；3.继续升温，在搅拌下反应，冷却物料，得到丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶浆料；4.将浆料置于真空橡胶过滤机中，抽负压，水喷淋洗涤丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶浆料，抽负压分离洗涤液，反复操作1～3次，然后将物料用真空抽滤脱水，最后置热空气干燥器中进行干燥得丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶粉末。进一步优选的，所述水的重量是氯化聚乙烯橡胶粉末重量的4～7倍，用水作为悬浮剂价格便宜、操作简单，无溶剂污染，反应容易控制，产物的后处理比溶液法简单，适用于工业化大批量生产；所述乳化剂用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.5％～3％；所述防粘剂用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.5～3％；所述引发剂用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.1％～2％的引发剂；所述的链转移剂的用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.1％～2％；所述苯乙烯和丁二烯单体的用量均氯化聚乙烯橡胶粉末重量的3～8％，由于氯化聚乙烯橡胶大分子链上接枝的苯乙烯数量越多，其耐磨性能提高越多，但随着苯乙烯数量的增加，接枝共聚物的低温性能变差，综合考虑较高的耐磨性能及优良的耐低温性能；氯化聚乙烯橡胶大分子链上接枝的丁二烯数量越多，使用硫磺/促进剂体系或硫载体体系硫化速度越快，但随着丁二烯数量的增加，接枝共聚物的耐热、耐臭氧、耐天候性能变差，综合考虑适当快的硫化速度及优良的耐热、耐臭氧、耐天候性能，合适接枝丁二烯的重量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的3～8％。进一步优选的，所述氯化聚乙烯橡胶粉末重均分子量(Mw)为10～20万，氯重量百分比含量为33～36％，所述氯化聚乙烯橡胶粉末为茂金属氯化聚乙烯橡胶粉末。进一步优选的，所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、非离子氟碳表面活性剂、聚乙烯吡络烷酮中的一种或几种。进一步优选的，所述的防粘剂为疏水性二氧化硅，中位粒径为6～10μm。进一步优选的，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化2—乙基己酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化二叔戊基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或几种。进一步优选的，所述的链转移剂为十二烷基硫醇。进一步优选的，步骤(3)升温至128～135℃，搅拌速度50-200转/分，反应2～4小时，步骤(3)冷却物料温度将至50℃以下。进一步优选的，步骤(4)所述抽负压至-0.08～-0.04MPa。进一步优选的，步骤(4)将物料用真空抽滤脱水后还可以使用离心机进一步脱水。另一方面，本专利技术还提供一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶，本专利技术任一所述制备方法制备的丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术用水作为接枝共聚物的悬浮剂，价格便宜、操作简单，无溶剂污染，反应容易控制，产物的后处理比溶液法简单，适用于工业化大批量生产。2.本专利技术制备的丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶，大分子链上接枝了3～8％重量比例的丁二烯支链，支链含有活性高的的双键，可以采用二烯类橡胶常用的硫磺/促进剂体系或硫载体体系硫化，硫化剂成本低，硫化速度快，适用于较低压力下、无模热空气硫化成型工艺，同时由于接枝了柔顺性高的丁二烯支链，可以降低丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶的玻璃化转变温度，即可以改善接枝共聚橡胶的耐低温性能；3.本专利技术制备的丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶，由于大分子链上引入了3～8％重量比例的刚性苯乙烯支链，使得丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶生产的橡胶制品耐磨性能明显提高，解决了传统氯化聚乙烯制品耐磨性能差的问题。具体实施方式下面结合实施例，更具体地说明本专利技术的内容。应当理解，本专利技术的实施并不局限于下面的实施例，对本专利技术所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本专利技术保护范围。在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。实施例1本实施例不仅提供一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶的制备方法，具体步骤为：1.选取重均分子量(Mw)为12万，氯重量百分比含量为35％的氯化聚乙烯橡胶CM粉末14Kg，其中位粒径为300μm，投入到已加入70Kg水的100L搪玻璃密闭反应器中；2.向搪玻璃密闭反应器依次加入0.14Kg乳化剂脂肪醇聚氧乙烯醚，0.07Kg的中位粒径为8μm的防粘剂疏水性二氧化硅，0.14Kg的引发剂叔丁基过氧化2—乙基己酸酯，0.084Kg的链转移剂正十二烷基硫醇，在氮气气氛下一边搅拌一边升温至80℃，分别加入0.42Kg的苯乙烯和0.56Kg丁二烯单体，3.反应器升温至128℃，在100转/分的搅拌速度下反应3.5小时，冷却使物料温度将至45℃，得到丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶浆料；4.将丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶浆料置于真空橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶制备方法，其特征在于：具体步骤：(1)将氯化聚乙烯橡胶粉末投入到密闭反应器中，以水作反应介质；(2)向反应器加入乳化剂、防粘剂、引发剂、链转移剂，在氮气气氛下一边搅拌一边升温至80℃，加入苯乙烯和丁二烯单体；(3)继续升温，在搅拌下反应，冷却物料，得到丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶浆料；(4)将浆料置于真空橡胶过滤机中，抽负压至‑0.08～‑0.04MPa，水喷淋洗涤丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶浆料，抽负压至‑0.08～‑0.04MPa分离洗涤液，反复操作1～3次，然后将物料用真空抽滤脱水，最后置热空气干燥器中进行干燥得丁二烯‑氯化聚乙烯‑苯乙烯接枝共聚橡胶粉末。

【技术特征摘要】
1.一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶制备方法，其特征在于：具体步骤：(1)将氯化聚乙烯橡胶粉末投入到密闭反应器中，以水作反应介质；(2)向反应器加入乳化剂、防粘剂、引发剂、链转移剂，在氮气气氛下一边搅拌一边升温至80℃，加入苯乙烯和丁二烯单体；(3)继续升温，在搅拌下反应，冷却物料，得到丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶浆料；(4)将浆料置于真空橡胶过滤机中，抽负压至-0.08～-0.04MPa，水喷淋洗涤丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶浆料，抽负压至-0.08～-0.04MPa分离洗涤液，反复操作1～3次，然后将物料用真空抽滤脱水，最后置热空气干燥器中进行干燥得丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶粉末。2.根据权利要求1所述的一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶的制备方法，其特征在于：所述水的重量是氯化聚乙烯橡胶粉末重量的4～7倍，所述乳化剂用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.5％～3％，所述防粘剂用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.5～3％，所述引发剂用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.1％～2％，所述的链转移剂的用量为氯化聚乙烯橡胶粉末重量的0.1％～2％，所述苯乙烯和丁二烯单体的用量均氯化聚乙烯橡胶粉末重量的3～8％。3.根据权利要求1所述的一种丁二烯-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝共聚橡胶的制备方法，其特征在于：所述氯化聚乙烯橡胶粉末重均分子量(Mw)为10～20万，氯重量百分比含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李垂祥，孙振宇，代娇，王文华，徐建华，李树军，
申请(专利权)人：潍坊硕邑化学有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37