一种丙烯酸酯橡胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丙烯酸酯橡胶的制备方法，其特征在于：以丙烯酸酯类单体与具有交联活性基团的单体为单体混合原料，经乳化剂乳化后，形成乳液体系，在惰性气氛下，采用电离辐射引发乳液聚合反应，将所得共聚物进行分离、纯化即制得丙烯酸酯橡胶产品。本发明专利技术的方法采用辐射乳液聚合生产丙烯酸酯橡胶的生产工艺，生成的聚合物中没有残渣，可以得到高纯度的聚合物；生产中受环境影响小，产品的重复性高，单体的转化率高；反应过程不需要任何热源，大幅度减少了环境污染，完全顺应我国长远发展的要求。

Process for preparing acrylic rubber

The invention discloses a preparation method of acrylic rubber, which is characterized in that the acrylic monomer and crosslinking monomer with reactive groups for mixed monomer, the emulsifying agent, the formation of emulsion system under inert atmosphere, using ionizing radiation lead to liquid polymerization, the resulting copolymers were separated purification, preparation of acrylic rubber products. The method of the invention adopts the radiation emulsion polymerization production process of acrylic rubber, no residue generated in the polymer can obtain high purity polymer; in the production of small environmental impact, high repeatability products, high conversion rate of monomer; the reaction process does not require any heat source, greatly reducing the environmental pollution, completely conform to China's long-term development requirements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸酯(如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯)为主要成份，与少量带 有活性基团的单体共聚而成的功能性高分子材料，其分子结构中主链为饱和结构，同时侧 链上带有多个极性酯基，所以它具有优异的耐高温、耐油、耐候性能，制作高温条件下使用 的耐油橡胶制品有特殊优势，现已成为性价比最高的高温耐油特种橡胶，特别适用于汽车 曲轴、阀杆、汽缸垫、液压输油管等，有“汽车胶”的美称。目前丙烯酸酯橡胶的生产方法主要有悬浮聚合法(以美国Goodrich公司为代表) 和乳液聚合法(以日本东亚油漆公司为代表)两种。另外Du Pont公司还开发了专用于丙烯 酸酯与Q-烯烃共聚的溶液聚合法。国内丙烯酸酯橡胶生产基本上都采用乳液聚合法。而 上述生产方法都是以化学引发剂，在一定的温度下引发聚合反应。在聚合过程中要加入引 发剂、分子量调节剂和催化剂等，给聚合反应带来诸多不稳定因素，影响聚合过程中的稳定 性、最终转化率、分子量分布、生胶加工性能甚至硫化胶的物性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法是以丙烯酸酯类单 体与少量具有交联活性基团的单体为原料，采用电离辐射引发乳液聚合的方法合成。本专利技术的丙烯酸酯橡胶的制备方法，其是以丙烯酸酯类单体与具有交联活性基团 的单体为单体混合原料，经乳化剂乳化后，形成乳液体系，在惰性气氛下，采用电离辐射引 发乳液聚合反应，将所得共聚物进行分离、纯化即制得丙烯酸酯橡胶产品；所述电离辐射采 用Co60辐射源，辐照平均剂量率0. 5Gy/min-300 Gy/min，辐照总剂量为0. 2KGy-IOKGy ；所述丙烯酸酯类单体优选为丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸甲氧基乙酯 (MOEA)和丙烯酸乙氧基乙酯(EEA)中的一种或多种。所述具有交联活性基团的单体可以为丙烯腈(AN)、丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、衣 康酸单丁酯(IBA)、一氯乙酸乙烯酯(CVAc)、丙烯酸缩水甘油酯(GA)和乙叉降冰片烯(ENB) 中的一种或多种。所述具有交联活性基团的单体的重量优选为单体混合原料的l_20wt%。所述单体混合原料的重量优选为乳液体系的30_50wt%。所述乳化剂优选为十二烷基聚氧乙烯醚和/或十二烷基磺酸钠。所述聚合反应温度优选为0_60°C。3所述电离辐射引发乳液聚合反应可以通过下述步骤进行(I)将乳化剂溶于水；(2)将水溶液装入乳化器中；(3)加入单体混合物；(4)高速搅拌 乳化成乳液体系；(5)装入反应釜；(6)置于辐射场；(7)低速搅拌、冷却、在惰性气氛下辐 照引发聚合反应，或(8)由上述(1)+(5)+ (6)+ (7)，在低速搅拌同时，缓慢加入单体混合物，或(9)由上述(1)+(3)中一部分+ (5)+ (6)+ (7)，边搅拌边加入上述(3)剩余部分单 体，或(10)将上述(3)单体分组分别分散到上述(1)中，分别辐照一定时间再混合起来，在 上述(7)低速搅拌下，继续辐照反应一定时间，使其聚合，前后两次辐照时间大致相同，约 0. 5-5小时，或(II)将上述(4)乳液体系通入管道式反应器中，再加上述(6)，保持流动状态，连续辐 照引发聚合反应。(管道式反应器中部备有加料口)(12)将所得乳液状多元共聚物进行后处理，经盐析、水洗、干燥，制得所期望的产品。 具体过程为在胶乳液中通入水蒸汽吹扫，除去残留单体，胶乳用明矾水溶液破乳凝聚成胶 粒，用热水洗涤除去凝聚剂、乳化剂，再经脱水烘干得到橡胶产品。但不论采用上述的何种步骤方式，均是通过对乳液体系的Co60辐射才引发的聚 合反应，而辐射聚合反应后的分离纯化步骤则可采用丙烯酸酯橡胶生产中常用后处理方法 如在胶乳液中通入水蒸汽吹扫，除去残留单体，胶乳用明矾水溶液破乳凝聚成胶粒，用热 水洗涤除去凝聚剂、乳化剂，再经脱水烘干得到橡胶产品。本专利技术的丙烯酸酯橡胶的制备方法采用辐射乳液聚合生产丙烯酸酯橡胶的生产 工艺，与传统的化学热聚合相比，有以下优点由于不用任何催化剂和引发剂，所以生成 的聚合物中没有残渣，可以得到高纯度的聚合物；由于采用穿透性很强的射线，在开始聚合 时就能均勻连续的进行，可以防止急剧的过热现象和不均一的反应，聚合很容易控制；辐射 聚合的引发活化能几乎为零，可在低温下进行聚合，因此可得到更高分子量的聚合物；聚合 条件可随辐射源和聚合系统的条件而广泛的变化，分子量、分子量分布等的控制比较容易； 工业化生产中受环境影响小，产品的重复性非常高，这是化学热聚合中很难解决的问题；单 体的转化率几乎达到100% ；反应过程不需要任何热源，大幅度减少了环境污染，完全顺应 我国长远发展的要求。具体实施例方式下面的实施例仅用于更进一步的说明本专利技术，但并未构成对本专利技术实质精神的限 制。实施例1按重量称取下述原料丙烯酸丁酯45份；丙烯酸甲氧基乙酯35份；丙烯酸乙酯10 份；丙烯腈-J份；一氯乙酸乙烯酯3份；平平加(0)(乳化剂，即十二烷基聚氧乙烯醚):3份； 十二烷基磺酸钠1. 5份；去离子水200份。将上述原料乳化后投入夹套式不锈钢反应釜 中，将反应釜置于辐射场，夹套中通入冷水冷却控制釜内料液温度10-30°C，在氮气氛下进 行辐照。采用Co60辐射源，在平均剂量率约为9Gy/min的情况下，辐照3小时，出料，所得胶乳液通入水蒸汽吹扫，除去残留单体，胶乳用明矾水溶液破乳凝聚成胶粒，用热水洗涤除 去凝聚剂、乳化剂，再经脱水烘干得到橡胶产品。 实施例2按重量称取下述原料丙烯酸丁酯40份；丙烯酸甲氧基乙酯20份；丙烯酸乙酯36 份；丙烯酸缩水甘油酯4份；平平加(0)(乳化剂，即十二烷基聚氧乙烯醚)3份；十二烷基 磺酸钠1. 5份；去离子水200份。制备过程同实施例1。 实施例3按重量称取下述原料丙烯酸丁酯40份；丙烯酸甲氧基乙酯30份；丙烯酸乙酯20 份；丙烯腈6份；衣康酸单丁酯4份；平平加(0)(乳化剂，即十二烷基聚氧乙烯醚)3份； 十二烷基磺酸钠1. 5份；去离子水200份。制备过程同实施例1。 实施例4按重量称取下述原料丙烯酸丁酯35份；丙烯酸甲氧基乙酯25份；丙烯酸乙酯36 份；丙烯酸缩水甘油酯2. 5份；一氯乙酸乙烯酯1. 5份；平平加(0)(乳化剂，即十二烷基聚 氧乙烯醚)3份；十二烷基磺酸钠1. 5份；去离子水200份。制备过程同实施例1。实施例5按重量称取下述原料丙烯酸丁酯35份；丙烯酸甲氧基乙酯20份；丙烯酸乙酯27 份；丙烯酸缩水甘油酯2. 5份；一氯乙酸乙烯酯1. 5份；丙烯酸6份；衣康酸单丁酯4份； 乙叉降冰片烯4份；平平加(0)(乳化剂，即十二烷基聚氧乙烯醚)3份；十二烷基磺酸钠 1. 5份；去离子水200份。将上述原料乳化后投入夹套式不锈钢反应釜中，将反应釜置于 辐射场，夹套中通入冷水冷却控制釜内料液温度30-40°C，在氮气氛下进行辐照。采用Co60 辐射源，在平均剂量率约为lOOGy/min的情况下，辐照1小时，出料，所得胶乳液通入水蒸汽 吹扫，除去残留单体，胶乳用明矾水溶液破乳凝聚成胶粒，用热水洗涤除去凝聚剂、乳化剂， 再经脱水烘干得到橡胶产品。实施例6按重量称取下述原料丙烯酸丁酯45份；丙烯酸甲氧基乙酯30份；丙烯酸乙酯35 份；丙烯酸乙氧基乙酯30份；丙烯酸缩水甘油酯10份；一氯乙酸乙烯酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种丙烯酸酯橡胶的制备方法，其特征在于：以丙烯酸酯类单体与具有交联活性基团的单体为单体混合原料，经乳化剂乳化后，形成乳液体系，在惰性气氛下，采用电离辐射引发乳液聚合反应，将所得共聚物进行分离、纯化即制得丙烯酸酯橡胶产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡中青，宋林勇，张志成，
申请(专利权)人：安徽时代创新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：34