本发明专利技术涉及一种含氟易加工丙烯酸酯橡胶及其制备方法。通过乳液聚合的方法，制备一种侧链具有含氟单元的丙烯酸酯共聚物，利用含氟单元的低表面能和低相容性，通过调节聚合物分子链组成，实现改善丙烯酸酯橡胶的加工性能。本本发明专利技术方法工艺简单，合成的ACM橡胶具有耐热、耐油、耐臭氧等特性，脆性温度可以在-15℃-35℃之间，后加工性能良好，可以显著降低内脱模助剂的使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶合成领域，具体涉及。
技术介绍
丙烯酸酯橡胶(ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等。丙烯酸酯橡胶大分子侧链上带有极性很强的酯基，这种结构使得ACM橡胶具有非常好的耐热性、耐烃类油，但是却引起加工困难、易粘辊、硫化后难脱模，这严重制约了 ACM橡胶的应用。如何改善ACM橡胶的加工性能，尤其是解决脱模性能，一直是ACM橡胶合成领域和加工领域研究的热点和难点。目前，针对ACM橡胶在加工过程中存在脱模困难的问题，一般的解决方法主要有以下两种方式1、使用外脱模剂目前以硅油或者水乳性硅油产品为主，外脱模剂施工于模具表面，正确用法对实现其最大作用至关重要。目前大多数生产商都提供水基产品，水基系列的主要缺点就是挥发时间更长。为了改善这一缺点，水基外脱模剂需更高的固含量，并且被推荐使用在加热模具上。外脱模剂的主要缺点有易留下模垢，难以清洗；有的脱模剂对容器有腐蚀作用；高效外脱模剂价格昂贵。2.添加内脱模剂内脱模剂种类繁多，根据不同的生胶有不同的类型。例如蜡、脂肪酸、皂类、液态聚乙烯、氟类脱模剂、硅类脱模剂等，内脱模剂与橡胶在成型前混合。内脱模剂需要溶解在橡胶混合物中，因此它必须在载体中具有较高的溶解度。目前在丙烯酸酯橡胶的加工中，大量采用的促进制品脱模的助剂主要是微晶蜡、硬脂酸、含硅/含氟类内脱模剂，这类脱模剂分子大部分属于非极性或弱极性化合物，因此最大的缺点是与ACM的相容性较小。通过对ACM生胶本身进行分子设计以解决其难加工、难脱模的报道较少。在授权号为CN100369972C (—种易加工耐寒型聚丙烯酸酯橡胶的制备方法)的专利案中，通过在聚合过程中引入交联单体，形成微量预交联结构，改善了丙烯酸酯橡胶的加工性能，缩短了混炼过程中50%的吃粉时间。在授权号为CN1131250C(—种氟橡胶改性的聚丙烯酸酯乳液的制备方法)的专利案中，将氟橡胶溶解在丙烯酸酯混合单体中，然后再经乳化、引发聚合制备出改性乳液。该产品用于建筑材料、织物等的涂饰，具有良好的耐候性、耐溶剂以及防沾污性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了。通过对聚合物组成进行设计，在ACM分子主链上引入含氟低表面能单元，降低ACM橡胶主链的极性，改善丙烯酸酯橡胶在加工过程中的易粘模性，可以显著降低ACM混炼过程中内脱模剂的用量，同时含氟单体具有降低聚合物玻璃化温度的作用，可以减少低温单体的用量，并提高橡胶的耐极性油的性能。为实现上述目的本专利技术采用的技术方案如下一种含氟易加工丙烯酸酯橡胶，其特征在于由下列重量份的组分物质聚合而成主单体 40-90低温单体0-50含氟单体1. 5-20硫化点单体2-10引发剂0.5-2PH缓冲剂0. 5-1去离子水100-200乳化剂1-10，所述的主单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中的一种或二者的混合物；所述的低温单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或多种；所述的含氟单体选自丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种；所述的硫化点单体为氯乙酸乙烯酯；所述的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种；所述的PH缓冲剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种；所述的乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠、聚氧乙烯十四烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、0P-10中的一种或多种。所述的含氟易加工丙烯酸酯橡胶，其特征在于所述的主单体选自丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的混合物，二者的混合重量比为丙烯酸甲酯丙烯酸乙酯=(0-30) :(100-70)。所述的含氟易加工丙烯酸酯橡胶的制备方法，其特征在于以丙烯酸酯主单体、低温单体、含氟单体、硫化点单体为共聚单体，以半连续乳液聚合的方法合成丙烯酸酯橡胶， 具体步骤如下(a)将乳化剂加入到装有去离子水的乳化罐里，搅拌均勻得乳化剂的溶解液A ；(b)将主单体、低温单体、含氟单体、硫化点单体混合均勻，得聚合单体混合相B；(c)将引发剂、PH缓冲剂加入到装有去离子水的混合罐中，搅拌均勻，制得引发剂体系溶液C;(d)将20%-50%的单体混合相B投入到乳化剂的溶解液A中，在常温、氮气保护下进行乳化，乳化时间15-50分钟，获得混合物乳液D ；(e)将混合物乳液D转移到反应釜中，在氮气保护下，加入20%-50%的C溶液，在 60-80°C引发聚合反应，反应过程维持聚合温度在60-80°C范围内，并滴加剩余的单体混合相B和剩余的引发剂体系溶液C，反应后制得丙烯酸酯聚合物乳液；(f)在70°C-90°C条件下，将步骤(e)的丙烯酸酯聚合物乳液加入到破乳剂中，不断搅拌，生成絮凝物，将所得絮凝物洗涤多次，经挤压脱水之后，再干燥，获得含氟易加工丙烯酸酯橡胶。所述的含氟易加工丙烯酸酯橡胶的制备方法，其特征在于步骤(f)所述的破乳剂选自氯化钠溶液、明矾溶液中的一种。本专利技术的有益效果本专利技术的丙烯酸酯橡胶为一种侧链具有含氟单元的丙烯酸酯共聚物，利用含氟单元的低表面能和低相容性，通过调节聚合物分子链组成，实现改善丙烯酸酯橡胶的加工性能。本专利技术方法合成的ACM橡胶具有耐高温、耐油、耐臭氧等特性，脆性温度可以在-15°C - -35°C 之间，后加工性能良好，可以显著降低内脱模助剂的使用。具体实施例方式实施例1 IOg丙烯酸甲酯，80g丙烯酸乙酯，5g丙烯酸六氟丁酯，如氯乙酸乙烯酯，Ig 过硫酸钾，Ig碳酸氢铵，去离子水200g，2g十二烷基硫酸钠，4g OP-IO0首先把2g十二烷基硫酸钠、4g0P-10，以及部分去离子水加入到乳化罐中搅拌溶解；然后将IOg丙烯酸甲酯、80g丙烯酸乙酯、5g丙烯酸六氟丁酯、5g氯乙酸乙烯酯混合后， 取其1/3加入到乳化罐中，在氮气保护下高速乳化30分钟，形成乳液；接着将Ig过硫酸钾、 Ig碳酸氢铵以及部分去离水加入到混合罐中搅拌溶解；将乳化好的乳液和1/3引发剂体系溶液依次转移到反应釜中，在65°C下引发聚合反应，反应过程中温度控制在65°C-70°C，并在3小时滴加完剩余的单体和引发剂体系，滴加完毕后升温到90°C保温一小时，此时已制得聚丙烯酸酯乳液。在80°C的条件下，将聚丙烯酸乳液加入到质量百分比为10%的氯化钠溶液中破乳，边加乳液边搅拌，待乳液完全絮凝，将所得絮凝物用水充分清洗，挤压脱水，置于70°C鼓风烘箱内经12小时烘干，制得聚丙烯酸酯生胶。本实施例具有良好的耐高温性能，可在150-170°C长期使用；在加工过程中可以减少1/2-2/3内脱模助剂的使用量，产品易脱模。实施例2 丙烯酸甲酯10g，丙烯酸乙酯75g，丙烯酸十二氟庚酯10g，氯乙酸乙烯酯5g，过硫酸钾lg，碳酸氢铵lg，去离子水150g，十二烷基硫酸钠2g，0P-10 4g。首先把十二烷基硫酸钠、0P-10以及部分去离子水加入到乳化罐中搅拌溶解 ’然后将丙烯酸酯单体、含氟单体、硫化点单体混合后，取1/3加入到乳化罐中，在氮气保护下高速乳化30本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种含氟易加工丙烯酸酯橡胶，其特征在于：由下列重量份的组分物质聚合而成：主单体 ４０－９０低温单体 ０－５０含氟单体 １．５－２０硫化点单体 ２－１０引发剂０．５－２ｐＨ缓冲剂 ０．５－１去离子水 １００－２００乳化剂 １－１０ ，所述的主单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中的一种或二者的混合物；所述的低温单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸－２－乙基己酯中的一种或多种；所述的含氟单体选自丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯 、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯 、甲基丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种；所述的硫化点单体为氯乙酸乙烯酯；所述的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种；所述的ｐＨ缓冲剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种；所述的乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠、聚氧乙烯十四烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、ＯＰ－１０中的一种或多种。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋林勇，周艺峰，聂王焰，吴丽娜，孙浩然，卫春祥，张曈，
申请(专利权)人：安徽大学，安徽兴盛绝缘制品有限公司，
类型：发明
国别省市：34
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