氢化丁腈与聚氯乙烯共混乳液的非硫化胶膜及其制备方法与应用属于一种化工产品及其制备方法。本发明专利技术的特点在于利用HNBR或HXNBR胶乳的自交联能力，采用胶乳浸渍的方法，实现了HNBR或HXNBR与PVC共混乳液在无硫化剂的存在下，依靠自交联能力制备非硫化自交联HNBR/PVC胶乳膜。将HNBR或HXNBR胶乳与PVC乳液混合均匀制成混合乳液，然后将混合乳液经过浸渍、沥滤和干燥后制得胶膜成品。本发明专利技术工艺简单易行、能耗低，并且生产出的共混胶膜无需外加交联剂即可自交联，性能好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种化工产品及其制备方法，涉及丁腈橡胶乳液加氢以及氢化丁腈胶乳与聚氯乙烯乳液共混制备共混胶的工艺。
技术介绍
氢化丁腈橡胶(HNBR)是对丁腈橡胶链段上的丁二烯单元进行有选择的氢化，将不饱和双键加氢生成饱和的C-C单键。氢化丁腈橡胶分子链中的丙烯腈单元可提供优异的耐油性和高拉伸强度；氢化后的饱和链段可提供良好的耐热、耐老化和低温性能；少量含有双键的丁二烯单元可提供交联所需的不饱和键。加氢后烯丙基氢原子的大大减少是的聚合物的热稳定性大大增强。聚合物饱和程度越高，耐臭氧、耐化学介质腐蚀的性能越强。 氢化丁腈橡胶的制备是通过对丁腈橡胶的不饱和双键进行加氢，制造方法主要有溶液加氢与乳液加氢两种方法。溶液加氢在氢化丁腈橡胶工业化生产中占主导地位，日本Zeon公司和德国Bayer公司均采用此法生产氢化丁腈橡胶。NBR胶乳的氢化改性，最早是由美国Goodyear公司于1984年开发成功，是颇有前途的橡胶改性方法，至今持续有文献和专利报道。NBR胶乳氢化过程是向胶乳中加入水合肼与双氧水，水合肼与双氧水在催化剂作用下进行氧化还原反应生成中间体二酰亚胺，二酰亚胺与胶乳中的碳碳双键发生加成反应，在40到70°C的温度和常压下使NBR胶乳氢化。这种方法的优点是不使用贵金属催化剂和高压氢气。加氢工艺简单，加氢度高。但是这种方法一直没有工业化的原因是氢化胶乳凝聚后的HNBR干胶会产生凝胶，造成胶乳生产的HNBR干胶无法使用。本专利技术提供了一种很好利用氢化丁腈胶乳自交联特性的应用，开发出了一种氢化丁腈胶乳与聚氯乙烯共混的非硫化自交联胶膜。氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯(PVC)的溶解度参数相近，二者都是极性材料，有良好的相容性，经共混得到的HNBR/PVC共混胶具有如下优点1、耐臭氧和耐候性好，超过氯丁橡胶的水平。2、耐油性，特别是耐燃油和耐乙醇汽油性好。3、耐溶剂和化学药品性、耐磨性好。4、有阻燃性，可耐屈挠龟裂。目前，已报道的HNBR/PVC共混胶的制造方法有机械共混法和溶液共混法两种，都是基于外加硫化剂硫化后具备使用性能。另外，两种HNBR的来源都溶液加氢得来的HNBR，因为溶液加氢HNBR成本昂贵而未能工业化生产HNBR/PVC共混胶。目前，国内外对氢化丁腈胶乳与聚氯乙烯乳液共混制备HNBR/PVC共混胶的研究还是空白，尤其是利用浸溃方法制备氢化丁腈胶乳与聚氯乙烯共混胶的研究未见文献报道。利用乳液浸溃法制备氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯混合胶的优点很多，一是共混胶制品无需外加交联剂即可自交联。二是加工过程相较溶液共混以及机械共混而言大为简化，不必先做生胶，并可省去塑化、混炼等干胶加工过程；三是PVC乳液无法通过浸溃方法成型，但是HNBR胶乳的加入使PVC组分能够与HNBR达到共沉积，通过浸溃而成型。另外，混合胶乳还可以制备一些非橡胶制品，如纺织品浸溃、海绵橡胶、薄膜制品、涂料及粘合剂等，这些用乳液直接来制取更为方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于应用氢化丁腈胶乳制备一种新型氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯乳液共混胶，提供一种利用胶乳浸溃法制备氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯自交联混合胶的工艺。即通过离子沉积方法将氢化胶乳与聚氯乙烯共混乳液胶凝成膜，生产浸溃制品。特点在于将氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯通过乳液共混达到良好分散效果，不经过溶液或机械共混所需的干胶加工工序，取而代之采用胶乳加工工序。并且共混胶制品无需外加硫化剂即可自交联。本专利技术方法在实现成本低、污染低、操作简便的前提下，可制得性能优异的氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯乳液共混胶浸溃制品，通过非硫化自交联的特性获得具有优异的力学性能、耐热性以及耐老化性的产品。本专利技术的目的通过下述方法来实现，包括以下步骤A.制备氢化丁腈胶乳将丁腈胶乳或者羧基丁腈胶乳和水合肼混合，加热至200C 80°C恒温，恒温期间向混合物中加双氧水与硼酸，双氧水的总量为碳碳双键摩尔数的·O. 8飞倍，硼酸与双氧水摩尔比为15:1-40:1，双氧水与水合肼摩尔比为I 5。所使用的HNBR胶乳，采用原位母体加氢方式，加氢度在80%以上。B.制备混合乳液将HNBR胶乳或氢化羧基丁腈(HXNBR)胶乳与PVC乳液在圆底烧瓶中混合，加热至20°C 80°C恒温，HNBR胶乳或HXNBR胶乳与PVC乳液的混合比例按照固含量的重量比为99 1至50:50。C.浸溃成型将模具浸入已制备的HNRB/PVC混合乳液或HXNBR/PVC混合乳液中，浸溃f IOmin后胶乳在模具表面形成无龟裂的湿凝胶膜。将湿凝胶膜置于2(T80°C温水中浸泡2 24h。D.干燥将湿凝胶膜在3(Γ100 的烘箱中烘干，直至白色的湿凝胶膜转变为干胶膜，HNBR或HXNBR/与PVC在干燥过程中产生自交联。进一步，湿凝胶膜在4(T80°C的烘箱中烘干。所述的制备方法所制备的氢化丁腈与聚氯乙烯共混乳液的非硫化胶膜。所述的制备方法所制备的氢化丁腈与聚氯乙烯共混乳液的非硫化胶膜的应用。本专利技术相比现有技术制备氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯共混胶具有下述优点I)本专利技术涉及的共混胶是通过乳液共混法分散两组分，共混乳液是将氢化丁腈胶乳与聚氯乙烯乳液在乳液状态下机械搅拌混合制成。乳液共混由于氢化丁腈胶乳和聚氯乙烯乳液的分子尺寸小(一般小于300纳米)且流动性好，在这一阶段进行混合可以使其分子链可以充分缠绕，使产物非常均匀，分子的分散效果好，分散颗粒小于lum，而且PVC在共混胶中具有稳定的分散状态。2)由于在热力学状态下分子间容易产生接枝而产生化学合金状态，从而大大提高了产品的性能。相比单组份HNBR浸溃制品而言，混合胶制品具有更优异的耐老化性以及拉伸强度。并且保留了 HNBR良好的耐油、耐化学药品性、与纤维革等极性材料良好黏合的性。3)本专利技术涉及的共混胶乳在制备胶乳制品加工过程中有许多优点，如PVC含量小于50%时PVC组分可与HNBR组分发生共沉积，从而通过浸溃方法成型，制备出光滑无龟裂无缺陷的制品；乳液粒子已部分交联，其粘度低，浸溃时气泡易消除；共混乳液流动性好、稳定性高，浸溃时胶乳液面表面结皮较少；制品成膜性好，胶膜强度大，变形小，脱模时不易出现粘折现象。4)本专利技术涉及的共混胶在不需要外加交联剂与配合剂时即可发生自交联而赋予制品优异的力学性能。一方面混合乳液中氢化丁腈胶乳组分为预交联胶乳，不需要配合与硫化过程。另一方面混合乳液中的聚氯乙烯组分本身为未交联乳液，但是在其与共混胶中两组分发生了交联反应，混合胶中的PVC组分无法被溶剂抽提。因此混合乳液浸溃成型后仅需进行浙滤和干燥即可获得高性能的制品，操作工艺简单易行，能耗低。附图说明图I所示为PVC含量分别为1%，10%, 20%, 30%的HNBR/PVC共混胶浸溃胶膜的红外(ATR)对比谱图。 图2所示为PVC含量分别为1%，10%, 20%, 30%的HNBR/PVC共混胶浸溃胶膜的应力应变曲线。 图3所示为PVC含量分别为1%，10%, 20%, 30%的HNBR/PVC共混胶浸溃胶膜的DSC曲线。图4所示为PVC含量分别为1%，10%, 20%, 30%的HNBR/PVC共混胶浸溃胶膜在100°C老化72h前后的拉伸强度对比图。具体实施例方式详细细节列入了下述实施例中。下述实施例是用于进一步说明本专利技术，而不是用来限制本专利技术的范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氢化丁腈与聚氯乙烯共混乳液的非硫化胶膜的制备方法，包括以下步骤：A．制备氢化丁腈胶乳：将丁腈胶乳NBR或者羧基丁腈胶乳XNBR之一和水合肼混合，加热至20℃~80℃恒温，恒温期间向混合物中加双氧水与硼酸，双氧水的总量为碳碳双键摩尔数的0.8~5倍，硼酸与双氧水摩尔比为15:1~40:1，双氧水与水合肼摩尔比为1.0~5；B．制备混合乳液：将氢化丁腈HNBR胶乳或氢化羧基丁腈HXNBR胶乳与PVC乳液在圆底烧瓶中混合，加热至20℃~80℃恒温，？HNBR胶乳或HXNBR胶乳与PVC乳液混合比例按照固含量重量比为99：1至50:50；C．浸渍成型：将模具浸入已制备的HNRB/PVC乳液或HXNBR/PVC乳液中，混合乳液发生共沉积，浸渍1~10min后胶乳在模具表面形成无龟裂的湿凝胶膜；将湿凝胶膜置于20~80℃温水中浸泡2~24h；D．干燥：将湿凝胶膜在20~100℃的烘箱中烘干，直至白色的湿凝胶膜转变为干胶膜，HNBR或HXNBR与PVC在干燥过程中产生自交联。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：岳冬梅，韩杨，张立群，苏琳，韦宾，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
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