[发明专利]用田间新鲜胶乳制备氯化天然橡胶的方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶的制备制备方法，特别是一种用田间新鲜胶乳制备氯化天然橡胶的方法。

背景技术

氯化橡胶是由天然橡胶经氯化改性而成的一种天然橡胶衍生物，外观为白色或淡黄色粉末，广泛用于油漆、涂料、粘合剂、油墨、颜料等领域。在目前氯化橡胶的生产工艺中，绝大多数都采用四氯化碳溶剂，根据《蒙特利尔议定书》，四氯化碳于2010年之前彻底淘汰，因而，开发非四氯化碳溶剂法生产氯化橡胶的新技术就显得尤为迫切。长期以来，研究者曾使用过多种方法用天然胶乳直接氯化制造氯化橡胶，称“水相法”，但均未能取得令人满意的结果，最近十来年才取得较大进展。如日本已有多家公司申请了胶乳法制备氯化橡胶的专利。近年来，我国在“水相法”制备氯化橡胶的研究中取得了较大进展，国内已经公布了两个相关的专利01121783.9和专利94115454.8，其制备方法均是直接采用水为反应介质来生产氯化橡胶的，其生产过程均采取两步法来氯化的，但其具体的工艺方面还存在一定的弊端。专利01121783.9需要使用天然胶乳10-20倍的盐酸，w＝10％，且需要加入隔离剂，生产效率非常低；此外，第一阶段的氯化反应要控制在30℃以下，温度的控制也增加了操作的复杂性。专利94115454.8需要使用预氯化釜和氯化釜装置，生产过程复杂；其第一步氯化和第二步氯化分别需要控制在5℃和45-70℃下进行，大大增加了生产过程的复杂性。另外，以上方法均是采用田间新鲜天然胶乳，经过离心浓缩制得的天然胶乳，在离心浓缩过程中将田间新鲜天然胶乳本身含所的大部分天然稳定剂去除，降低了天然胶乳的稳定性，使天然胶乳在氯化过程易产生凝块，天然胶乳氯化反应过程产生凝块是“水相法”难题之一，妨碍氯化反应的进行，给氯化产物的后续处理工序增加困难，且增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种用田间新鲜胶乳制备氯化天然橡胶的方法，对普通“水相法”制备氯化橡胶的方法进行了改进，该方法不需使用隔离剂，并大大减少了盐酸的用量，反应在室温条件和单一反应釜中就可完成，采用的生产原料——田间新鲜天然胶乳本身含有天然稳定剂，增加了胶乳体系的稳定性，使得氯化反应更加容易进行，并且有效降低生产成本。所生产出的氯化橡胶为白色细粉状，氯含量可以达到63-69％之间，溶解性良好，其20％浓度的甲苯溶液透明无颗粒，通过调节胶乳浓度及氯化程度可以控制产物的粘度在6-40浬泊之间。

本发明在田间新鲜天然胶乳中加入表面活性剂、引发剂，搅拌均匀，稳定2小时以上，用盐酸调蒸馏水溶液的pH值至小于1，通入氯气至饱和，在紫外光照射下，加入已稳定化的胶乳，进行预氯化，形成稳定初步氯化的悬浮小颗粒，继续通入氯气进行深度氯化，然后脱酸、水洗、中和、离心、干燥成白色粉体成品。

所述的盐酸浓度为0.3-0.5％。

所述的田间新鲜胶乳浓度控制在5-30％之间。

所述的表面活性剂的平平加0或OP-10的添加分量为1.5-20份，即每100重量份干胶含量中添加1.5-20重量份。

所述的引发剂为过氧化硫酸钾、过氧化硫酸钠或过氧化硫酸铵，用量为0.1-5重量份，即每100重量份干胶含量中添加0.1-5重量份。

所述的反应温度完全在室温下进行，反应时间为8-15小时，深度氯化阶段也可以将温度提高到50-60℃。

所述的紫外灯的波长范围在320-400纳米之间。

所述的预氯化中间产物的氯含量在20-30％之间。

本发明所制备的氯化天然橡胶的氯含量可以达到63-69％之间，产物溶解性良好，其20％浓度的甲苯溶液透明无颗粒，通过调节胶乳浓度及氯化程度可以控制产物的粘度在6-40浬泊之间。消除了传统“溶剂法”的溶剂污染和普通“水相法”用酸量过高、氯化过程易产生凝块及工艺复杂等问题，并大大简化了普通“水相法”工艺，降低生产成本。得到性能优良的氯化橡胶，适合规模生产，市场前景广阔。

具体实施方式

实施例1

在20升20％的田间新鲜天然胶乳中，加入表面活性剂如平平加0或OP-100.12-1.6公斤，过氧化硫酸钾8-400克，搅拌均匀，稳定2小时以上。将80升蒸馏水加入反应釜中，加入30％的盐酸1升，调节其pH至小于1，通入氯气至饱和，在紫外光照射下，边搅拌边将稳定化后的胶乳缓慢加入到pH小于1的蒸馏水中，保持通入氯气，于室温下进行预氯化，至胶乳添加完毕后，体系形成稳定的悬浮小颗粒，氯含量为20-30％；继续通入氯气于室温下进行深度氯化，加快搅拌速度为70-100转/分钟。深度氯化进行8-16小时后，脱酸、水洗、中和、离心、干燥成白色粉体成品，氯含量可以达到63％以上。