[发明专利]一种异戊二烯胶乳及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学品及其制备方法领域，涉及一种异戊二烯胶乳及其制备方法。

背景技术

异戊二烯胶乳的性能与天然胶乳相似，但纯度高，质量均一，机械稳定性高，有两点不同于天然胶乳，一是只有微凝胶和不含支化结构，二是除含极少量的表面活性剂及防老剂外，不含其它非橡胶成分，另外，其生产速度不受植物生长的限制；其结构虽然与天然胶乳相同，但性能一般低于天然胶乳，能部分取代天然胶乳，其与聚丙烯酸甲酯接枝，可提高其定伸强度。异戊二烯胶乳主要用于泡沫制品，浸渍制品及压敏胶粘剂，尤其是乳胶手套行业，具有天然胶乳不可比的优势，其性能接近天然胶，具有类似的手感，但不含蛋白质，不会引起皮肤过敏，具有较低的滞后损失，无难闻的气味产生，加工重现性好，耐化学品性能高，还能提供完全透明的产品。但市场上异戊二烯胶乳的价格比天然胶乳的价格贵9倍，原因在于，其现有的制备方法中，工艺过程复杂、工艺条件及其严格，在有机溶剂中聚合后，再乳化成乳液，还需脱除大量溶剂，导致生产成本高，而且对环境污染较大；另有一种采用自由基为引发剂的乳液聚合法，如CN1752120A，申请号为200410066552·9所公开的技术方案，虽然是在水相直接合成，能降低生产成本，又有利环保，但其产品属于无规异戊二烯胶乳，其性能当然也不理想。

发明内容

解决的技术问题：

采用定向聚合法直接在水相中制备立构规整的等规异戊二烯胶乳，能克服现有技术中存在的不足，不仅其性能接近天然胶乳，固含量为40～50％，粘度为25～100mPa·S，PH7～12，完全能满足对天然胶乳浸渍制品的性能要求，而且价格也接近天然胶乳，同时有利环保，并能规模化工业生产。

采用的技术方案：

一种异戊二烯胶乳的制备方法，将批量所用组分原料按比例——异戊二烯50～100份，α一烯或/和共轭二烯0～50份，乳化剂1～10份，催化剂0.1～1.0份，去离子水50～200份，一次性全部加入反应釜内，并连续搅拌，同时加热升温至25～95℃，控制聚合反应时间10～70小时，反应过程中随时分析异戊二烯的转化率，当转化率达到80～98％时，即可结束，之后进行后处理；

后处理中，首先进行减压蒸馏，压力为0.08～0.09MPa，去除水以外的其他残余单体；

减压蒸馏后，以300～400目网过滤设备进行过滤，去除大颗粒物；

最后以膜过滤或过滤式离心分离法脱水浓缩到要求固含量，然后灌装。

按上述方法制备的一种异戊二烯胶乳，为乳白色蓝光液体，固含量为40～50％，粘度为25～100mPa·S，PH7～12，冷却贮存时为高弹性聚合物，其所用组分原料及比例为异戊二烯50～100份；α一烯或/和共轭二烯0～50份，α一烯通式为R-CH＝CH₂，如：乙烯、1-丁烯、1-辛烯、丙烯、苯乙烯，共轭二烯通式为如：1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、2-乙基-1，3-丁二烯、2-正丙基-1，3丁二烯、2-叔丁基-1，3-丁二烯；乳化剂1～10份，选用阴离子型的烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基羧酸盐，如十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷酸，歧化松香酸钾，环烷酸钠，或选用非离子型的烷基聚氧乙烯醚，如AE09；乳液聚合催化剂为0.1～1.0份，选用三氯化镧(LaCl₃)、三氯化钕(NdCl₃)以及镧、钕原素与氟硅酸、吡啶、硅类配位体而生成的配位化合物，如氟硅酸镧[La₂(siF₆)₃]、氟硅酸钕[Nd₂(siF₆)₃]，或选用氯化钴(C_OCl₂)、氟硅酸钴(C_OsiF₆)、氯化镍(NiCl₂)；去离子水50～200份。

有益效果：

在选用的专用催化剂作用下，异戊二烯直接在水相定向聚合，能制备出等规异戊二烯胶乳，不仅工艺条件简单、易控制，而且环境污染小、成本低，价格接近天然胶乳；性能优异，接近天然胶乳，固含量为40～50％，粘度为25～100mPa·S，PH7～12，完全能满足对天然胶乳浸渍制品的性能要求，以浸渍手套为例，可比条件下，本发明所制做的手套膜厚0.1～0.15mm，外观、手感颇佳，弹性强，不含过敏物质，断裂伸长率为700～1200％，断裂拉伸强度14～25MPa，特别适用食品、保健、医用外科手套，替代天然胶；能够规模化工业生产。