[发明专利]一种聚异戊二烯水性乳液及用来制备手套和相关产品的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种聚异戊二烯水性乳液来制备手套和相关产品的方法，具体是将异戊二烯由乳液聚合得到聚异戊二烯乳液，然后将该聚异戊二烯乳液用来制备手套及相关产品的方法。属于高分子化学、高分子物理、胶体化学、表界面化学、橡胶物理与化学领域。

背景技术：

近些年来，合成胶乳发展很快，其主要产品有丁苯胶乳、氯丁胶乳、丁腈胶乳、丙烯酸酯胶乳等。合成胶乳通常采用乳液聚合的方法制造，用水做介质，代表了当今由溶剂型产品向水性产品转换的发展方向，已经被广泛应用于橡胶、涂料、粘合剂等领域。

异戊二烯是一种重要的不饱和共轭二烯，主要用做合成聚异戊二烯橡胶的单体，工业中制备异戊二烯有烯醛合成、异戊烷和异戊烯脱氢、乙烯炼制中产生C₅馏分分离、炔酮法等生产方法，其中C₅馏分分离法发展较快。工业上异戊二烯单体主要是通过溶液催化或离子聚合制备聚异戊二烯，用于替代天然橡胶。聚异戊二烯也可制备成乳液，作为胶乳制品使用。

当前聚异戊二烯乳液的制备方法有两种：一种是采用外乳化法，即以有机溶剂为介质，采用阴离子聚合、配位聚合等方法合成顺1，4一聚异戊二烯溶液，再将聚异戊二烯溶液与水、适量乳化剂经过高速搅拌乳化，脱除溶剂后浓缩而得。如丁基胶乳(异戊二烯-异丁烯橡胶胶乳)、异戊二烯胶乳、异戊二烯一丙烯腈胶乳等是用此类方法制备的聚异戊二烯胶乳。

CN 1324874A公开了一种获得具有高顺式1，4键含量的聚异戊二烯橡胶的方法，它是由单体异戊二烯、稀土金属的有机磷酸盐、烷基铝等在惰性有机烃溶剂中聚合而得。

CN 85102250B公开了一种异戊二烯在稀土催化剂作用下通过本体聚合制备聚异戊二烯橡胶的方法。

美国专利US3285869公开了一种聚异戊二烯乳液的制备方法，即用Ziegler-Nata催化剂或锂催化剂通过溶液聚合得到聚异戊二烯溶液，然后和乳化剂溶液乳化分散后脱溶剂。

美国专利US3971746公开了一种羧化的聚异戊二烯乳液，它是在溶液聚合时引入0.03％～20％的羧基，改善了乳化后的稳定性。

另一种采用是传统乳液聚合工艺，以水为介质，由异戊二烯与其它不饱和烯类单体经自由基共聚合而成。

WO03/080722A1公开了一种可用于浸渍成型的共轭二烯类共聚物乳液，其中提到的共轭二烯烃包括1，3丁二烯和异戊二烯。由30％～90％的异戊二烯、0.1％～20％的不饱和羧酸、0～69.9％的其它不饱和单体共聚，制得的共聚物乳液可满足浸渍成型的要求，浸渍成型的手套物理机械性能优良，可满足不同用途的需要。

美国专利US6878766B2公开了一种浸渍成型的共聚物乳液，其中提到的单体包括异戊二烯。具体实施是由60％～81％的丁二烯、2％～3.5％的不饱和羧酸、17-35％的烯化不饱和腈共聚合，制得的共聚乳液可用于浸渍手套成型。

上述第一种方法制得的聚异戊二烯乳液综合性能优良，异戊二烯结构规整性高，但其下生产过程中使用大量有机溶剂，不仅存在环境污染问题，而且有机溶剂脱除、回收工艺繁琐，造成成本升高。第二种方法通常引入丙烯腈、丙烯酸等极性单体与异戊二烯共聚，达到提高乳液强度与稳定性的目的。但由于共聚单体水溶性、反应活性的差异，聚合反应难以控制，分子支化、凝胶程度高，胶乳制品性能不如第一种方法制备的。目前尚无成熟的聚异戊二烯共聚乳液商品化。

天然胶乳手套综合性能优良，但长期使用容易引起皮肤过敏。氯丁、丁腈、丁苯等这些合成胶乳制品不存在蛋白质引起的皮肤过敏问题，且耐油和耐化学品性能优良，耐氧和臭氧化、低渗透、抗穿透性能优于天然胶乳制品，而手感与天然胶乳制品一样。其中氯丁和丁腈胶乳制品已产业化，但氯丁胶乳制品的回收处理和丁腈胶乳及其制品的刺激性气味等又影响了它们的推广应用。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题第一方面是提供一种聚异戊二烯水性乳液的制备方法。该方法在异戊二烯聚合时通过乳化剂的合理配合、反应过程控制的优化，在常温常压下经自由基乳液聚合得到稳定的聚异戊二烯水性胶乳。用这种方法制备乳液工艺过程控制容易，产品质量稳定，乳液成膜后物理机械性能优良，可满足多种用途的需要。

本发明所要解决的技术问题第二方面是提供上述聚异戊二烯水性乳液用来制备手套和相关产品的方法。