[发明专利]一种速溶解高粘结环保型粉末氯丁橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末氯丁橡胶的制备，涉及到粘合剂领域，特别是涉及到一类速溶解、高粘结、环保型粉末氯丁橡胶及其制备方法。

背景技术

粘结型氯丁橡胶是粘合剂行业的重要原料。由于其优异的性能、其应用领域从建筑、建材、矿用材料、汽车用安全胶囊乃至民用制品等诸多用途，且仍在不断拓展应用范围。粘结型粉末氯丁橡胶与传统的片胶相比，具有节能降耗、提高生产过程的自动化控制水平等优势。

淀粉是一种可再生的天然生物质高分子化合物，原料来源丰富且价格低廉，是一种可生物降解的再生资源。淀粉(分子式：(C6H10O5)n)是由许多脱水葡萄糖单元经糖键连接而成，在每个葡萄糖单位的C2、C3和C5上各有一个羟基，因而在一个淀粉链状高聚物分子上就有成千上万个活性羟基，而每个淀粉颗粒又是由数不清的直链淀粉和支链淀粉分子链以结晶区和不定形区的形式交织组成。将淀粉接枝到粉末氯丁上，不仅提高了胶黏剂的粘结性能，而且提高了溶解速度，扩大应用范围，更为环保。

CN03100424.5将淀粉进行糊化，与聚合物胶乳直接凝聚，聚合物乳液为天然橡胶乳液、丁苯橡胶乳液、氯丁橡胶乳液、丁腈橡胶乳液、羧基丁腈橡胶乳液、聚氯乙烯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯乳液或聚丙烯酸酯乳液，制备的复合物主要用于橡胶工业和环境友好材料。齐卿等(“淀粉SBR复合材料结构和性能的研究”，橡胶工业，2007，54卷，4期，197-202)采用酚醛树脂改性淀粉，然后再使改性淀粉与丁苯胶乳共混共凝聚。张晶等在“环保淀粉胶黏剂在木材上的应用”(黑龙江生态工程职业学院学报，2009，22卷，1期，53-55)中介绍了淀粉接枝改性木材用胶黏剂及淀粉酯化/共聚合成木材用胶黏剂，常用的接枝共聚试剂有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、环氧氯丙烷等。刘光远等(“利用玉米淀粉生产耐水性无臭胶黏剂的研究”，林产工业，1999，26卷，6期，13-16)使玉米淀粉与二元酸发生部分酯化反应，加入稳定剂水溶性高聚物，制得淀粉胶黏剂主剂。调胶时加入工业面粉，使固含量达到45％以上，然后加入交联剂异氰酸酯化合物，即为耐水型玉米无臭胶黏剂。胶合板强度符合II类胶合板性能指标要求。时君友(“利用玉米淀粉的酯化制造API胶黏剂研究”，北华大学学报(自然科学版)，2004，5卷，4期，361-364)用二元酸与玉米淀粉发生部分酯化反应，在稳定剂聚乙二醇存在的条件下，加入羧基丁腈橡胶胶乳与酯化玉米淀粉混合共聚，制成淀粉胶黏剂主剂。添加精制硫酸钡作为填料，多异氰酸酯化合物作为交联剂，同时加入亚硫酸氢盐作为暂时封闭异氰酸酯基团的封闭剂，有效地延长胶黏剂的适用期。其改性淀粉胶黏剂压制的胶合板、细木工板等木材制品均达到标准。

US2004122134涉及的一种气动轮胎的橡胶组分有淀粉或增塑剂和橡胶凝胶，淀粉/橡胶凝胶重量比约10∶1～1∶10。JP02263882A为获得一种高粘合力的粘合剂，可用环氧树脂、醋酸乙烯酯脂、尿素、酚醛、聚酯、丁腈产品橡胶、硅橡胶、淀粉、蛋白质和天然橡胶等作为胶粘剂的主体，用氧化锌作结晶核。JP2009073981介绍的一种橡胶组合物中含有橡胶、多糖和炭黑等组分。GB1532886介绍了一种淀粉与丙烯腈、氯丁橡胶等接枝共聚的接枝聚合物。

发明内容

本发明的目的在于采用直接凝聚粉末化技术制备速溶解、高粘结、环保型粉末氯丁橡胶。本发明粉末氯丁橡胶的制备方法是：

1)淀粉的改性：以淀粉为100质量份计，在反应瓶中，加入60～500份水和100份淀粉，搅拌均匀、加热，反应温度控制在25～40℃，滴加碱液，使反应液pH值升到10～12，再滴加二元酸使pH值降到7，碱液和二元酸交替滴加，直至二元酸滴加完全，二元酸的加入量为15～30份，待反应液pH值变化缓慢时，再加入碱液，调节pH值为7～8，保温40～70min，然后降温放料，制得改性淀粉；

2)接枝胶乳的制备：以氯丁胶乳为100质量份计，在聚合釜中依次加入100份固含量为25％～40％的氯丁胶乳，50～160份水，5～20份改性淀粉，5～20份异戊二烯，0.2～1.4份分子量调节剂，用氮气置换后，搅拌、加热，待聚合釜温度达到15～25℃时加入0.2～1.2份引发剂和3～10份活化剂，在25～50℃进行接枝聚合反应，当聚合转化率达到65％～75％时，加入2～10份终止剂，制得接枝胶乳；