[发明专利]一种充油型丙烯酸酯橡胶生胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属橡胶化工合成领域，尤其涉及一种充油型丙烯酸酯橡胶生胶的制备方法。

背景技术

丙烯酸酯橡胶（ACM）是以丙烯酸酯为主单体，添加适量硫化点单体，经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性很强的酯基。因此，这种结构赋予ACM许多优异的特点：如耐热性、耐老化性、耐油性、耐臭氧、抗紫外线等。但ACM也存在低温性能不好、加工困难的缺点，这严重制约其应用。如何改善ACM橡胶的低温性能，又能不损失其耐油性，一直是ACM制备领域的难点。

为此，人们采用物理方法或者化学方法来改善ACM的低温性能。常采用的是在乳液聚合时使用低温单体，如欧洲专利EP467 348用含极性长链的丙烯酸酯，如丙烯酸[2-(2-氰基)-乙氧基]乙酯或丙烯酸[4-(2-氰基)-乙氧基]丁酯单体乳液共聚，得到ACM，其低温性能可以达到-40.5℃。授权号为CN100369972C（一种易加工耐寒型聚丙烯酸酯橡胶的制备方法）的专利案中，使用β-丙烯酰氧基丙酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯为低温耐油单体，通过乳液共聚的方法，可以制备玻璃化转变温度为-35℃的ACM。但是这些方法中都使用了大量的特殊丙烯酸酯低温单体，导致产品成本高。在授权专利CN 1233678C（一种降低丙烯酸酯橡胶玻璃化转变温度的方法）专利中，使用低分子量聚酯、聚醚与丙烯酸酯聚合物主链化学接枝，形成接枝共聚物，每添加2.5份时，能减低玻璃化转变温度3℃。但该方法是用的聚酯、聚醚含有羟基官能团，仅适用于含环氧基团的ACM体系。

物理方法改善ACM制品的低温性能，主要是在加工过程中加入一定量的小分子聚酯类、聚醚类增塑剂，达到降低ACM的玻璃化转变温度的目的。但是在加工过程中加入增塑剂，操作复杂，加工时间较长，同时仍存在增塑剂分子在生胶中分散困难，容易造成制品性能不均匀等问题。

因此，充油橡胶的制备是解决混炼时添加增塑剂缺点的一种有效手段。目前，橡胶充油方法主要有两种。一种常用的充油橡胶制备方法，是在快速搅拌条件下，将油加入到橡胶胶乳中，但由于油在胶乳中的溶解度低，因此油容易保留在水相中。在破乳凝固过程中，造成大量损耗。另一种充油技术就是在乳液聚合前，将油加入到单体中，引发剂引发聚合，但该方法由于油的加入，降低了液滴中单体相的浓度，延长了乳液聚合的时间。此外，填充油的种类非常重要，如果选择非极性或低极性增塑剂，则会造成在聚合过程中出现相分离现象，导致充油量降低，降低ACM性能。

发明内容

本发明提供了一种玻璃化转变温度低、并保持优良的耐油性能的充油丙烯酸酯橡胶的制备方法。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种充油型丙烯酸酯橡胶生胶的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

(a)去离子水加入乳化罐，然后加入全部乳化剂，经机械搅拌溶解制得乳化剂的溶解液A；

(b)将丙烯酸酯类单体混合原料、硫化点单体原料及填充油混合后，获得单体混合相B；

(c)将单体混合相B加入到乳化剂的溶解液A中，在常温、氮气保护下进行乳化，乳化时间为15-50分钟，获得混合物乳液C；

(d)将混合物乳液C转移到反应釜中，在氮气保护下，置于辐射场中引发聚合，反应过程维持乳液体系温度在20-80℃范围内，辐照2-6小时后，制得丙烯酸酯聚合物乳液；

(e)在70℃-90℃条件下，将丙烯酸酯聚合物乳液加入到质量百分比浓度为5%-20%的氯化钠或者明矾水溶液中破乳，在加入过程中充分搅拌，待聚合物完全凝聚，将所得絮凝物用水洗涤3-5次，经挤压脱水之后，置于70℃左右的鼓风干燥箱内烘干12小时左右，即得充油型丙烯酸酯橡胶生胶产品。

所述的一种充油型丙烯酸酯橡胶生胶的制备方法，其特征在于：所述的丙烯酸酯类单体混合原料指的是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯腈、甲基丙烯酸丁酯中的两种或多种；

所述的硫化点单体原料指的是氯乙酸乙烯酯、丙烯酸、衣康酸、衣康酸单丁酯、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；

所述的填充油为环保型聚醚酯增塑剂，其指的是己二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯、己二酸二丁氧基乙酯、己二酸-乙二醇单甲醚、己二酸-乙二醇单丁醚、己二酸丁二醇酯、癸二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯、癸二酸二丁氧基基乙酯、癸二酸-乙二醇单甲醚、癸二酸-乙二醇单丁醚中的一种或多种。