[发明专利]三元集成橡胶胶乳凝聚工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种三元集成橡胶胶乳凝聚工艺，属于合成橡胶技术领域。

背景技术

乳液聚合的三元集成橡胶是苯乙烯、异戊二烯、丁二烯三种单体经自由基引发的乳液共聚而成的聚合物，集成橡胶最重要的方面是将异戊二烯引入到丁苯橡胶中，使其具有部分天然橡胶的性能。三元集成橡胶胶乳的凝聚工艺使用的是目前乳液聚合中传统凝聚工艺，即乳液聚合反应完成后，经脱气脱除未反应的原料，进入凝聚单元，在凝聚釜中加入凝聚剂进行凝聚，然后，再经碱洗、脱水并干燥后得到三元集成橡胶产品。凝聚工艺条件为：凝聚温度50℃-60℃，以氯化钠水溶液作凝聚母液，以硫酸为pH调节剂，凝聚剂为聚环氧氯丙烷二甲胺。

现有技术中的三元集成橡胶乳液的凝聚后处理工艺方法，存在如下不足：

凝聚胶颗粒大(平均粒径2.5cm-4cm)、不易干燥，导致生产能耗、生产成本提高；排放废水中的化学需氧量(简称COD)偏高，使用氯化钠水溶液作凝聚母液制备的三元集成橡胶金属离子含量高。

专利CN103160056公开了一种高性能丁二烯-苯乙烯-异戊二烯粉末聚合物的制备方法，包括接枝胶乳的制备和凝聚成粉步骤，本发明所述的絮凝剂为无机酸盐，凝聚剂为无机酸。

专利CN103724460公开了一种丁腈橡胶胶乳的凝聚工艺，该发明以聚环氧氯丙烷二甲胺为凝聚剂，以氯化钠水溶液作凝聚母液，以硫酸为pH调节剂。

专利CN103626924公开了一种高腈含量液体丁腈橡胶的制备方法，包括聚合物制备和胶乳凝聚干燥步骤，聚合过程中加入纤维素(甲基纤维素或乙基纤维素)。

以上专利中所用的絮凝剂或凝聚剂凝聚出的橡胶金属离子含量高，易腐蚀金属模具。

从目前技术情况来看，现有技术中没有公开用于三元集成橡胶胶乳的凝聚工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种对三元集成橡胶乳液进行凝聚的工艺，絮凝过程中胶粒颗粒适中，平均粒径为0.5-2cm，干燥时间缩短，降低了能耗，其采用硫酸铵做电解质，用量低并制备出金属离子含量低的三元集成橡胶。

本发明所述的三元集成橡胶胶乳凝聚工艺，是以三元集成橡胶胶乳为原料，以硫酸为pH调节剂，其特征在于：以硫酸铵水溶液为凝聚母液，以聚环氧氯丙烷二甲胺和纤维素衍生物的复配物为凝聚剂；其步骤是向凝聚母液中，先加入凝聚剂，再加入原料，最后向其中加入pH调节剂进行凝聚。

所述的聚环氧氯丙烷二甲胺和纤维素衍生物的复配质量比为90～98：10～2。

所述的纤维素衍生物为市售产品。优选木质素衍生物，包括乙酰木质素、甲基木质素、卤化木质素、硝化木质素等。

所述的凝聚母液中硫酸铵、凝聚剂、原料的质量比为50～100：0.8～2：100，原料以三元集成橡胶胶乳的干胶的重量计。

所述的三元集成橡胶胶乳凝聚工艺，包括以下步骤：

①凝聚母液的配制：

准确称取硫酸铵50～100重量份，溶解于20重量份脱盐、脱氧水中，配成凝聚母液，备用；

②凝聚剂溶液的配制：

将聚环氧氯丙烷二甲胺90～98质量份与纤维素衍生物10～2质量份混合后，用脱盐、脱氧水稀释至固含量10％的溶液，备用；聚环氧氯丙烷二甲胺、纤维素衍生物共100质量份；

③原料的配制：

将相当于100重量份干胶的三元集成橡胶胶乳预热至50～60℃，脱除未聚合单体；

④pH调节剂的配制：

配制重量百分比浓度为20％的硫酸溶液，备用；

⑤胶乳的凝聚：

将步骤①配制的凝聚母液加入凝聚釜中，启动搅拌，加入步骤②配制的含有0.8～2重量份凝聚剂的凝聚剂溶液；然后将步骤③脱除未聚合单体后的三元集成橡胶胶乳平均分成5份，分5次加入到凝聚母液中，采用步骤④配制的硫酸溶液调节pH值4.0～6.0，凝聚至胶粒颗粒均匀、浆液清澈为止，将凝出的胶粒过40目筛、干燥，得到三元集成橡胶产品。

本发明可以对脱除的未聚合的单体进行回收利用。

本发明的有益效果如下：

本发明使用复合型凝聚剂即聚环氧氯丙烷二甲胺和纤维素衍生物复配，在三元集成橡胶生产中可以降低生产废水中的COD含量，COD含量在210-280mg/L之间；复合型凝聚剂水溶性较好，能在pH3～10较宽的范围内应用；凝聚完成后胶粒的颗粒适中，平均粒径为0.5-2cm，易于干燥；本发明使用不含金属离子的硫酸铵电解质为凝聚母液，能够制备金属离子含量低，对金属腐蚀性小的三元集成橡胶。

具体实施方式