[发明专利]阻燃型丙烯酸酯橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃型丙烯酸酯橡胶的制备方法。

背景技术

丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基，特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐高低温、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等。CN03117291.1涉及一种具有双/多组份硫化点单体的丙烯酸酯橡胶的制备方法,以丙烯酸酯单体与少量具有交联活性基团的单体为原料,采用乳液聚合法。生成的共聚物,其特征是,上述丙烯酸酯单体原料为下列品种之一或数种:丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,丙烯酸甲氧基乙酯,丙烯酸乙氧基乙酯；上述具有交联活性基团的单体为下列品种中选择两种或两种以上:一氯醋酸乙烯酯,丙烯腈,丙烯酸,丙烯酸缩水甘油醚,丙烯酸缩水甘油酯,乙叉降冰片烯。它具有广泛的硫化特性,可利用胶料中任一或全部硫化单体组份进行交联硫化反应,解决了现有品种对硫化剂选择范围较为狭窄的问题。

尽管ACM已经广泛应用在汽车等的各类耐油耐高温密封件中，但是应用领域仍有局限。电缆护套及树脂增韧改性是其应用延伸领域，而其低烟和延燃性尚不足，其阻燃性亟待解决。通常有两种改性方法：物理改性和化学改性。相对物理改性，化学改性具有如下优点：(1)提高聚合物与阻燃单体的相容性。(2)对聚合物的力学性能影响小。(3)使用效率高，用少量的阻燃单体就能提高防火性能。因此从化学改性角度出发，研究开发阻燃型丙烯酸酯橡胶有着重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中丙烯酸酯橡胶的阻燃性能较差的问题，提供一种新的阻燃型丙烯酸酯橡胶的制备方法。该方法用于阻燃型丙烯酸酯橡胶的制备中，具有丙烯酸酯橡胶的阻燃性能较好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种阻燃型丙烯酸酯橡胶的制备方法，在惰性气体气氛下，向含有乳化剂的水体系中，加入丙烯酸酯主单体、阻燃单体、交联单体、链转移剂，在40～90℃下乳化，然后加入引发剂进行反应，最后将反应得到的乳液进行凝聚、洗涤及干燥，即得阻燃型丙烯酸酯橡胶；其中，所述阻燃单体为含有双键和磷酸酯基团的单体。

上述技术方案中，优选地，水为去离子水，所述惰性气体为氮气。

上述技术方案中，优选地，所述丙烯酸酯主单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧基丁酯中的至少一种；所述阻燃单体选自2-乙基(甲基丙烯酰氧甲基)膦酸酯、2-乙基(丙烯酰氧甲基)膦酸酯、2-乙基(甲基丙烯酰氧甲基)磷酸酯、甲基丙烯酸二丁氧基磷酸乙酯中的至少一种；所述交联单体选自羧酸类化合物、环氧类化合物、含卤化合物、二烯化合物中的至少一种；链转移剂选自十二硫醇或叔十二硫醇中的至少一种；所述乳化剂选自非离子型乳化剂、脂肪酸、阴离子型乳化剂中的至少一种；引发剂选自偶氮化合物、有机过氧化物或无机过氧化物中的至少一种。

上述技术方案中，更优选地，羧酸类化合物选自丙烯酸、富马酸；环氧类化合物选自甲基丙烯酸缩水甘油酯；含卤化合物选自氯代乙酸乙烯酯；二烯化合物选自亚乙基降冰片烯；非离子型乳化剂选自聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯烷基酯；乳化剂选自阴离子型乳化剂，阴离子型乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠；脂肪酸选自油酸、亚麻酸；偶氮化合物选自偶氮二异丁腈；有机过氧化物选自过氧化氢二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化苯甲酰；无机过氧化物选自过硫酸钾、过硫酸铵。

上述技术方案中，优选地，所述阻燃单体与丙烯酸酯主单体的用量质量比为1：90～5：85；交联单体与丙烯酸酯主单体的用量质量比为1：90～5：85；相对于单体混合物100重量份，乳化剂用量为0.1～10重量份，引发剂用量为0.01～1.0重量份，链转移剂用量为0.0001～0.001重量份，去离子水的用量为100～500重量份。

上述技术方案中，更优选地，所述阻燃单体与丙烯酸酯主单体的用量质量比为2：89～3：88；交联单体与丙烯酸酯主单体的用量质量比为2：89～3：88；相对于单体混合物100重量份，乳化剂用量为2～5重量份，引发剂用量为0.2～0.5重量份，链转移剂用量为0.0004～0.0007重量份，去离子水的用量为200～300重量份。

上述技术方案中，优选地，在40～90℃下乳化0.3～2h后加入引发剂，反应1～6小时。

上述技术方案中，更优选地，在60～70℃下乳化0.5～1h后加入引发剂，反应3～5小时。