[发明专利]接枝粉末丁苯橡胶的制备方法

说明书

本发明属于橡胶合成领域，具体涉及一种接枝粉末丁苯橡胶的制备方法。所述方法，步骤如下：(1)在聚合釜中依次加入水、丁苯胶乳、还原剂水溶液，搅拌升温，加入接枝单体与氧化剂的预混合物，进行交联反应，得接枝改性丁苯胶乳；(2)首先，在接枝改性丁苯胶乳中加入水、防老剂，然后，加入凝聚剂进行凝聚，粒子凝聚完全后，经离心脱水、洗涤、筛分、干燥，得到产品。本发明在丁苯胶乳乳胶粒表面使少量塑性单体进行接枝聚合，形成核壳结构的乳胶粒，核层为丁苯橡胶，壳层为非粘性树脂共聚物，树脂以化学键结合在乳胶粒上，且接枝聚合物空间位阻较大，其与核层的丁苯橡胶结合得更为牢固，分布更为均匀，包覆隔离效果更好，储存稳定性好。

技术领域

本发明属于橡胶合成领域，具体涉及一种接枝粉末丁苯橡胶的制备方法。

背景技术

按照英国标准BS2955-1993的定义，粒径小于1mm的聚合物称为粉末聚合物。粒径小于1mm的橡胶则为粉末橡胶。从橡胶加工工艺技术来看，粉末橡胶有相当多的优点：如混炼时间短、动力消耗小、排胶温度低以及最终分散较好等。粉末橡胶也可以像炭黑等填料一样进行管道输送以及自动称量，有助于工厂混炼生产自动化程度的提高。

相对于块状或片状橡胶而言，橡胶的粉末化仅仅改变了橡胶的形态，而不改变橡胶的基本性质。粉末橡胶不仅可以制备橡胶制品，还可作为改性剂，广泛应用于其他领域。随着橡胶加工业的进步，粉末橡胶的用途越来越广泛，需求量越来越大，新品种和新牌号不断涌现。

生产粉末橡胶的关键技术主要是：成粉和隔离。成粉即使橡胶成为粉末状粒子，原料以块状胶、胶乳、胶液、悬浮液为基料。成粉方法分为粉碎法、喷雾干燥法、闪蒸干燥法、冷冻干燥法、凝聚法、微胶囊法及离子络合法等。无论采用何种方法制备的粉末橡胶，均需进行隔离处理，即在粉末表面涂覆隔离剂和进行适度的表面处理，使橡胶粒子具有自由流动性，贮存、运输过程中不会结块。常用的隔离技术主要有加隔离剂、胶乳接枝、表面氯化、表面交联和辐射交联等。加隔离剂是目前多数粉末橡胶生产商所采用的隔离技术。其隔离原理包括吸附隔离、包覆隔离等，常用的隔离剂有无机隔离剂和有机隔离剂，无机隔离剂有滑石粉、碳酸钙、硅酸镁、炭黑等，这类隔离剂对水敏感，对制作与金属接触的橡胶密封件等粉末橡胶不适用；有机隔离剂有聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等，这类隔离剂虽与粉末橡胶具有相容性，但需要根据制品性能要求不同有所选择。

无论是无机隔离剂还是有机隔离剂，均对橡胶的性能产生影响，尤其当隔离剂用量较大时。因此橡胶粉末化的发展趋势是在保持橡胶主要性能的前提下，尽量少用隔离剂，而橡胶颗粒仍能保持良好流动性，并能长期贮存、长途运输并在负荷下不粘连。

采用胶乳接枝、表面氯化或表面交联的方法，能够改变颗粒表面聚合物的性质，降低聚合物的粘性，有望彻底解决粒子粘连的问题。

丁苯橡胶(SBR)是目前世界上产量最高，消费量最大的一种通用合成橡胶(SR)品种。按生产工艺可分为：乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。丁苯橡胶的物理机械性能、加工性能和制品的使用性能接近天然橡胶(NR)，耐磨性、耐热性、耐老化性优于天然橡胶，可与NR以及多种SR并用，在轮胎、鞋类、胶管、胶带、汽车零部件、电线电缆以及其他多种工业橡胶制品生产中具有广泛的应用。为此，人们对丁苯橡胶的粉末化技术进行了大量的研究工作，涌现了大量的专利申请。

目前，丁苯橡胶的粉末化主要以丁苯胶乳为原料，其粉末化技术已较为成熟，其技术难点在于隔离防粘技术。众所周知，丁苯橡胶具有粘弹性和冷流性，橡胶颗粒隔离不好或包覆不完全时，在产品储存和运输时易发生粘结。添加无机隔离剂时，虽然在短时间内及静态条件下能起一定的隔离作用，但随着储存时间增加，橡胶粒子会逐渐形变；而运输时，由于颠簸振动作用，橡胶颗粒表面沾覆的无机颗粒也会发生脱离，这两种情形都会使橡胶粒子粘性的表面又重新裸露出来，互相接触而发生粘连，严重影响产品的外观和使用。