[发明专利]一种极高腈交联型粉末丁腈橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种极高腈交联型粉末丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：首先以丁二烯和丙烯腈为单体经过乳液聚合合成丁腈胶乳，然后将所述丁腈胶乳凝聚成粉、离心脱水和干燥，获得极高腈交联型粉末丁腈橡胶。还公开由该方法制备的极高腈交联型粉末丁腈橡胶。本发明的优点在于：采用中高温相结合的聚合反应工艺；聚合转化率高，无需丙烯腈和丁二烯回收装置；单体反应完全，成本较低；有效提高了产品质量稳定性，耐油性更好；有效完成分子链的交联，产品的耐磨性、耐热性更好。

技术领域

本发明涉及粉末丁腈橡胶技术领域，更具体涉及一种极高腈含量交联型粉末丁腈橡胶及其制备方法。

背景技术

粉末丁腈橡胶是由丁二烯、丙烯腈及助剂经过乳液聚合反应而合成出的一种高分子橡胶乳液，再经过凝聚、成粉和干燥而得到粉末状的橡胶。

粉末丁腈橡胶具有粒径小，与其它树脂共混时分散性好，可以直接通过塑料成型工艺进行加工，有利于实现加工过程连续化、自动化的优点。目前，粉末丁腈橡胶根据交联类型可以分为非交联型(凝胶含量1％)、微交联型(凝胶含量5-30％)和交联型(凝胶含量75-95％)三种类型，其用途也有所不同，其中非交联型主要应用于胶黏剂、密封胶、手套等行业；微交联型主要应用于PVC 改性领域，如密封条、地板、电线电缆等；交联型主要应用于摩擦材料领域，如刹车片、火车闸瓦、砂轮等。

生产粉末丁腈橡胶所需的丁腈乳液，根据反应温度不同，一般有低温法反应、中温法反应、中高温和高温法反应四种。另外，根据结合腈含量不同，可以分为低腈(结合腈含量24％以下)、中腈(结合腈含量25-30％)、中高腈(结合腈含量31-35％)、高腈(结合腈含量36-41％)、极高腈丁腈橡胶(结合腈含量 42％以上)。通常，不同结合腈含量的粉末丁腈橡胶，其聚合配方和工艺差异较大，最终产品性能也有较大差异。

目前，国内粉末丁腈橡胶生产厂家，主要生产的粉末丁腈橡胶有中腈、中高腈粉末丁腈橡胶。如中国发明专利申请(公开号：CN101643528)公开了一种中高腈含量交联型粉末丁腈橡胶的生产方法，该方法采用丁二烯和丙烯腈单体一次性投料，高温法分阶段升温反应控制，最高温度达到63℃，转化率达到96％以上时，加入终止剂，最后通过无机盐氯化钠凝聚、干燥成粉末丁腈橡胶，其结合腈含量为31-35％。中国发明专利申请(专利号：CN102942720A)公开了一种中腈微交联型粉末丁腈橡胶的生产方法，该方法采用丁二烯和丙烯腈单体一次性投料，中高温法反应温度控制，最高温度35℃，转化率达到90-96％时，加入终止剂，最后通过无机盐氯化钠凝聚、干燥成粉末丁腈橡胶，其结合腈含量为26-29％。根据上述专利方法，可以生产出中腈、中高腈两种不同种类的粉末丁腈橡胶，但通过上述配方和工艺条件，简单的调整丁二烯和丙烯腈的加入比例，却无法生产出低腈和极高腈含量的粉末丁腈橡胶。由于该种粉末丁腈橡胶由于具有特殊的性能，如极高腈粉末丁腈橡胶，具有更优异的耐热性、耐磨性、耐油性和抗冲击性能，主要应用于钻井、耐油衬垫等特殊领域，因此，该极高腈交联型粉末丁腈橡胶也是一种必不可少的粉末橡胶材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种生产工艺简单、转化率高、成本低，具有优异的耐热性、耐磨性、耐油性和抗冲击性能的极高腈含量交联型粉末丁腈橡胶及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一方面，提供一种极高腈交联型粉末丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：首先以丁二烯和丙烯腈为单体经过乳液聚合合成丁腈胶乳，然后将所述丁腈胶乳凝聚成粉、离心脱水和干燥，获得极高腈交联型粉末丁腈橡胶；在合成丁腈胶乳阶段，丙烯腈40～50份、丁二烯20～30份，加入过硫酸铵、过硫酸钾或过氧化氢二异丙苯中的任一种与吊白块、硫酸亚铁、EDTA四钠、EDTA铁钠按重量比为1:0.5:0.25:0.1:0.1的复合物作为引发剂。