[发明专利]一种氢化异戊胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氢化异戊胶及其制备方法，属于橡胶材料制备领域。本发明提供的制备方法，包含以下步骤：将异戊胶和有机溶剂混合后加热，得到异戊胶溶液；将主乳化剂、助乳化剂、稳定剂和水混合后，调节pH值，得到乳化体系；依次将消泡剂、主乳化剂、五水硫酸铜和水合肼加入到所述异戊胶乳中混合后加热，加入过氧化氢溶液进行氢化反应后，得到氢化产物；将所述氢化产物进行破乳，得到氢化异戊胶。本发明在常压条件下，采用无机催化剂制备氢化异戊胶，工艺简单，安全性高，绿色环保。

技术领域

本发明涉及橡胶材料制备领域，尤其涉及一种氢化异戊胶及其制备方法。

背景技术

异戊胶，即聚异戊二烯橡胶(PIP)，与天然橡胶(NR)化学结构相似，因此与NR一样综合性能良好，具有良好的弹性，耐寒性以及高拉伸强度，是一种高性能通用合成橡胶，并且，与NR相比，PIP中不含高致敏性蛋白、糖类等非橡胶物质，纯度更高。然而，PIP分子链上含有不饱和双键，耐热性和耐老化性较差。通过氢化改性，使PIP分子链上的双键饱和，可在保持橡胶原有性能的基础上，改善耐热性及耐老化性，进一步提高综合性能。

目前常用的异戊胶氢化方法为高压氢化法。高压氢化工艺主要采用稀有金属溶液加氢方法，需要高压设备、氢气、贵金属催化剂和大量溶剂，成本高、技术难度大、环境污染严重。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种氢化异戊胶及其制备方法，在常压条件下，采用无机催化剂制备氢化异戊胶，工艺简单，安全性高，避免了重金属催化剂和大量有机溶剂的使用，绿色环保。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氢化异戊胶的制备方法，包含以下步骤：

将异戊胶和有机溶剂混合后加热，得到异戊胶溶液；

将主乳化剂、助乳化剂、稳定剂和水混合后，调节pH值，得到乳化体系；

将所述异戊胶溶液和乳化体系混合后，依次进行乳化、蒸馏和离心，得到异戊胶乳；

依次将消泡剂、主乳化剂、五水硫酸铜和水合肼加入到所述异戊胶乳中混合后加热，加入过氧化氢溶液进行氢化反应后，得到氢化产物；

将所述氢化产物进行破乳，得到氢化异戊胶。

优选地，所述异戊胶溶液的质量浓度为5～12％。

优选地，所述乳化体系包含以下质量百分含量的组分：主乳化剂3～5％、助乳化剂0.2～0.5％、稳定剂0.03～0.05％和余量的水。

优选地，所述异戊胶溶液和乳化体系的质量比为1～2:1。

优选地，所述氢化反应中加入的主乳化剂与异戊胶的质量比为0.01～0.05:1。

优选地，所述氢化反应中加入的水合肼和异戊胶的摩尔比为0.5～6.6:1。

优选地，所述氢化反应中加入的五水硫酸铜与异戊胶的用量比为0.0013～0.0020mmol:1g。

优选地，所述过氧化氢溶液的质量浓度为30％～50％，所述过氧化氢和水合肼的摩尔比为1～1.75:1。

优选地，所述氢化反应的温度为0～60℃，时间为3～8h。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制得的氢化异戊胶，所述氢化异戊胶在100～150℃条件下，热氧老化24～72h前后拉伸强度变化率为1.5～15％，拉断伸长率变化率为2.1～10％。