[发明专利]腈类橡胶的制备方法、由其制备的腈类橡胶和包含腈类橡胶的橡胶组合物

说明书

本发明提供一种具有低含量的残留乳化剂并且具有优异的机械物理性能的腈类橡胶的制备方法、由其制备的腈类橡胶和包含所述腈类橡胶的橡胶组合物。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月11日提交的韩国专利申请No.10-2019-0126408和于2020年09月28日提交的韩国专利申请No.10-2020-0126181的优先权的权益，这两项专利申请的全部内容作为本说明书的一部分并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种具有低含量的残留乳化剂并且具有优异的机械物理性能的腈类橡胶的制备方法、由其制备的腈类橡胶和包含所述腈类橡胶的橡胶组合物。

背景技术

通常，腈类橡胶是通过使α,β-不饱和腈类单体如丙烯腈(CAN)和共轭二烯类单体如丁二烯共聚合而制备的聚合物，并且通过包含来自α,β-不饱和腈类单体的重复单元而具有优异的耐油性。

另外，腈类橡胶根据橡胶中包含的来自α,β-不饱和腈类单体的重复单元的含量而可以具有不同的硫化性能，例如，在使用丙烯腈作为α,β-不饱和腈类单体的情况下，当丙烯腈的含量增加时，对烃类燃料和石油类流体的耐性提高，并且耐热性、耐臭氧性、耐磨性、拉伸强度、硬度和密度增加，但是低温柔韧性、回弹性和透气性降低。

腈类橡胶分为：α,β-不饱和腈类单体的含量为18重量％至20重量％的低腈橡胶、α,β-不饱和腈类单体的含量为28重量％至29重量％的中低腈橡胶、α,β-不饱和腈类单体的含量为33重量％至34重量％的中腈类橡胶、α,β-不饱和腈类单体的含量为38重量％至39重量％的高腈类橡胶和α,β-不饱和腈类单体的含量为45重量％至48重量％的超高腈类橡胶，通常，高腈类橡胶和超高腈类橡胶用于需要对具有高芳香烃含量的烃如汽油有耐性的领域中，中腈类橡胶用于膨胀不是问题的橡胶产品或具有低芳香烃含量的油中，中低腈类橡胶和低腈类橡胶主要用于具有不显著的膨胀效果的液体如石蜡油或聚α-烯烃中，或者用于制造需要低温性能如耐寒性(耐低温性)的泡沫绝热材料、软管等中。

同时，腈类橡胶通常使用包含具有12至18个碳原子和单羧基的脂肪酸或松香酸作为乳化剂，在5℃至15℃的低温下通过乳液聚合制备，并且乳化剂具有的问题是，乳化剂以相对过多的量加入，并且大部分量作为杂质残留在腈类橡胶中，因此，通过乳液聚合制备的腈类橡胶的机械物理性能劣化并且玻璃化转变温度范围变宽，从而限制腈类橡胶的应用领域并且使得难以加工。

因此，目前需要开发一种腈类橡胶的制备方法，在该方法中，在聚合之后大部分乳化剂被除去，使得残留乳化剂的含量低，因此，腈类橡胶具有优异的机械物理性能。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决背景技术的问题，并且本发明的目的是提供一种具有低含量的残留乳化剂并且具有优异的机械物理性能的腈类橡胶的制备方法。

另外，本发明的另一目的是提供一种通过上述制备方法制备的具有低含量的残留乳化剂的腈类橡胶。

另外，本发明的又一目的是提供一种包含所述腈类橡胶的橡胶组合物。

技术方案

在一个总的方面，腈类橡胶的制备方法包括：使包含α,β-不饱和腈类单体和共轭二烯类单体的单体混合物在乳化剂混合物的存在下聚合(S1)，其中，所述乳化剂混合物包含：包含磺基琥珀酸酯类化合物的第一乳化剂和包含具有12至18个碳原子和单羧基的脂肪酸，或松香酸的第二乳化剂，所述第一乳化剂和所述第二乳化剂以2:1至6:1的重量比被包含。

在另一总的方面，提供一种腈类橡胶，该腈类橡胶通过上述制备方法制备，并且残留乳化剂的含量为1.2重量％以下，所述乳化剂包含磺基琥珀酸酯类化合物和具有12至18个碳原子和单羧基的脂肪酸，或松香酸。