[发明专利]氯丁二烯一氯乙烯共聚弹性体的制法

说明书

本发明属于一种新型的难燃弹性材料的制法。

本发明做出之前，要制得高含氯量的难燃弹性体，如氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯弹性体，一般是通过弹性体后加工氯化而得到的，其缺点是加工工艺性能差，加工不稳定，易释放出氯化氢。

经中国科技情报所联机服务部检索1967～1988年美国化学文摘文献，均未出现本发明中所说的共聚弹性体。

本发明的目的在于获得一种含氯量高、难燃性能好、能导静电、具有良好的工艺加工性能、耐热、耐化学药品的新型的难燃共聚弹性体。

本发明的要点在于采用氯丁二烯预聚体乳液与氯乙烯预聚体乳液在催化剂存在下共聚而成的。制备方法如下：

1.氯丁二烯预聚体乳液的制备：

以氯丁二烯为单体、硫磺为分子量调节剂、石油磺酸盐（如石油磺酸钠）为分散剂、过硫酸盐（如过硫酸钾）为引发剂，油水比为1∶1.5～1∶2.0。工艺配方为：

氯丁二烯    100份（重量组分）

硫磺    0.7～1.0份

松香    3.0～4.0份

石油磺酸盐（如石油磺酸钠）    0.5～2.5份

氢氧化钠    0.06～0.7份

过硫酸盐（如过硫酸钾）    0.6～1.0份

水    150～200份

按上述工艺配方在常温下，先将水、氢氧化钠、石油磺酸盐（如石油磺酸钠）制得水相。将氯丁二烯单体、硫磺、松香加进常压聚合釜中，边加料边搅拌制成油相。将已配好的水相加到油相中进行充分地乳化，然后加过硫酸盐（如过硫酸钾）水溶液进行聚合。聚合温度为15～50℃，聚合时间为1～6小时，得到氯丁二烯预聚体乳液（总固物35%）。

2.氯乙烯预聚体乳液的制备：

以氯乙烯为单体、石油磺酸盐（如石油磺酸钠）为分散剂、过硫酸盐（如过硫酸钾）为引发剂、油水比为1∶1.5～1∶2.0。工艺配方为：

氯乙烯    100份（重量组份）

石油磺酸盐（如石油磺酸钠）    0.1～1.0份

过硫酸盐（如过硫酸钾）    0.05～0.5份

氢氧化钠    0.05～0.5份

水    150～200份

按上述工艺配方先将水加入聚合釜中，然后将石油磺酸盐（如石油磺酸钠）、氢氧化钠、过硫酸盐（如过硫酸钾）加入。封闭加料口，试压，试压合格后抽真空，加入氯乙烯单体，乳化5～15分钟，升温至反应温度30～58℃，压力4～11公斤/厘米²，进行聚合反应，聚合时间4～18小时，得到氯乙烯预聚体乳液。

3.氯丁二烯-氯乙烯共聚弹性体的制备：

通过氯丁二烯预聚体乳液与氯乙烯预聚体乳液在催化剂（如氢氧化钠）存在下，加入稳定剂（如防老剂丁，二硫化四乙基秋兰姆）共聚而成。工艺配方为：

氯丁二烯预聚体    51～81%（重量百分数）

稳定剂（防老剂丁，二硫化四乙基秋兰姆）9～14%

氯乙烯预聚体    40～5%

催化剂（如氢氧化钠）    少许

按上述工艺配方先将氯丁二烯预聚体乳液加到共聚釜中，开动搅拌，然后加进氯乙烯预聚体乳液及催化剂（如氢氧化钠），升温到18～50℃进行共聚反应，反应时间为10～120分钟，加入稳定剂（防老剂丁，二硫化四乙基秋兰姆），使其反应终止，得到共聚物乳液，经凝胶、水洗、干燥，即得本发明的难燃性共聚弹性体。

按本发明制得的氯丁二烯-氯乙烯共聚弹性体，含氯量高，具有较高的氧指数，难燃性能优异，有较高的物理力学性能和耐化学药品、耐热性能，导静电性及良好的工艺加工性能，是目前制造难燃橡胶制品，如难燃输送带、阻燃胶板等的理想材料，也是制造耐化学腐蚀、耐热橡胶制品的良好材料。制备该弹性体的工艺简单，较用机械共混法或二次氧化法制得的难燃弹性体成本低、耗能少。

按本发明制得的弹性体的技术规格如下：

1.外观：呈浅黄色或浅棕色片状或块状物，均匀无机械杂质，无焦烧块和焦烧粒子。

2.物性指标：

项目    指标    测试方法

门尼粘度    30～120    GB1232-82《橡胶转动

ML100℃    粘度试验方法》

1+4

焦烧时间，min，≥15    GB1233-82《橡胶转动焦

烧试验方法》

拉伸强度，MPa≥15    GB527-82《硫化橡胶物

伸长率，%≥450    性实验方法的一般要求》