專利名稱：不同結合苯乙烯含量的乳聚丁苯橡膠的制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于合成橡膠工業(yè)，涉及丁二烯和苯乙烯低溫乳液聚合。
背景技術：
通用丁苯橡膠是指丁二烯(占單體量的71％)和苯乙烯(占單體量的29％)在低溫下經乳液聚合反應而制得的結合苯乙烯含量為23.5％的丁二烯苯乙烯共聚物。乳液聚合反應所用氧化劑為過氧化氫二異丙苯、過氧化氫蒎烷或過氧化氫對孟烷，其用量一般為單體總量的0.025～0.08％。還原劑為甲醛合次硫酸氫鈉和乙二胺四乙酸鐵鈉鹽，其用量一般為單體總量的0.04～0.1％。使用松香酸皂和脂肪酸皂混合乳化劑，其用量一般為單體總量的4～6％。分子量調節(jié)劑可以采用叔十二碳硫醇、叔十碳硫醇、叔十四碳硫醇、叔十六碳硫醇，優(yōu)選叔十二碳硫醇。其用量對于非充油膠為單體總量的0.18％～0.3％，對于充油膠為單體總量的0.1～0.2％。反應溫度為5～8℃。
根據不同的使用要求，丁苯橡膠可用來生產汽車輪胎、摩托車胎、力車胎、三角帶、運輸帶、密封圈、膠管、膠鞋等橡膠制品，尤其是汽車輪胎、摩托車胎、運輸帶以及涂膠織物等。
提高丁苯橡膠的結合苯乙烯含量后，橡膠的一些特殊性能如硬度、定伸應力等都有有不同程度的提高，變形降低，特別適合制備硬度較高、耐磨橡膠制品。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種不同結合苯乙烯含量的乳聚丁苯橡膠的制備工藝，可以提高丁苯橡膠的結合苯乙烯含量。
本發(fā)明的不同結合苯乙烯含量的乳聚丁苯橡膠的制備工藝，是由丁二烯與苯乙烯在低溫下進行的乳液聚合反應，其特征在于調整苯乙烯與丁二烯的質量百分數分別為苯乙烯為20～60％(以單體總量為100％計)，丁二烯為40～80％(以單體總量為100％計)，加入的分子量調節(jié)劑的用量，對于非充油膠為單體總量的0.18～0.35％，對于充油膠為單體總量的0.12～0.25％。
本發(fā)明如同已有技術仍然為乳液聚合反應，反應過程中采用的氧化劑、還原劑、乳化劑、分子量調節(jié)劑、反應溫度可以不變，是通過調節(jié)苯乙烯與丁二烯的比例及加入的分子量調節(jié)劑的量來實現的。丁苯橡膠中苯乙烯的結合量在15～55％，苯乙烯單體的量低，相對丁苯橡膠中結合苯乙烯的量就少。
本發(fā)明制備的丁苯橡膠，還應控制產品的分子量，對于非充油膠數均分子量為11～15萬，重均分子量為30～38萬；對于充油膠數均分子量為20～27萬，重均分子量為55～70萬。
本發(fā)明的優(yōu)點可利用普通丁苯橡膠生產裝置，生產和制備各種結合苯乙烯含量的充油和非充油丁苯橡膠，滿足橡膠不同用途的需要。丁苯橡膠中結合苯乙烯的含量可控制在15～55％。特別是提高丁苯橡膠中結合苯乙烯的含量后，可以制備硬度較高、耐磨橡膠制品。本發(fā)明采用的低溫乳液的合方法，能耗低，聚合釜及管道掛膠輕，操作方便，生產過程穩(wěn)定，運轉周期長。
具體實施例方式
實施例1在10L聚合釜中，加入200份水，1.5份松香酸皂，3.5份脂肪酸皂，30份苯乙烯，通入氮氣試壓，確認聚合釜無泄漏后用氮氣置換數次，然后加入70份丁二烯。啟動聚合釜攪拌，并向聚合釜內通冷水降溫，待聚合釜溫度降至5℃時加入過氧化氫二異丙苯0.04份，甲醛合次硫酸氫納(SFS)0.05份，乙二胺四乙酸鐵鈉鹽(EDTAFeNa)0.05份，叔十二碳硫醇0.34份，在5℃下反應12小時，單體轉化率控制在70％，橡膠經脫氣后凝聚，熱空氣烘干后得到本發(fā)明的產品。
反應條件及產品測試結果見表1。
實施例2加入過氧化氫對孟烷(PMHP)0.045份，EDTAFeNa0.008份，反應8小時，其余同實施例1.
實施例3加入過氧化氫蒎烷(PHP)0.03份，SFS0.05，EDTAFeNa0.012，反應8小時.其余同實施例1。
實施例4
加入過氧化氫二異丙苯(DIP)0.08份，SFS0.10份，EDTAFeNa 0.009份，反應7小時。其余同實施例1。
實施例5配方中苯乙烯用量提高到50份，其余同實施例4。
實施例6配方中苯乙烯用量提高到55份，叔十二碳硫醇0.2份，其余同實施例4。產品門尼為120，充37.5份高芳烴油或環(huán)烷烴油后充油膠的門尼為51。
實施例7苯乙烯單體含量為20％，丁二烯單體量為80％。分子量調節(jié)劑叔十二碳硫醇為單體總量的0.20％，其它工藝如實施例1。制得非充油膠中的結合苯乙烯含量為15％。
實施例8苯乙烯單體含量為35％，丁二烯單體量為65％。分子量調節(jié)劑叔十二碳硫醇為單體總量的0.25％，其它工藝如實施例1。制得非充油膠中的結合苯乙烯含量為29％。
實施例9苯乙烯單體含量為50％，丁二烯單體量為50％。分子量調節(jié)劑叔十二碳硫醇為單體總量的0.27％，其它工藝如實施例1。制得非充油膠中的結合苯乙烯含量為44％。
實施例10苯乙烯單體含量為60％，丁二烯單體量為40％。分子量調節(jié)劑叔十二碳硫醇為單體總量的0.25％，其它工藝如實施例6。制得充油膠中的結合苯乙烯含量為55％。
表1 反應條件及產品測試結果

以實施例5為例制得的丁苯橡膠制品的性能指標如下

權利要求
1.不同結合苯乙烯含量的乳聚丁苯橡膠的制備工藝，是由丁二烯與苯乙烯在低溫下進行的乳液聚合反應，其特征在于調整苯乙烯與丁二烯的質量百分數分別為苯乙烯為20～60％，丁二烯為40～80％，加入的分子量調節(jié)劑的用量，對于非充油膠為單體總量的0.18～0.35％，對于充油膠為單體總量的0.12～0.25％。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于制備的丁苯橡膠，對于非充油膠數均分子量為11～15萬，重均分子量為30～38萬；對于充油膠數均分子量為20～27萬，重均分子量為55～70萬。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于分子量調節(jié)劑選自叔十二碳硫醇、叔十碳硫醇、叔十四碳硫醇、叔十六碳硫醇。
全文摘要
不同結合苯乙烯含量的乳聚丁苯橡膠的制備工藝，是由丁二烯與苯乙烯在低溫下進行的乳液聚合反應，其特征在于調整苯乙烯與丁二烯的質量百分數分別為苯乙烯為20～60％(以單體總量為100％計)，丁二烯為40～80％(以單體總量為100％計)，加入的分子量調節(jié)劑的用量，對于非充油膠為單體總量的0.18～0.35％，對于充油膠為單體總量的0.12～0.25％。本發(fā)明可利用普通丁苯橡膠生產裝置，生產和制備各種結合苯乙烯含量的充油和非充油丁苯橡膠，滿足橡膠不同用途的需要。
文檔編號C08F236/00GK1425701SQ0113528
公開日2003年6月25日 申請日期2001年12月14日 優(yōu)先權日2001年12月14日
發(fā)明者王志勇, 高增亮, 紀洪水, 吳永忠, 李迎, 周加侖, 王鈞周 申請人:中國石化集團齊魯石油化工公司