專利名稱：一種粉末橡膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末橡膠的制備方法，具體涉及一種低溫直接凝聚成粉的粉末橡 膠制備方法。
背景技術(shù)：
目前，制備粉末橡膠的方法主要有機(jī)械粉碎法、噴霧干燥法和凝聚包覆法等。其 中機(jī)械粉碎法是以固體橡膠為原料，進(jìn)行常溫或冷凍粉碎，采用這一方法，能源消耗大，收 率低，粉末粗，粒子不規(guī)則，生產(chǎn)成本高。噴霧干燥法存在防粘劑用量大，膠乳中乳化劑等非 橡膠成份在干燥中大量殘留等缺點，影響產(chǎn)品性能。而凝聚包覆法工藝設(shè)備相對簡單、能 耗低，所用包覆劑主要有無機(jī)物(如水玻璃、白炭黑以及CaCO3、滑石粉等)、淀粉黃元酸 酯、高分子樹脂等；其中采用無機(jī)物隔離法，無機(jī)物用量較大，同時由于無機(jī)物粒子與橡膠 表面之間為物理吸附，無機(jī)物粒子在儲運過程中易于脫落，造成橡膠粒子之間的粘連和無 機(jī)物粒子粉塵飛揚，不利于長期保存，在對橡膠中的灰分含量有嚴(yán)格要求的場合，此方法不 適用；而用淀粉黃原酸酯作為包覆劑制備的粉末橡膠在儲存期間易發(fā)霉、黃變老化，嚴(yán)重影 響粉末橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。CN200410046023. 2發(fā)明中提到采用直接凝聚法成粉技術(shù)制備粉末橡膠的方法，其 制備方法是將橡膠膠乳加入到含有凝聚劑的水溶液中，然后在凝聚成粉過程中加入有機(jī)羧 酸堿金屬皂，最后得到粉末橡膠產(chǎn)品。該方法若對凝聚體系或膠乳的PH不加限定，凝聚過 程溫度過高(40 80°C )，膠乳在凝聚過程中會很不穩(wěn)定，極易結(jié)塊，造成成粉率低甚至不 能成粉，而且后續(xù)工藝如脫水、干燥也變得很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用低溫直接凝聚成粉工藝制備粉末橡 膠，凝聚過程簡單、穩(wěn)定、易控制，所得成粉率高，粒徑小且均勻，并可保證后續(xù)工序流暢。本發(fā)明粉末橡膠的制備方法是將隔離劑加入到橡膠膠乳中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍?在攪拌條件下，加入凝聚劑凝聚，凝聚溫度為-30 -5°C，經(jīng)分離、脫水、干燥制得粉末橡 膠。本發(fā)明所述的橡膠膠乳可以是天然橡膠膠乳，也可以是陰離子或非離子乳化劑合 成的膠乳，如傳統(tǒng)乳液聚合制得的共軛二烯烴化合物單獨聚合物、聚丁二烯橡膠膠乳、氯丁 橡膠膠乳等；共軛二烯烴化合物與苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸等乙烯基化合物的 二元或三元共聚物，如丁苯橡膠膠乳、丁腈橡膠膠乳、羧基丁腈橡膠膠乳、羧基丁苯橡膠膠
孑L·寸。本發(fā)明凝聚溫度最好為-15 _5°C。本發(fā)明隔離劑可以為硬脂酸鉀、硬脂酸鈉、油酸鉀、油酸鈉、合成脂肪酸鉀、合成脂 肪酸鈉中的一種或多種，濃度為16% 22% (重量百分?jǐn)?shù))，以干膠計，每100質(zhì)量份膠乳， 加入量為0. 1 20份。
本發(fā)明中所述的凝聚劑可以為一價金屬鹽、二價金屬鹽，也可為三價金屬鹽。例如 NaCl、KCl、CaCl2、MgS04、明礬中的一種或多種。所述的凝聚劑以水溶液形式使用，體積濃度 為2% 25%，最好為5% 20%，以干膠計，每100質(zhì)量份膠乳，加入量為0. 1 25份，最 好為3 15份。本發(fā)明中將橡膠膠乳與隔離劑充分混合攪拌均勻，在低溫下直接加入凝聚劑凝 聚，由于在低溫下，膠乳粒子相互碰撞的機(jī)率小，凝聚成大顆粒的機(jī)會也少，因此凝聚過程 穩(wěn)定，成粉時間極短，所得到的橡膠粉末也更細(xì)。本發(fā)明隔離劑及凝聚劑加入量較少，在凝聚過程中無需另外補(bǔ)加隔離劑就可達(dá)到 較好的隔離效果，粉末化工藝穩(wěn)定、可靠，粉末橡膠凝聚完成后無需升溫熟化，操作簡便，節(jié) 省工序。采用本發(fā)明方法，使得橡膠膠乳的成粉率可達(dá)99%以上，所得粉末橡膠粒子細(xì)、粒 徑分布窄。采用本發(fā)明方法所制備的粉末橡膠性能與塊狀膠性能相似，且流動性好、貯存穩(wěn) 定，不易結(jié)塊。
具體實施例方式下面通過具體的實施例對本發(fā)明的粉末橡膠的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施 例中所采用的橡膠膠乳如下所述(A) 丁苯橡膠膠乳(以下稱SBR)中國石油蘭州石化分公司生產(chǎn)的丁苯橡膠膠乳 SBR-1500、SBR-1502、SBR-1712。(B) 丁腈橡膠膠乳(以下稱NBR)中國石油蘭州石化分公司生產(chǎn)的含羧基官能團(tuán) 的DN631膠乳，低凝膠和低門尼粘度的N32膠乳以及高門尼粘度的N41膠乳。(C)聚丁二烯橡膠膠乳(以下稱BR)中國石油蘭州石化分公司生產(chǎn)的聚丁二烯膠乳。(D)天然橡膠膠乳(以下稱CR):云南天然橡膠產(chǎn)業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的天然橡膠 膠乳。實施例1取500g干膠的SBR-1500膠乳，加入質(zhì)量濃度為18. 2%的硬脂酸鉀皂165g。攪拌 混合均勻，降溫至_28°C，加入體積濃度為10%的MgSO4溶液1250ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、 洗滌干燥即得粉末SBR-1500橡膠產(chǎn)品，0. 4mm以下成粉率99. 5%。對比例1取500g干膠的SBR-1500膠乳，加入質(zhì)量濃度為18. 2%的硬脂酸鉀皂165g。攪拌 混合均勻，升溫至40°C，加入體積濃度為10%的MgSO4溶液1250ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、 洗滌干燥即得粉末SBR-1500橡膠產(chǎn)品，0. 9mm以下成粉率92. 3%。實施例2取450g干膠的SBR-1502膠乳，加入質(zhì)量濃度為21 %的合成脂肪酸鉀43g。攪拌 混合均勻，降溫至_20°C，加入體積濃度為5%的CaCl2溶液720ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、 洗滌干燥即得粉末SBR-1502產(chǎn)品，0. 35mm以下成粉率99. 2%。對比例2
取450g干膠的SBR-1502膠乳，加入質(zhì)量濃度為21 %的合成脂肪酸鉀43g。攪拌 混合均勻，升溫至60°C，加入體積濃度為5%的CaCl2溶液720ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、洗 滌干燥即得粉末SBR-1502產(chǎn)品，1. 5mm以下成粉率53. 8%。實施例3取400g干膠的SBR-1712膠乳，加入質(zhì)量濃度為19. 8%的油酸鉀30. 3g。攪拌混合 均勻，降溫至-15°C，然后分別加入體積濃度為25%的NaCl 168ml和體積濃度為3% CaCl2 溶液IOOOml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、洗滌干燥即得粉末SBR-1712產(chǎn)品，0. 3mm以下成粉率 99. 6%。對比例3取400g干膠的SBR-1712膠乳，加入質(zhì)量濃度為19. 8%的油酸鉀30. 3g。攪拌混合 均勻，在10°c條件下分別加入體積濃度為25%的NaCl溶液168ml和體積濃度為3% CaCl2 溶液100ml，成粉率為82. 1%0實施例4取550g干膠的N32膠乳，加入質(zhì)量濃度為21. 3%的硬脂酸鉀158g和濃度為 17. 9%的合成脂肪酸鈉119g。攪拌混合均勻，降溫至-10°C，然后分別加入體積濃度為15% 的NaC1300ml和體積濃度為10%的MgSO4溶液429ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、洗滌干燥即得 粉末N32產(chǎn)品，0. 3mm以下成粉率99. 1%。實施例5取380g干膠的DN631膠乳，加入質(zhì)量濃度為18. 8%的油酸鈉143g和濃度為 16. 5%的硬脂酸鉀114g。攪拌混合均勻，降溫至_5°C，然后加入體積濃度為20%的硫酸 鋁溶液228ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、洗滌干燥即得粉末DN631產(chǎn)品，0. 4mm以下成粉率 99. 6%。實施例6取460g干膠的N41膠乳，加入質(zhì)量濃度為21.8%的油酸鈉1388和濃度為17.2% 的合成脂肪酸鈉2Mg。攪拌混合均勻，降溫至_12°C，然后分別加入體積濃度為25 %的NaCl 溶液168ml和體積濃度為18%的硫酸鋁溶液進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、洗滌干燥即得粉 末N41產(chǎn)品，0. 36mm以下成粉率99. 4%。對比例4將138g質(zhì)量濃度為21. 8%的油酸鈉加入到460g干膠的的N41中，攪拌均勻，穩(wěn)定 之后，將168ml體積濃度為25% NaCl溶液和體積濃度為18 %的硫酸鋁溶液加入到 凝聚器中，在室溫以及4000轉(zhuǎn)/分鐘的高速攪拌條件下，將上述膠乳加到凝聚劑中，保持恒 溫，然后再加入254g濃度為17. 2%的合成脂肪酸鈉進(jìn)行隔離，完成隔離后升溫熟化，分離、 脫水。干燥制得粉末N41產(chǎn)品，粉末平均粒徑1. 5mm，成粉率89%。實施例7取460g干膠的NR膠乳，加入質(zhì)量濃度為19. 的硬脂酸鈉513g，攪拌混合均勻， 降溫至_25°C，加入體積濃度為的CaCl2溶液82ml進(jìn)行凝聚，最后經(jīng)過濾、洗滌干燥即 得粉末NR產(chǎn)品，0. 38mm以下成粉率99. 4 %。
權(quán)利要求
1.一種粉末橡膠的制備方法，其特征在于將隔離劑加入到橡膠膠乳中，充分?jǐn)嚢杌旌?均勻，在攪拌條件下，加入凝聚劑凝聚，凝聚溫度為-30 -5°c，經(jīng)分離、脫水、干燥制得粉 末橡膠。
2.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于所述的橡膠膠乳為天然橡膠膠乳，共軛二 烯烴化合物單獨聚合物，共軛二烯烴化合物與苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一 種或兩種的二元或三元共聚物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述的橡膠膠乳為聚丁二烯橡膠膠 乳、氯丁橡膠膠乳、丁苯橡膠膠乳、丁腈橡膠膠乳、羧基丁腈橡膠膠乳、羧基丁苯橡膠膠乳。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的凝聚溫度為-15 -5°C。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的隔離劑為硬脂酸鉀、硬脂酸鈉、油 酸鉀、油酸鈉、合成脂肪酸鉀、合成脂肪酸鈉中的一種或多種，質(zhì)量濃度為16% 22%，以 干膠計，每100質(zhì)量份膠乳加入量為0. 1 20份。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的凝聚劑為一價金屬鹽、二價金屬 鹽或三價金屬鹽。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的凝聚劑選自NaCl、KC1、CaCl2, MgSO4、明礬中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求1或7所述的制備方法，其特征在于所述的凝聚劑以水溶液形式使用，體 積濃度為2% 25%，以干膠計，每100質(zhì)量份膠乳加入量為0. 1 25份。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種粉末橡膠的制備方法，將隔離劑加入到橡膠膠乳中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，在攪拌條件下，加入凝聚劑凝聚，凝聚溫度為-30～-5℃，經(jīng)分離、脫水、干燥制得粉末橡膠。本發(fā)明采用低溫直接凝聚成粉工藝制備粉末橡膠，凝聚過程簡單、穩(wěn)定、易控制，所得成粉率高，粒徑小且均勻，并可保證后續(xù)工序流暢。
文檔編號C08C1/14GK102070789SQ20091023856
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者梁滔, 王永峰, 艾純金, 董萬卓, 趙志超, 邵衛(wèi), 鄭聚成, 馬朋高, 魏緒玲, 龔光碧 申請人:中國石油天然氣股份有限公司