專利名稱：一種全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的原料配方及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橡膠聚合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種粉末丁腈橡膠的原料配方及制備方法。
背景技術(shù)：
丁腈橡膠是丁ニ烯與丙烯腈兩種單體經(jīng)聚合反應(yīng)得到的共聚物，簡稱丁腈橡膠(NBR)。丁腈橡膠作為有實用價值的合成橡膠，由于有效地利用其耐油性、機械特性及耐化學(xué)腐蝕性，故被廣泛用于多種領(lǐng)域，成為最有代表性的耐油橡膠。它除了用于制造軟管、墊圈及油封之類與油或燃料油接觸的制品外，還涉及冶金、造紙膠輥、鞋類、樹脂改性劑及膠粘劑等領(lǐng)域。粉末丁腈橡膠是ー種新型丁腈橡膠的品種，其顆粒粒徑為O. 5-lmm,用無機或有機 隔離劑進(jìn)行隔離，可與樹脂或樹脂粉直接摻混進(jìn)行擠出或注塑，賦予樹脂特殊的性能，是優(yōu)良的樹脂改性劑，可大大促進(jìn)橡塑并用體系的發(fā)展，其中最典型的橡塑并用體系PVC/NRB共混體系。與塊狀膠的特殊區(qū)別在于粒度不同，因此制備關(guān)鍵是成粉技木。粉末丁腈橡膠的エ藝大體分為以塊狀膠為原料和以膠乳或橡膠溶液為原料兩種，生產(chǎn)方法通常有機械粉碎法、噴霧千燥法、膠漿凝聚法和化學(xué)反應(yīng)法等。目前用在熱固性樹脂體系中的粉末丁腈橡膠主要是全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，這樣才能保證和體現(xiàn)丁腈橡膠對熱固性材料的增韌、提高弾性等效果。生產(chǎn)交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的主要方法為乳液聚合法。要想得到交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，一般是以丁腈橡膠膠乳為原料。CN1468872A公開了中高門尼交聯(lián)型塑料改性用粉末丁腈橡膠的生產(chǎn)方法，CN1353131A公開了ー種交聯(lián)型粉末橡膠及其制備方法和用途，CN1402752A公開了ー種全硫化可控粒徑粉末橡膠及其制備方法，CN 1468893A公開了ー種中等門尼值的半交聯(lián)型塑料改性用粉末丁腈橡膠的制備方法，這些專利都是首先進(jìn)行丁腈膠漿的合成，然后將丁腈膠漿凝聚隔離成粉，最后脫水干燥，不同的地方是采用的聚合溫度、エ藝條件的控制、絮凝劑、隔離劑的種類以及配比、粉末丁腈橡膠淤漿的脫水，干燥設(shè)備的不同。其主要思路和制備エ藝相同。這類エ藝生產(chǎn)復(fù)雜，流程長，投資巨大，而且在成粉的過程中需要大量的水進(jìn)行洗滌，未反應(yīng)的有毒単體丙烯腈對環(huán)境影響很大。所以這種生產(chǎn)會給環(huán)境帶來很大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的原料配方及制備方法，克服和改善上述粉末丁腈橡膠生產(chǎn)的不足。本發(fā)明提供的制備方法具有投資小、操作環(huán)境友好、產(chǎn)品質(zhì)量可控，而且性能穩(wěn)定。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的原料配方，以重量份數(shù)計其組分及含量為塊狀丁腈橡膠60-90份、引發(fā)劑15-20份、助交聯(lián)劑10-15份、防老劑O. 5-1份、隔離劑5_15份；所述原料配方中還含有抗黃變劑O. 1-0. 5份，所述抗黃變劑選自亞磷酸三苯酷、甲基氫醌、對羥基苯甲醚、硼氫化鈉及對叔丁基鄰苯ニ酚中的ー種或者幾種；所述塊狀丁腈橡膠中丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-50%，門尼粘度為80-100，優(yōu)選丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40-50%，門尼粘度為80-90 ；所述引發(fā)劑為過氧化物類引發(fā)劑，所述過氧化物類引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰、過氧化ニ異丙苯、偶氮ニ異丁腈、過氧化ニ碳酸雙(2-苯基こ氧基)酷、過氧化環(huán)己酮、過氧化ニ叔丁酯、過氧化十二酰及3，5，5-三甲基-己酸叔丁酯中的ー種或幾種。所述助交聯(lián)劑為烯丙基類助交聯(lián)劑，所述烯丙基類助交聯(lián)劑選自三羥甲基丙烷三
甲基丙烯酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基異三聚氰酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯中的一種或者幾種。所述防老劑由抗氧劑和防老劑的復(fù)配物組成，兩者重量之比為I I :2，所述抗 氧劑選自3，5- ニ叔丁基-4-羥基芐基磷酸ニこ酷，ニ苯基-辛基亞磷酸酷，雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酷，3，5- ニ叔丁基-4-羥基芐基磷酸雙十八酷，亞磷酸こ酷，亞磷酸三苯酷，亞磷酸三(2，4- ニ叔丁基苯)酷，亞磷酸雙酚A酷中的ー種或者幾種；所述防老劑選自N，N’ - ニ苯基對苯ニ胺，N，N’ - ニ-β -萘基對苯ニ胺，N-環(huán)己基-N’ -苯基對苯ニ胺，N-環(huán)己基-對甲氧基苯胺，N-苯基-β -苯胺中的一種或者幾種。所述隔離劑為無機填料和/或有機粉末聚合物，所述無機填料和/或有機粉末聚合物選自碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、陶土、碳黑、白碳黑、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅以及PVC粉中的一種或者幾種。ー種全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的制備方法，包括以下步驟Α、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，密煉機轉(zhuǎn)速控制在400-800轉(zhuǎn)/分鐘，密煉機加熱溫度設(shè)定為70-150°C。反應(yīng)時間為O. 5-2小時，冷卻后出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。使用本發(fā)明全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的原料配方制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠凝膠含量為85-95%，門尼粘度為80-120，與酚醛樹脂具有很好的相容效果，作為熱固性樹脂等材料的韌性改性劑，大幅度提高了材料的弾性、耐油性以及耐寒性等性能。全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠采用兩步法エ藝來制備，制備方法簡單，環(huán)境友好，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施例方式實施例I :按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度110°C，反應(yīng)時間為I. 5小吋，反應(yīng)后冷卻至45°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；密煉機型號為RX-35L，生產(chǎn)廠家瑞安市日新橡塑機械有限公司；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。液氮冷凍粉碎機型號為CM-420型，生產(chǎn)廠家上海浦東高橋試驗機廠有限公司。
制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例2 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度70°C，反應(yīng)時間為2小時，反應(yīng)后冷卻至41°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例3
按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度80°C，反應(yīng)時間為I. 7小吋，反應(yīng)后冷卻至41°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例4 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度95°C，反應(yīng)時間為I. 5小吋，反應(yīng)后冷卻至48°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例5 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度115°C，反應(yīng)時間為I. 2小時，反應(yīng)后冷卻至50°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例6 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度150°C，反應(yīng)時間為O. 5小吋，反應(yīng)后冷卻至50°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例7 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速650轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度140°C，反應(yīng)時間為I小時，反應(yīng)后冷卻至47°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。
實施例8 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速650轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度130°C，反應(yīng)時間為I. I小時，反應(yīng)后冷卻至47°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例9 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度120°C，反應(yīng)時間為I. 5小吋，反應(yīng)后冷卻至45°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。實施例10 按表I配制全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠原料，制備全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠，步驟如下A、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分鐘，加熱溫度120°C，反應(yīng)時間為I. 5小時，反應(yīng)后冷卻至45°C出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠；B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入裝有液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠性能參數(shù)見表2。表I實施例f 10全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的原料配方
權(quán)利要求
1.一種全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的原料配方，以重量份數(shù)計其組分及含量為塊狀丁腈橡膠60-90份、引發(fā)劑15-20份、助交聯(lián)劑10-15份、防老劑O. 5-1份、隔離劑5_15份。
2.如權(quán)利要求I所述的配方，其特征在于其組分還含有抗黃變劑O.1-0. 5份。
3.如權(quán)利要求I或2所述的配方，其特征在于所述塊狀丁腈橡膠中丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-50%，門尼粘度為80-100。
4.如權(quán)利要求3所述的配方，其特征在于所述塊狀丁腈橡膠中丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40-50%，門尼粘度為80-90。
5.如權(quán)利要求I或2所述的配方，其特征在于所述引發(fā)劑為過氧化物類引發(fā)劑。
6.如權(quán)利要求5所述的配方，其特征在于所述引發(fā)劑選自過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、偶氮二異丁腈、過氧化二碳酸雙(2-苯基乙氧基)酯、過氧化環(huán)己酮、過氧化二叔丁酯、過氧化十二酰及3，5，5-三甲基-己酸叔丁酯中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求I或2所述的配方，其特征在于所述助交聯(lián)劑為烯丙基類助交聯(lián)劑。
8.如權(quán)利要求7所述的配方，其特征在于:所述烯丙基類助交聯(lián)劑選自三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基異三聚氰酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯中的一種或者幾種。
9.如權(quán)利要求I或2所述的配方，其特征在于所述防老劑由抗氧劑和防老劑的復(fù)配物組成，兩者重量之比為I I :2。
10.如權(quán)利要求9所述的配方，其特征在于所述抗氧劑選自3，5-二叔丁基-4-羥基芐基磷酸二乙酯，二苯基-辛基亞磷酸酯，雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯，3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基磷酸雙十八酯，亞磷酸乙酯，亞磷酸三苯酯，亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯)酯，亞磷酸雙酚A酯中的一種或者幾種；所述防老劑選自N，N’ - 二苯基對苯二胺，N,N’ - 二 - β -萘基對苯二胺,N-環(huán)己基-N’ -苯基對苯二胺,N-環(huán)己基-對甲氧基苯胺,N-苯基-β -苯胺中的一種或者幾種。
11.如權(quán)利要求I或2所述的配方，其特征在于所述隔離劑為無機填料和/或有機粉末聚合物。
12.如權(quán)利要求11所述的配方，其特征在于所述隔離劑選自碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、陶土、碳黑、白碳黑、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅以及PVC粉中的一種或者幾種。
13.如權(quán)利要求2所述的配方，其特征在于所述抗黃變劑選自亞磷酸三苯酯、甲基氫醌、對羥基苯甲醚、硼氫化鈉及對叔丁基鄰苯二酚中的一種或者幾種。
14.一種全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠的制備方法，包括以下步驟 Α、在密煉機中裝入按配比量配好的粉末丁腈橡膠原料，加熱并開啟密煉機，密煉機轉(zhuǎn)速控制在400-800轉(zhuǎn)/分鐘，密煉機加熱溫度設(shè)定為70-150°C。反應(yīng)時間為O. 5-2小時，冷卻后出料，得到全交聯(lián)型丁腈橡膠； B、將步驟A制得的全交聯(lián)型丁腈橡膠放入液氮冷凍粉碎機中粉碎，得全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉末丁腈橡膠的原料配方及制備方法，原料配方以重量份數(shù)計其組分及含量為塊狀丁腈橡膠60-90份、引發(fā)劑15-20份、助交聯(lián)劑10-15份、防老劑0.5-1份、隔離劑5-15份；制備方法包括密煉、冷凍粉碎。本發(fā)明制得的全交聯(lián)型粉末丁腈橡膠凝膠含量為85-95%，門尼粘度為80-120，與酚醛樹脂具有很好的相容效果，作為熱固性樹脂等材料的韌性改性劑，大幅度提高了材料的彈性、耐油性以及耐寒性等性能，制備方法簡單，環(huán)境友好，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C08K3/26GK102816357SQ20121032232
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者呂飚, 段景寬, 章衛(wèi)東, 儲銀亮, 胡斌斌, 吳忠影 申請人:黃山華蘭科技有限公司