本發(fā)明涉及一種合成膠乳硫化的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液及其制備方法。
背景技術(shù):
合成膠乳是由乳液聚合法合成的聚合物粒子的水分散體,是以單一的、小的乙烯基不飽和有機(jī)物為基礎(chǔ)的均聚物或共聚物,主要包括丁苯膠乳、丁二烯膠乳、丁基膠乳、氯丁膠乳、乙丙膠乳、異戊膠乳、丁腈膠乳、丙烯酸膠乳等。合成膠乳結(jié)構(gòu)與天然膠乳相似,但是其致密性、耐熱性和耐老化性優(yōu)于天然膠乳,具有廣泛的應(yīng)用前景。
合成膠乳可以選擇與天然膠乳不同的硫化方式,比如采用乙二胺或二異氰酸酯促使丁腈膠乳硫化,有時(shí)甚至可以實(shí)現(xiàn)自硫化,但更多選擇是與天然橡膠相同的加入硫化配合劑的硫化方式。但是如果把配合劑直接加入膠乳,則可能發(fā)生膠凝和沉淀,影響硫化效果,因而固體或粉末配合劑必須研磨成均勻細(xì)小、能與膠乳良好配合的水分散體后再進(jìn)行使用。對(duì)膠乳進(jìn)行配合或硫化時(shí)通常是以水分散體或水溶液形式把硫化劑加入到膠乳中,但是這種膠乳粒子與硫化劑的直接接觸會(huì)造成在配合過程中(暫時(shí)不需要開始硫化,僅僅是陳化熟成階段)膠乳穩(wěn)定性下降或早期硫化的問題,早期硫化會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量下降,甚至?xí)a(chǎn)生廢品或廢料。
現(xiàn)有技術(shù)中通常通過加入一些抑制早期硫化的化合物來抑制膠乳的早期硫化,然而這種方法并沒有取得較好的效果,且不能根據(jù)實(shí)際需要對(duì)硫化進(jìn)行控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明目的在于提供一種用于合成膠乳配合過程中的、可由溫度控制釋放的硫化配合劑微膠囊懸浮液,解決合成膠乳配合過程中配合劑引起膠乳穩(wěn)定性或質(zhì)量下降以及早期硫化的問題,實(shí)現(xiàn)合成膠乳硫化配合劑根據(jù)實(shí)際需要的溫度進(jìn)行可控釋放。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液,包括微膠囊和懸浮溶劑,所述微膠囊包括固體石蠟?zāi)z囊壁和硫化配合劑膠囊芯,所述懸浮溶劑包括乳化劑和水;
優(yōu)選的固體石蠟?zāi)z囊壁、硫化配合劑膠囊芯、乳化劑和水的質(zhì)量比為1:0.3~3:0.03~0.5:1~10;
優(yōu)選的固體石蠟的熔點(diǎn)為50~100℃;
優(yōu)選的固體石蠟為全精煉石蠟、半精煉石蠟和粗石蠟中的任意一種或多種的混合物;
優(yōu)選的硫化配合劑包括硫化劑、促進(jìn)劑、防老劑、活化劑、填充劑、分散劑和著色劑中的一種或多種的混合物;
優(yōu)選的乳化劑為吐溫系列、司盤系列、月桂酸鹽、硬脂酸、羊毛脂衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、油酸鉀、十二烷基硫酸鈉、硅油和芳烴礦物油中的任意一種或多種的混合物;
本發(fā)明提供了一種微膠囊懸浮液的制備方法,包括以下步驟:
將固體石蠟熔融,得到熔融石蠟;
將硫化配合劑與熔融石蠟混合,熔融石蠟包裹硫化配合劑,得到微膠囊,作為油相;
將乳化劑和水在80~95℃條件下混合,得到水相;
將油相加入水相中,得到水包油型乳液,冷卻后得到用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液;
優(yōu)選的熔融的溫度為80~95℃;
優(yōu)選的硫化配合劑與熔融石蠟混合的時(shí)間為0.5~2h;
優(yōu)選的乳化劑與水混合的時(shí)間為0.3~1h。
本發(fā)明提供了一種用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液,包括微膠囊和懸浮溶劑,其中微膠囊包括固體石蠟?zāi)z囊壁和硫化配合劑膠囊芯,懸浮溶劑包括乳化劑和水。本發(fā)明提供的微膠囊懸浮液在水中可形成穩(wěn)定均一的懸浮乳液,避免硫化配合劑在貯存過程中發(fā)生沉降、聚結(jié)的現(xiàn)象,保持配合劑原有的分散程度;且本發(fā)明把硫化配合劑包裹在石蠟壁材中,避免硫化配合劑與膠乳粒子直接接觸帶來的膠乳穩(wěn)定性下降或早期硫化的問題;在對(duì)合成橡膠乳液進(jìn)行硫化的過程中可根據(jù)實(shí)際需要在特定溫度(50~100℃)下促使微膠囊的囊壁破裂,釋放出被包裹的硫化配合劑,實(shí)現(xiàn)了合成膠乳硫化配合劑根據(jù)實(shí)際需要的溫度進(jìn)行可控釋放。
本發(fā)明提供的微膠囊懸浮液的制備方法生產(chǎn)條件易控制,步驟簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液,包括微膠囊和懸浮溶劑,所述微膠囊包括固體石蠟?zāi)z囊壁和硫化配合劑膠囊芯,所述懸浮溶劑包括乳化劑和水。
本發(fā)明提供的微膠囊懸浮液包括微膠囊,所述微膠囊包括固體石蠟?zāi)z囊壁和硫化配合劑膠囊芯,在本發(fā)明中,所述固體石蠟?zāi)z囊壁和硫化配合劑膠囊芯的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.3~3,更優(yōu)選為1:0.3~2。
本發(fā)明提供的微膠囊以固體石蠟為膠囊壁。在本發(fā)明中,所述固體石蠟優(yōu)選為全精煉石蠟、半精煉石蠟和粗石蠟中的任意一種或多種的混合物;所述固體石蠟的混合物優(yōu)選為2種固體石蠟的混合物,更優(yōu)選為全精煉石蠟和粗石蠟的混合物或半精煉石蠟和粗石蠟的混合物;所述全精煉石蠟和粗石蠟的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1.3,更優(yōu)選為1:1.1~1.2,所述半精煉石蠟和粗石蠟的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1.5,更優(yōu)選為1:1.2~1.3。
本發(fā)明所述固體石蠟是從石油、頁巖油或其他瀝青礦物油的某些餾出物中提取出來的固態(tài)高級(jí)烷烴的混合物,無臭無味,為白色或淡黃色半透明固體;本發(fā)明中的固體石蠟在橡膠物料硫化過程中并不參與反應(yīng),而是游離在硫化膠中并慢慢遷移到硫化膠表面逐漸地形成一層石蠟保護(hù)層,隔絕臭氧及氧對(duì)橡膠的作用,提高橡膠的抗老化性和柔韌性。
本發(fā)明所述固體石蠟的熔點(diǎn)優(yōu)選為50~100℃,更優(yōu)選為60~80℃。本發(fā)明以熔點(diǎn)為50~100℃固體石蠟為膠囊壁,可根據(jù)實(shí)際需要在特定溫度(50~100℃)下促使與合成膠乳配合均勻的微膠囊的囊壁破裂,釋放出被包裹的硫化配合劑,實(shí)現(xiàn)合成膠乳根據(jù)溫度進(jìn)行可控硫化的目的。
本發(fā)明以硫化配合劑為膠囊芯,所述的硫化配合劑為硫化劑、促進(jìn)劑、防老劑、活化劑、填充劑、分散劑和著色劑中的一種或多種的混合物,可根據(jù)實(shí)際需要選擇對(duì)合成膠乳的穩(wěn)定性造成不良影響的物質(zhì)作為囊芯,將其包覆起來,之后再在合適的條件下將其釋放,達(dá)到可控的目的。
在本發(fā)明的具體實(shí)施例中,可以根據(jù)實(shí)際需要選擇硫化劑、促進(jìn)劑、防老劑、填充劑、活化劑、分散劑和著色劑中的一種或幾種配合使用,起到增強(qiáng)硫化效果、提高合成橡膠性能的作用。
在本發(fā)明中,所述硫化劑優(yōu)選為硫磺、硒、過氧化異丙苯或硫磺給予體中的一種或多種;更優(yōu)選為硫磺和過氧化異丙苯的混合物或硫磺和硒的混合物;所述硫磺和過氧化異丙苯的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.2:1,更優(yōu)選為1.1:1;所述硫磺和硒的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.3:1,更優(yōu)選為1.05~1.15:1。
在本發(fā)明中,所述促進(jìn)劑優(yōu)選為二硫代氨基甲酸鹽類、秋蘭姆類、噻唑類、次磺酰胺類、胍類、硫脲類和黃原酸鹽類七大類型促進(jìn)劑中的一種或多種;更優(yōu)選為2-疏醇基苯并噻唑、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、乙基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二硫化四甲基秋蘭姆、二苯胍、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺、N-N-二苯基硫脲和亞乙基硫脲中的任意一種或幾種的混合物;所述促進(jìn)劑的混合物優(yōu)選為2~3種上述促進(jìn)劑的混合物,更優(yōu)選為二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺的混合物或N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺和六次甲基四胺的混合物;所述二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺的質(zhì)量比優(yōu)選為1~2.5:1,更優(yōu)選為1.5~2:1;所述N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺和六次甲基四胺的質(zhì)量比優(yōu)選為1.5~3:1,更優(yōu)選為2~2.5:1。在本發(fā)明中,所述促進(jìn)劑的加入質(zhì)量優(yōu)選為硫化配合劑總質(zhì)量的0.01~0.5%,更優(yōu)選為0.1~0.3%。
在本發(fā)明中,所述防老劑優(yōu)選為醛-胺、酮-胺及醛-胺、酮-胺的反應(yīng)衍生物、酚類防老劑、雜環(huán)類防老劑和亞磷酸酯類防老劑中的一種或幾種的混合物;更優(yōu)選為防老劑BLEKA2002、防老劑RD、防老劑D、防老劑H、防老劑1010、防老劑4010、防老劑DNP、防老劑BHT264、防老劑2246、防老劑DBH、防老劑MB和防老劑TNP中的任意一種或幾種的混合物;所述防老劑的混合物優(yōu)選為2~3種上述防老劑的混合物,更優(yōu)選為防老劑RD和防老劑H的混合物或防老劑DNP和防老劑MB的混合物;所述防老劑RD和防老劑H的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1.5,更優(yōu)選為1:1.2~1.3;所述防老劑DNP和防老劑MB的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1.5~2,更優(yōu)選為1:1.6~1.8。在本發(fā)明中,所述防老劑的加入質(zhì)量優(yōu)選為硫化配合劑總質(zhì)量的0.1~1%,更優(yōu)選為0.3~0.5%。
在本發(fā)明中,所述活化劑優(yōu)選為活性氧化鋅、碳酸鋅、碳酸鎂、硬脂酸、硬脂酸鋅中的任意一種或多種的混合物;所述活化劑的混合物優(yōu)選為2~3種活化劑的混合物,更優(yōu)選為活性氧化鋅和碳酸鋅的混合物或碳酸鎂和硬脂酸的混合物;所述活性氧化鋅和碳酸鋅的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1.5,更優(yōu)選為1:1.2~1.3;所述碳酸鎂和硬脂酸的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1.5~2,更優(yōu)選為1:1.6~1.8。本發(fā)明利用活化劑增加促進(jìn)劑的活性,從而達(dá)到減少促進(jìn)劑用量、縮短硫化時(shí)間、提高產(chǎn)品性能的目的。
在本發(fā)明中,所述填充劑優(yōu)選為炭黑、白炭黑、陶土、碳酸鈣、碳酸鎂、酚醛樹脂和碳纖維中的任意一種或幾種的混合物,所述填充劑的混合物優(yōu)選為2~3種上述補(bǔ)強(qiáng)劑的混合物,更優(yōu)選為炭黑和白炭黑的混合物、炭黑和陶土的混合物或碳酸鈣、碳酸鎂和碳纖維的混合物;所述炭黑和白炭黑的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1;所述炭黑和陶土的質(zhì)量比優(yōu)選為1~2:1,更優(yōu)選為1.5~1.8:1;所述碳酸鈣、碳酸鎂和碳纖維的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1.2~1.3:1。在本發(fā)明中,所述填充劑的加入質(zhì)量優(yōu)選為配合劑總質(zhì)量的0.5~6%,更優(yōu)選為3~5%。本發(fā)明利用填充劑增加膠料的體積,節(jié)約生橡膠原料,從而達(dá)到降低成的目的。
在本發(fā)明中,所述分散劑優(yōu)選為月桂酸鈉、亞甲基二異丙基萘磺酸鈉、膠易素T-78、分散劑FT-78、分散劑HT-B、分散劑HT-C和分散劑RDP-100中的任意一種或幾種的混合物。所述分散劑的混合物優(yōu)選為2~3種上述分散劑的混合物,更優(yōu)選為膠易素T-78和分散劑FT-78的混合物或分散劑HT-B和分散劑HT-C的混合物;所述膠易素T-78和分散劑FT-78的質(zhì)量比為1~1.2:1,更優(yōu)選為1.1:1,所述分散劑HT-B和分散劑HT-C的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1.5,更優(yōu)選為1:1.2~1.3。在本發(fā)明中,所述分散劑的加入質(zhì)量優(yōu)選為硫化配合劑總質(zhì)量的0.1~0.3%,更優(yōu)選為0.2%。本發(fā)明中的分散劑為同時(shí)具有親油親水性的界面活性劑,本發(fā)明利用分散劑將難溶固體分散于液體中形成懸浮液。
在本發(fā)明中,所述著色劑優(yōu)選為鈦白粉、氧化鐵黃、三氧化二鉻、氧化鐵紅、群青、聯(lián)苯胺黃、永固橘黃G、聯(lián)苯胺紅、立索爾寶紅BK、3144立索爾大紅、永固橙RN、顏料綠8、酞青綠、酞青藍(lán)中的任意一種或幾種的混合物;著色劑可以改變?nèi)槟z制品的外觀顏色,在本發(fā)明的具體實(shí)施例中,可以根據(jù)對(duì)合成橡膠顏色的實(shí)際要求對(duì)著色劑進(jìn)行選擇;在本發(fā)明中,所述著色劑的加入質(zhì)量為硫化配合劑總質(zhì)量的0.05~0.2%,更優(yōu)選為0.1~0.15%。
本發(fā)明提供的微膠囊懸浮液包括懸浮溶劑,所述懸浮溶劑包括乳化劑和水。在本發(fā)明中,所述乳化劑和水的質(zhì)量比優(yōu)選為0.03~0.5:1~10;更優(yōu)選為0.05~0.2:4~8。在本發(fā)明中,所述固體石蠟?zāi)z囊壁與水質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~10,更優(yōu)選為1:4~8。
在本發(fā)明中,所述乳化劑優(yōu)選為吐溫系列、司盤系列、月桂酸鹽、硬脂酸、羊毛脂衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、油酸三乙醇胺、油酸鉀、硅油和芳烴礦物油中的任意一種或多種的混合物,所述乳化劑的混合物優(yōu)選為2~3種上述乳化劑的混合物,更優(yōu)選為月硅酸鹽和硬脂酸的混合物、羊毛脂衍生物和油酸鉀的混合物或硅油、司盤和硬脂酸的混合物;在本發(fā)明中,所述月硅酸鹽和硬脂酸的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1,所述羊毛脂衍生物和油酸鉀的質(zhì)量比優(yōu)選為1~1.5:1,更優(yōu)選為1.2~1.3:1,所述硅油、司盤和硬脂酸的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1.5:1~1.2,更優(yōu)選為1:1.2~1.3:1.05~1.1。
在本發(fā)明中,所述懸浮液溶劑包括水,本發(fā)明對(duì)所述水的種類沒有特殊的限定。
本發(fā)明提供了上述方案所述微膠囊懸浮液的制備方法,包括以下步驟:
將固體石蠟熔融,得到熔融石蠟;
將硫化配合劑與熔融石蠟混合,熔融石蠟包裹硫化配合劑,得到微膠囊,作為油相;
將乳化劑和水在80~95℃條件下混合,得到水相;
將油相加入水相中,得到水包油型乳液,冷卻后得到用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液。
本發(fā)明將固體石蠟熔融,得到熔融石蠟。在本發(fā)明中,所述熔融的溫度優(yōu)選為80~95℃,更優(yōu)選為85~90℃;所述熔融的時(shí)間優(yōu)選為0.2~1h,更優(yōu)選為0.4~0.6h。本發(fā)明優(yōu)選在攪拌的條件下將固體石蠟熔融,所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為300~500rpm,更優(yōu)選為350~450rpm。
得到熔融石蠟后,本發(fā)明將硫化配合劑與熔融石蠟混合,熔融石蠟包裹硫化配合劑,得到微膠囊,作為油相。在本發(fā)明中,所述硫化配合劑與熔融石蠟混合的時(shí)間優(yōu)選為0.5~2h,更優(yōu)選為1~1.5h。本發(fā)明優(yōu)選在攪拌的條件下將硫化配合劑與熔融石蠟混合,所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為800~1200rpm,更優(yōu)選為900~1100rpm。
本發(fā)明優(yōu)選將硫化配合劑制備成硫化配合劑水分散體后再與熔融石蠟混合,本發(fā)明優(yōu)選將研磨后的硫化配合劑與水混合,得到硫化配合劑的水分散體。在本發(fā)明中,所述硫化配合劑研磨的粒徑優(yōu)選為20~200μm,更優(yōu)選為50~100μm;所述硫化配合劑水分散體的固含量優(yōu)選為40~50%,更優(yōu)選為43~46%;在本發(fā)明的具體實(shí)施例中,可以根據(jù)硫化配合劑的具體用量來確定制備水分散體時(shí)水的用量。
本發(fā)明優(yōu)選使用球磨機(jī)對(duì)硫化配合劑進(jìn)行研磨,所述研磨的時(shí)間優(yōu)選為48~72h,更優(yōu)選為55~60h;所述球磨的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100~400r/min,更優(yōu)選為150~350r/min;所述球磨的球料比優(yōu)選為5~20:1,更優(yōu)選為7~15:1,最優(yōu)選為10~12:1。
本發(fā)明將乳化劑和水與80~95℃條件下混合,得到水相。在本發(fā)明中,所述乳化劑與水混合的時(shí)間優(yōu)選為0.3~1h,更優(yōu)選為0.4~0.6h;本發(fā)明優(yōu)選在攪拌的條件下將乳化劑和水混合,所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為300~500rpm,更優(yōu)選為350~450rpm。
得到油相和水相后,本發(fā)明將油相加入水相中,得到水包油型乳液,冷卻后得到用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液。本發(fā)明優(yōu)選以滴加的方式將油相加入水相中,所述滴加的速度優(yōu)選為5~15滴/秒,更優(yōu)選為8~10滴/秒;本發(fā)明優(yōu)選在攪拌的條件下得到水包油型乳液,所述攪拌的速度優(yōu)選為800~1200rpm,更優(yōu)選為900~1100rpm,所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為0.2~1h,更優(yōu)選為0.4~0.6h。
本發(fā)明優(yōu)選在攪拌的條件下將水包油型乳液冷卻,所述攪拌的速度和制備水包油型乳液時(shí)的速度一致,在此不再贅述。
在本發(fā)明中,所述固體石蠟、硫化配合劑、乳化劑和水的種類及用量與上述方案一致,在此不再贅述。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說明,但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例1
將氧化鋅放入球磨機(jī)中研磨72小時(shí),制備成固含量為50%的氧化鋅分散體,待用;
將全精煉石蠟100g放入裝有冷凝器的三口燒瓶中,然后升溫度至95℃,將石蠟熔融30分鐘,攪拌速度為300rpm,得到熔融石蠟;
將氧化鋅分散體100g倒入熔融石蠟中,在攪拌速度為800rpm下攪拌1h,使石蠟包裹氧化鋅,得到微膠囊,作為油相;
將乳化劑Span 80 6.0g、Tween 80 2.0g、脂肪醇聚氧乙烯醚1.0g、硬脂酸1.0g和十二烷基硫酸鈉1.0g加入到200g 95℃水溶液中,在攪拌速度為300rpm下攪拌30min,得到水相;
將油相滴加到水相中,控制滴加速度為5滴/秒,在攪拌速度為1200rpm下攪拌20min形成穩(wěn)定均一的水包油型乳液;
保持相同的攪拌速度,將乳液快速冷卻到室溫,得到用于天然膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液。
將得到的氧化鋅配合劑微膠囊懸浮液加入到丁腈膠乳中,以100rpm的攪拌速度攪拌均勻后,在室溫下放置10天,丁腈膠乳的機(jī)械穩(wěn)定性、粘度沒有明顯變化;將上述膠乳在85℃的溫度下硫化80min,隨后立即冷卻至室溫,停放過夜,在平板玻璃上鋪膜,自然干燥成型,然后按照GB/T 528-2009測量所得的丁腈橡膠硫化膠膜的力學(xué)性能,所得膠膜的拉伸強(qiáng)度33.68MPa,拉斷伸長率462%。該結(jié)果表明,本發(fā)明提供的微膠囊懸浮液實(shí)現(xiàn)了合成膠乳硫化配合劑根據(jù)實(shí)際需要的溫度進(jìn)行可控釋放,避免了硫化配合劑與膠乳粒子直接接觸帶來的膠乳穩(wěn)定性下降或早期硫化的問題。
實(shí)施例2
將聚異戊二烯膠乳硫化用的硫磺、促進(jìn)劑ZDC(二乙基二硫代氨基甲酸鋅)、促進(jìn)劑M(2-巰醇基苯并噻唑)、防老劑264(2,6-二叔丁基對(duì)甲苯酚)和氧化鋅按照2.5:1.5:1:1.5:3的比例在球磨機(jī)中研磨72小時(shí),制備成固含量為50%的混合配合劑分散體,待用;
將熔點(diǎn)為64℃、牌號(hào)為64#固體石蠟200g放入裝有冷凝器的三口燒瓶中,然后升溫度至85℃將石蠟熔融30分鐘,攪拌速度為500rpm,得到熔融石蠟;
將混合配合劑分散體120g倒入熔融石蠟中,在攪拌速度為1200rpm下攪拌1h,使石蠟包裹氧化鋅,得到微膠囊,作為油相;
將乳化劑Span 80 16.0g、Tween 80 5.0g、脂肪醇聚氧乙烯醚4.0g、硬脂酸3.0g加入到500g 85℃水溶液中,在攪拌速度為500rpm下攪拌40min,得到水相;
將油相滴加到水相中,控制滴加速度為10滴/秒,在攪拌速度為800rpm下攪拌40min形成穩(wěn)定均一的水包油型乳液;
保持相同的攪拌速度,將乳液快速冷卻到室溫,得到用于聚異戊二烯膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液。
將由本專利制備得到的配合劑微膠囊加入到聚異戊二烯膠乳IR550中,以150rpm的攪拌速度攪拌均勻后在室溫下放置15天,聚異戊二烯膠乳的機(jī)械穩(wěn)定性、粘度沒有明顯變化;將上述膠乳中在65℃的溫度下硫化2.0h,隨后立即冷卻至室溫,停放過夜,在平板玻璃上鋪膜,自然干燥成型,然后按照GB/T 528-2009測量所得的聚異戊二烯膠乳硫化膠膜的力學(xué)性能。所得膠膜的拉伸強(qiáng)度26.54MPa,拉斷伸長率795%。
實(shí)施例3
將聚氨酯膠乳硫化用的混合配合劑硫磺、氧化鋅、促進(jìn)劑ZDC和防老劑BHT 264按照2.5:3:1.5:1的比例在球磨機(jī)中研磨72小時(shí),制備成固含量為50%的混合配合劑分散體,待用;
將熔點(diǎn)為60℃、牌號(hào)為60#固體石蠟100g放入裝有冷凝器的三口燒瓶中,然后升溫度至85℃將石蠟熔融30分鐘,攪拌速度為450rpm,制備熔融石蠟;
將混合配合劑分散體100g倒入熔融石蠟中,在攪拌速度為1000rpm下攪拌1h,使石蠟包裹氧化鋅,得到微膠囊,作為油相;
將乳化劑Span 80 15.0g、Tween 80 6.0g、羊毛脂4.0g、硬脂酸3.0g和油酸三乙胺5.0g加入到800g 85℃水溶液中,在攪拌速度為400rpm下攪拌40min,得到水相;
將油相滴加到水相中,控制滴加速度為15滴/秒,在攪拌速度為1000rpm下攪拌30min形成穩(wěn)定均一的水包油型乳液;
保持相同的攪拌速度,將乳液快速冷卻到室溫,得到用于聚氨酯膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液。
將得到的聚氨酯膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊懸浮液加入到聚氨酯膠乳中,以150rpm的攪拌速度攪拌均勻后在室溫下放置12天,聚氨酯膠乳的機(jī)械穩(wěn)定性、粘度沒有明顯變化;將上述膠乳在60℃的溫度下硫化2.5h,隨后立即冷卻至室溫,停放過夜,在平板玻璃上鋪膜,自然干燥成型,然后按照GB/T 528-2009測量所得的聚氨酯膠乳硫化膠膜的力學(xué)性能,所得膠膜的拉伸強(qiáng)度52.13MPa,拉斷伸長率550%。
由以上實(shí)施例可知,本發(fā)明所述方案得到用于合成膠乳硫化的熱致變配合劑微膠囊可根據(jù)實(shí)際需要在特定溫度下促使與微膠囊的囊壁破裂,釋放出被包裹的硫化配合劑,達(dá)到了合成膠乳根據(jù)溫度進(jìn)行可控硫化的目的,并且避免了硫化配合劑與膠乳粒子直接接觸帶來的膠乳穩(wěn)定性下降或早期硫化的問題,硫化后得到的合成橡膠拉伸強(qiáng)度高、拉斷伸長率高,硫化效果優(yōu)異。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。