一種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橡膠改性領(lǐng)域，涉及乳液的原位共混聚凝，尤其是一種氯丁橡膠/聚 氯乙烯共沉膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氯丁橡膠（CR)是一種半通用型合成橡膠，又稱氯丁二烯橡膠，新平橡膠，是氯丁 二烯（即2-氯-1，3-丁二烯）為主要原料進(jìn)行α-聚合生成的彈性體。目前氯丁橡膠均為 乳液聚合方法合成，氯丁橡膠在加工過程中，出現(xiàn)早期焦燒、加工粘輥、分散性差、溫度敏感 性高，制品耐低溫性差、耐磨性差等，其性能經(jīng)常無(wú)法滿足工業(yè)需求，由此在生產(chǎn)過程中，生 產(chǎn)商經(jīng)常通過替代品或橡膠改性來(lái)解決這一難題，尤其是通過氯丁橡膠與聚氯乙烯（PVC) 合成改性而得到性能優(yōu)良的共聚物被眾多廠家所推崇。
[0003] 但氯丁橡膠與聚氯乙烯在固態(tài)狀態(tài)下具有熱力學(xué)不相容的特點(diǎn)，因此采用高溫機(jī) 械法很難將兩種材料混合在一起，而且分散不均勻產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定性能達(dá)不到要求，這也 使現(xiàn)有的氯丁橡膠與聚氯乙烯共聚物的使用受到了局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種較高工業(yè)性能、生產(chǎn)工藝 便于操作的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其特征在于：其原料組分及重量比例為：
[0007] 氯丁橡膠乳液99 %~60% ;
[0008] 聚氯乙烯乳液1 %~40%。
[0009] 而且，所述氯丁橡膠乳液總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~40%。
[0010] 而且，所述聚氯乙烯乳液總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~40%。
[0011] -種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法，其步驟為：
[0012] ⑴摻混：室溫下，將氯丁橡膠乳液與聚氯乙烯乳液按照60~99 :1~40的比例投 入反應(yīng)釜，混合攪拌均勻，轉(zhuǎn)速為20~40轉(zhuǎn)/分鐘，得到混合乳液；
[0013] ⑵凝聚：室溫下，向混合乳液連續(xù)加入絮凝劑，待據(jù)凝聚完畢后，洗滌、擠出、切片， 60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠；
[0014] ⑶混煉：將氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠置于開煉機(jī)中混煉，溫度70~140°C，根據(jù) 各種用途的共沉膠的性能要求添加含有其相對(duì)應(yīng)活性元素的助劑。
[0015] 而且，步驟⑵所述的絮凝劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %~10 %的氯化鈉溶液、1 %~10 %的 氯化鋁溶液、1 %~10 %的氯化鉀溶液、1 %~10 %的氯化鈣溶液、5 %的鹽酸、5 %的硫酸、 5%的草酸、5%的冰醋酸、1 %~20%的氫氧化鈉溶液以及1 %~20%的氫氧化鉀的任意一 種。
[0016] 而且，步驟⑵所述的聚凝還可以是對(duì)混合乳液控溫0~15 °C，調(diào)節(jié)pH在6~8，將 混合乳液投入到冷凍凝聚滾筒中，溫度保持在-5~-20°C之間，不斷在混合乳液中轉(zhuǎn)動(dòng)，附 著在滾筒表面的薄膜即為凝聚產(chǎn)物，取出、洗滌、擠出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡 膠/聚氯乙烯共沉膠。
[0017] 而且，步驟⑵所述的聚凝還可以是對(duì)混合乳液控溫20~30°C，使用離心機(jī)對(duì)混合 乳液行離心脫水，轉(zhuǎn)速800~1500轉(zhuǎn)/分鐘，脫水后即為凝聚產(chǎn)物，待據(jù)凝聚完畢后，洗滌、 擠出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
[0019] 1、本發(fā)明通過在氯丁橡膠合成階段對(duì)氯丁橡膠進(jìn)行化學(xué)改性，由此改變了氯丁橡 膠性能，改善了氯丁橡膠的焦燒性能、粘輥性能、分散性能、耐磨等性能，解決了傳統(tǒng)橡膠混 煉工藝所不能解決的加工問題，拓展了產(chǎn)品的適用范圍。
[0020] 2、本專利是利用合成階段的氯丁橡膠水乳液和PVC水乳液共混，利用特殊的原位 共混凝聚工藝生成新型的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，再經(jīng)混煉得到性能優(yōu)異的聚凝膠， 由此使產(chǎn)品具有傳統(tǒng)氯丁橡膠和/或其共聚物不具備的工業(yè)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，下述實(shí)施例是說(shuō)明性的，不是限定性的， 不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] -種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其原料組分及重量為：
[0024] 氯丁橡膠（CR)乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% ) 80kg ；
[0025] 聚氯乙烯（PVC)乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% ) 20kg。
[0026] 該氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法步驟為：
[0027] ⑴摻混：室溫下，將氯丁橡膠乳液與聚氯乙烯乳液投入反應(yīng)釜，混合攪拌均勻，轉(zhuǎn) 速為20~40轉(zhuǎn)/分鐘，得到混合乳液；
[0028] ⑵凝聚：室溫下，向混合乳液連續(xù)加入5%的氯化鈉溶液，待據(jù)凝聚完畢后，洗滌、 擠出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠；
[0029] ⑶混煉：將氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠置于開煉機(jī)中混煉，溫度70~140°C，根據(jù) 各種用途的共沉膠的性能要求添加含有其相對(duì)應(yīng)活性元素的助劑。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] -種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其原料組分及重量為：
[0032] 氯丁橡膠乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% ) 90kg ；
[0033] 聚氯乙烯乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% ) 10kg。
[0034] 該氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法步驟為：
[0035] ⑴摻混：室溫下，將氯丁橡膠乳液與聚氯乙烯乳液投入反應(yīng)釜，混合攪拌均勻，轉(zhuǎn) 速為20~40轉(zhuǎn)/分鐘，得到混合乳液；
[0036] ⑵凝聚：對(duì)混合乳液控溫0~15°C，調(diào)節(jié)pH在6~8,將混合乳液投入到冷凍凝聚 滾筒中，溫度保持在-5~-20°C之間，不斷在混合乳液中轉(zhuǎn)動(dòng)，附著在滾筒表面的薄膜即為 凝聚產(chǎn)物，取出、洗滌、擠出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠2 ;
[0037] ⑶混煉：將氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠置于開煉機(jī)中混煉，溫度70~140°C，根據(jù) 各種用途的共沉膠的性能要求添加含有其相對(duì)應(yīng)活性元素的助劑。
[0038] 實(shí)施例3
[0039] -種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其原料組分及重量為：
[0040] 氯丁橡膠乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% ) 99kg ；
[0041] 聚氯乙烯乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% ) 1kg。
[0042] 該氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法步驟為：
[0043] ⑴摻混：室溫下，將氯丁橡膠乳液與聚氯乙烯乳液投入反應(yīng)釜，混合攪拌均勻，轉(zhuǎn) 速為20~40轉(zhuǎn)/分鐘，得到混合乳液；
[0044] ⑵凝聚：對(duì)混合乳液控溫20~30°C，使用離心機(jī)對(duì)混合乳液行離心脫水，轉(zhuǎn)速 800~1500轉(zhuǎn)/分鐘，脫水后即為凝聚產(chǎn)物，待據(jù)凝聚完畢后，洗滌、擠出、切片，60~140°C 烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠3 ;
[0045] ⑶混煉：將氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠置于開煉機(jī)中混煉，溫度70~140°C，根據(jù) 各種用途的共沉膠的性能要求添加含有其相對(duì)應(yīng)活性元素的助劑。
[0046] 實(shí)施例1
[0047] -種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其原料組分及重量為：
[0048] 氯丁橡膠（CR)乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% ) 60kg ；
[0049] 聚氯乙烯（PVC)乳液（總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% ) 40kg。
[0050] 該氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法步驟為：
[0051] ⑴摻混：室溫下，將氯丁橡膠乳液與聚氯乙烯乳液投入反應(yīng)釜，混合攪拌均勻，轉(zhuǎn) 速為20~40轉(zhuǎn)/分鐘，得到混合乳液；
[0052] ⑵凝聚：室溫下，向混合乳液連續(xù)加入5%的氯化鈉溶液，待據(jù)凝聚完畢后，洗滌、 擠出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠4 ;
[0053] ⑶混煉：將氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠置于開煉機(jī)中混煉，溫度70~140°C，根據(jù) 各種用途的共沉膠的性能要求添加含有其相對(duì)應(yīng)活性元素的助劑。
[0054] 對(duì)比試驗(yàn)：
[0055] 將氯丁橡膠和聚氯乙烯物理共混物、純氯丁橡膠、實(shí)施例1和實(shí)施例2所得到的氯 丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠1和2分別進(jìn)行物理性能檢測(cè)，其對(duì)比結(jié)果如下：
[0056]
[0057] 橡膠物理性能檢測(cè)對(duì)比表
[0058] 通過對(duì)比，通過本發(fā)明得到的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠與純氯丁橡膠相比，其 焦燒性能、粘輥性能、分散性能、耐磨等性能均有了明顯提升，而且，氯丁橡膠與聚氯乙烯即 使簡(jiǎn)單的物理混合，其性能也明顯低于氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其特征在于：其原料組分及重量比例為： 氯丁橡膠乳液99 %~60%; 聚氯乙烯乳液1 %~40%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其特征在于：所述氯丁橡膠乳 液總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %~40%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其特征在于：所述聚氯乙烯乳 液總固物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~40%。4. 一種制備如權(quán)利要求1所述的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的方法，其特征在于：其 步驟為： ⑴摻混：室溫下，將氯丁橡膠乳液與聚氯乙烯乳液按照60~99 :1~40的比例投入反 應(yīng)釜，混合攪拌均勻，轉(zhuǎn)速為20~40轉(zhuǎn)/分鐘，得到混合乳液； ⑵凝聚：室溫下，向混合乳液連續(xù)加入絮凝劑，待混合乳液全部變?yōu)樾鯛钗锖?，洗滌、擠 出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠； ⑶混煉：將氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠置于開煉機(jī)中混煉，溫度70~140°C，根據(jù)各種 用途的共沉膠的性能要求添加含有其相對(duì)應(yīng)活性元素的助劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法，其特征在于： 步驟⑵所述的絮凝劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %~10%的氯化鈉溶液、1 %~10%的氯化鋁溶液、 1 %~10%的氯化鉀溶液、1 %~10%的氯化鈣溶液、5%的鹽酸、5%的硫酸、5%的草酸、 5%的冰醋酸、1 %~20%的氫氧化鈉溶液以及1 %~20%的氫氧化鉀的任意一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法，其特征在于： 步驟⑵所述的聚凝還可以是對(duì)混合乳液控溫0~15°C，調(diào)節(jié)pH在6~8,將混合乳液投入 到冷凍凝聚滾筒中，溫度保持在-5~-20°C之間，不斷在混合乳液中轉(zhuǎn)動(dòng)，附著在滾筒表面 的薄膜即為凝聚產(chǎn)物，取出、洗滌、擠出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共 沉膠。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的所述的氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠的制備方法，其特征在于： 步驟⑵所述的聚凝還可以是對(duì)混合乳液控溫20~30°C，使用離心機(jī)對(duì)混合乳液行離心脫 水，轉(zhuǎn)速800~1500轉(zhuǎn)/分鐘，脫水后即為凝聚產(chǎn)物，待據(jù)凝聚完畢后，洗滌、擠出、切片， 60~140°C烘干，得到氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氯丁橡膠/聚氯乙烯共沉膠，其原料組分及重量比例為：氯丁橡膠乳液99％～60％；聚氯乙烯乳液1％～40％。本發(fā)明通過在氯丁橡膠合成階段對(duì)氯丁橡膠進(jìn)行化學(xué)改性，由此改變了氯丁橡膠性能，改善了氯丁橡膠的焦燒性能、粘輥性能、分散性能、耐磨等性能，解決了傳統(tǒng)橡膠混煉工藝所不能解決的加工問題，拓展了產(chǎn)品的適用范圍。
【IPC分類】C08L11/02, C08J3/16, C08L27/06
【公開號(hào)】CN105566709
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410554878
【發(fā)明人】王剛, 趙磊
【申請(qǐng)人】天津銘天高分子材料有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月17日