一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法。所述方法包括步骤：(1)使固体氢化丁腈橡胶和有机溶剂混合，得到氢化丁腈橡胶溶液；(2)使阴离子乳化剂、非离子乳化剂和水混合，得到乳化剂水溶液；(3)对步骤(1)得到的氢化丁腈橡胶溶液和步骤(2)得到的乳化剂水溶液混合形成的预乳化混合液进行剪切乳化形成乳液；(4)将步骤(3)得到的乳液进行减压蒸馏得到氢化丁腈橡胶胶乳；所述有机溶剂选自氯仿、丁酮、氯苯或四氢呋喃；所述阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1：1～1：2。

Preparation of hydrogenated NBR latex

【技术实现步骤摘要】
一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法
本专利技术涉及有机高分子领域，尤其涉及一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法。
技术介绍
氢化丁腈橡胶胶乳是指氢化丁腈橡胶颗粒分散于水介质中所形成的稳定胶体分散体系。CN101704909/CN101367887曾经公开了一种使用丁腈橡胶(NBR)胶乳直接加氢制备氢化丁腈胶乳的方法。这种方法所得到的氢化丁腈胶乳氢化度低，最高仅能达到85％，而且氢化过程中会有凝胶产生。另外，近几年国外GoodYear、Oline、JSR等公司在Wilkinson催化加氢和水合肼氢化NBR胶乳法的基础上，针对NBR胶乳直接加氢技术开展了一些工作，但都没有突破性的进展。因此，采用氢化丁腈橡胶溶液反相乳化法是目前制备氢化丁腈橡胶胶乳的唯一有效和可行的技术途径。这种方法首先将固体氢化丁腈橡胶溶解于有机溶剂中，然后将乳化剂、水、橡胶溶液混合并进行乳化，得到水包油型的乳化液，再通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到稀胶乳，在经过进一步的浓缩操作即可得到理想的氢化丁腈橡胶胶乳。反相法乳化生产氢化丁腈橡胶胶乳时，乳化剂的选择至关重要。乳化剂的选择不仅影响着胶乳的生产工艺也同时影响着胶乳的性能。因此本领域迫切需要寻找可提高胶乳各项性能的合适乳化剂及相应的氢化丁腈橡胶胶乳生产方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种有效提高胶乳性能的氢化丁腈橡胶胶乳制备方法。在本专利技术的第一方面，提供了一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法，所述方法包括步骤：(1)使固体氢化丁腈橡胶和有机溶剂混合，得到氢化丁腈橡胶溶液；(2)使阴离子乳化剂、非离子乳化剂和水混合，得到乳化剂水溶液；(3)对步骤(1)得到的氢化丁腈橡胶溶液和步骤(2)得到的乳化剂水溶液混合形成的预乳化混合液进行剪切乳化形成乳液；和(4)将步骤(3)得到的乳液进行减压蒸馏得到氢化丁腈橡胶胶乳；所述有机溶剂选自氯仿、丁酮、氯苯或四氢呋喃；所述阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1：1～1：2。在另一优选例中，所述阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1：1～1：1.5。在另一优选例中，所述阴离子乳化剂选自歧化松香酸钾或歧化松香酸钠；所述非离子乳化剂为失水山梨醇单油酸脂(Span-80)。在另一优选例中，步骤(2)得到的乳化剂水溶液中还含有助乳化剂；所述助乳化剂为2-苯基-2-丙醇。在另一优选例中，以使用的乳化剂的总重量计，助乳化剂的用量为1-10wt％。在另一优选例中，步骤(1)得到的氢化丁腈橡胶溶液和步骤(2)得到的乳化剂水溶液以2.5：1.0～1.0：1.0的质量比混合；更优选的比例为2.0：1.0～1.0：1.0。在另一优选例中，步骤(3)使用高速剪切乳化机进行剪切乳化。在另一优选例中，所述减压蒸馏的条件为50～80℃、负压-0.01～-0.1MPa。在另一优选例中，步骤(1)中所述氢化丁腈橡胶的饱和度为85～99％，门尼粘度ML(1+4)100℃为20～30，丙烯腈含量为28～43％。在本专利技术的第二方面，提供了一种通过如上所述的本专利技术提供的制备方法得到的氢化丁腈橡胶胶乳，固含量为30～35％，乳粒径分布为0.3～0.8μm。在另一优选例中，所述氢化丁腈橡胶胶乳的饱和度为85～99％。在本专利技术的第三方面，提供了一种如上所述的本专利技术提供的氢化丁腈橡胶胶乳的应用。据此，本专利技术提供了一种氢化丁腈橡胶胶乳生产方法，获得的胶乳各项性能均有提高。具体实施方式专利技术人经过广泛而深入的研究，通过乳化剂复配试验和乳化工艺改良调整，将固体氢化丁腈橡胶溶解后采用反相乳化法制备出了不同丙烯腈含量和饱和度、高固含量、储存稳定的氢化丁腈橡胶胶乳。在此基础上，完成了本专利技术。具体地，本专利技术提供的一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法，所述方法包括步骤：第一步，分别获得氢化丁腈橡胶溶液和乳化剂水溶液；第二步，将氢化丁腈橡胶溶液和乳化剂水溶液混合形成分散均匀的预乳化混合液；第三步，使预乳化混合液成为分散性好的乳液；第四步，将分散性好的乳液进行减压蒸馏除去有机溶剂，得到氢化丁腈橡胶胶乳。上述制备方法涉及的原料包括：10-20重量份固体氢化丁腈橡胶、80-100重量份有机溶剂、0.08-2.4重量份复配乳化剂和40-80重量份水。在本专利技术的一种实施方式中，以原料中的复配乳化剂的总重量计，原料中还可以包括1-10wt％的助乳化剂。原料中的水可以是本领域常用的，在一种实施方式中可以使用去离子水。上述第一步中，可以通过将固体氢化丁腈橡胶与有机溶剂混合得到氢化丁腈橡胶溶液；所述有机溶剂选自氯仿、丁酮、氯苯或四氢呋喃；优选氯仿。在本专利技术的一种实施方式中，使用饱和度为95～99％，门尼粘度ML(1+4)100℃为20～30，以及丙烯腈含量为28～43％的固体氢化丁腈橡胶。上述第一步中，可以通过将复配乳化剂溶解于水中得到乳化剂水溶液；上述复配乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成，所述阴离子乳化剂和非离子乳化剂的质量比为1：1～2。在本专利技术的一种实施方式中，所述阴离子乳化剂包括但不限于，歧化松香酸钾、歧化松香酸钠；所述非离子乳化剂包括但不限于，失水山梨醇单油酸脂(Span-80)。在本专利技术的一种实施方式中，所述乳化剂水溶液中还可以含有助乳化剂；所述助乳化剂为2-苯基-2-丙醇。在本专利技术的一种实施方式中，可以使用碱性溶液将乳化剂水溶液的pH调整为9-13；所述碱性溶液包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾。上述第二步中，氢化丁腈橡胶溶液和乳化剂水溶液的混合比例为2.5～1.0：1.0；在一种实施方式中，将氢化丁腈橡胶溶液及乳化剂水溶液在搅拌器中通过强力机械搅拌使形成分散均匀的预乳化混合液。在本专利技术的一种实施方式中，上述第三步使用高速剪切乳化机进行剪切乳化使预乳化混合液成为分散性良好的乳液；可以采用的剪切乳化条件包括但不限于，以27m/s的线速度剪切乳化5～15分钟。在本专利技术的一种实施方式中，上述第四步中的减压蒸馏条件可以为50～80℃、负压-0.01～-0.1MPa。本专利技术通过上述制备方法可以得到固含量为30～35％，乳粒径分布为0.3～0.8μm的氢化丁腈橡胶胶乳；所述氢化丁腈橡胶胶乳的饱和度为85～99％。本专利技术所制得的氢化丁腈橡胶胶乳与NBR胶乳等通用胶乳相比，具有无以伦比的优异性能，可望用于耐化学品、耐高温、耐臭氧、耐磨、高强度等高性能的乳胶制品、粘合剂、涂料制造以及橡胶复合材料的织物表面处理。本专利技术提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。本专利技术的主要优点在于：本专利技术提供的氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法通过乳化剂复配试验和乳化工艺改良调整，将固体氢化丁腈橡胶溶解后采用反相乳化法制备出了不同丙烯腈含量和饱和度、高固含量、储存稳定的氢化丁腈橡胶胶乳。下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。本专利技术中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的，例如是指在100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：(1)使固体氢化丁腈橡胶和有机溶剂混合，得到氢化丁腈橡胶溶液；(2)使阴离子乳化剂、非离子乳化剂和水混合，得到乳化剂水溶液；(3)对步骤(1)得到的氢化丁腈橡胶溶液和步骤(2)得到的乳化剂水溶液混合形成的预乳化混合液进行剪切乳化形成乳液；(4)将步骤(3)得到的乳液进行减压蒸馏得到氢化丁腈橡胶胶乳；所述有机溶剂选自氯仿、丁酮、氯苯或四氢呋喃；所述阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1：1～1：2。

【技术特征摘要】
1.一种氢化丁腈橡胶胶乳的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：(1)使固体氢化丁腈橡胶和有机溶剂混合，得到氢化丁腈橡胶溶液；(2)使阴离子乳化剂、非离子乳化剂和水混合，得到乳化剂水溶液；(3)对步骤(1)得到的氢化丁腈橡胶溶液和步骤(2)得到的乳化剂水溶液混合形成的预乳化混合液进行剪切乳化形成乳液；(4)将步骤(3)得到的乳液进行减压蒸馏得到氢化丁腈橡胶胶乳；所述有机溶剂选自氯仿、丁酮、氯苯或四氢呋喃；所述阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1：1～1：2。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述阴离子乳化剂与非离子乳化剂的质量比为1：1～1：1.5。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)得到的乳化剂水溶液中还含有助乳化剂；所述助乳化剂为2-苯基-2-丙醇。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，以使用的乳化剂的总重量计，...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹正云，
申请(专利权)人：赞南科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31