一种粉末橡胶的低温制备方法技术

本发明专利技术提供了一种在低温、高速搅拌条件下，无需加入凝聚剂就可制备粉末橡胶的方法。具体方法为：将隔离剂加入到橡胶胶乳中，充分混合搅拌均匀，然后将体系温度降至－８０℃～－５℃，高速搅拌１～２小时，最后加入酸将体系ｐＨ值调至５～７，然后分离、脱水、干燥既得粉末橡胶。采用本发明专利技术方法所制备的粉末橡胶，粒径小于０．５ｍｍ，成粉率可达９９％以上，所得粉末橡胶流动性好，粉末橡胶胶含量高，灰分低于１％，性能与块状胶相似或更优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粉末橡胶的制备方法，具体涉及一种在低温、高速搅拌条件下，无 需加入凝聚剂就可凝聚成粉的方法。
技术介绍
目前，有关粉末橡胶的制备方法已有多种，如以固体橡胶为原料的机械粉碎法；以 胶乳为原料的直接干燥法、共沉法、凝聚法等。凝聚法是指在搅拌条件下，在胶乳中加入凝聚剂或将胶乳加入到凝聚剂中制备粉 末橡胶的方法。采用凝聚法技术制备粉末橡胶流程短、工艺简单、操作容易、能耗低、设备简 单，因此被广泛采用。如ZL93101142. 6中粉末丁腈橡胶的制备，CN200410046023. 2中粉末 橡胶的制备等。但该技术一般采用一价金属盐、二价金属盐或三价金属盐等凝聚剂凝聚成 粉，因凝聚剂中含有钙、镁或铝离子等，在凝聚过程会结合于橡胶基体中从而严重影响产品 的性能，如会加速橡胶老化等。到目前为止，还没有一种可以无需加入凝聚剂就可凝聚成粉的方法。
技术实现思路
为了克服现有技术不足，本专利技术提供了，橡胶胶乳 在低温、高速搅拌条件下，无需加入凝聚剂就可凝聚成粉。是将隔离剂加入到橡胶胶乳中，充分混合搅拌均 勻，然后将体系温度降至-80°C _5°C，高速搅拌1 2小时，最后加入酸将体系pH值调至 5 7，然后分离、脱水、干燥既得粉末橡胶。本专利技术粉末橡胶的制备过程中，最好将体系温度降至-30 -10°C。本专利技术所述的橡胶胶乳可以是天然橡胶胶乳，也可以是阴离子或非离子乳化剂合 成的胶乳，如传统乳液聚合制得的共轭二烯烃化合物单独聚合物，如聚丁二烯橡胶胶乳、氯 丁橡胶胶乳等；共轭二烯烃化合物与苯乙烯、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，如丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、羧基丁腈橡胶胶乳、羧基丁苯橡胶 胶乳等。本专利技术所述的隔离剂可以为硬脂酸钾、硬脂酸钠、油酸钾、油酸钠、合成脂肪酸钾、 合成脂肪酸钠中的一种或多种。本专利技术所述的隔离剂质量浓度为10% 22%，以干胶计，每100质量份胶乳用量 为0. 1 20份，最好为3 10份。本专利技术方法中高速搅拌所用的搅拌器最好采用具有剪切和粉碎功能的搅拌桨，如 可以是由方向相反的两组刀叶型搅拌桨组成的。搅拌速率为2000 12000转/分钟之间， 最好为3000 6000转/分钟。本专利技术所用的酸可以为盐酸、硫酸、磷酸或醋酸中的一种或多种，质量浓度为 0.5 2%，最好为醋酸。本专利技术方法将橡胶胶乳与隔离剂充分混合均勻预先形成隔离层，然后利用低温条 件下，胶乳中的乳胶粒子流动性下降、分散剂失效的特性，导致胶乳体系稳定性下降，从而 在高速搅拌条件下能够成粉。采用本专利技术方法所制备的粉末橡胶，粒径小于0. 5mm，成粉率 可达99 %以上，所得粉末橡胶流动性好，粉末橡胶胶含量高，灰分低于1 %，性能与块状胶 相似或更优。具体实施例方式下面通过具体的实施例对本专利技术的粉末橡胶的低温制备方法作进一步详细说明。实施例和对比例中所采用的橡胶胶乳如下所述(A) 丁苯胶乳(以下称SBR)中国石油兰州石化分公司生产的丁苯橡胶胶乳 SBR-1500、SBR-1502、SBR1712。(B) 丁腈橡胶胶乳(以下称NBR)中国石油兰州石化分公司生产的低凝胶和低门 尼粘度的N32胶乳。(C)聚丁二烯橡胶胶乳(以下称BR)中国石油兰州石化分公司生产的聚丁二烯胶乳。(D)天然橡胶胶乳(以下称CR):云南天然橡胶产业股份有限公司生产的天然橡胶 胶乳。实施例1取500g干胶的SBR-1500胶乳，加入质量浓度为18. 4%的油酸钾163g。搅拌混 合均勻，降温至_5°C，在3800转/分钟的高速搅拌条件下搅拌1. 5h，然后加入质量浓度 为2%醋酸溶液将凝聚体系pH值调至6，最后经过滤、洗涤干燥即得粉末SBR-1500，成粉率 99. 2%，产品灰分为0. 8%。对比例1将122g质量浓度为18. 4%的油酸钾加入到500g干胶的SBR1500胶乳中，搅拌均 勻，稳定之后，将500ml体积浓度为5% CaCl2溶液加入到凝聚器中，降温至_5°C，在3800 转/分钟的高速搅拌下，将上述胶乳加到凝聚剂中，保持恒温，然后再加入41g质量浓度为 18. 4%的油酸钾进行隔离，完成隔离后升温熟化，分离、脱水。干燥制得粉末氯丁橡胶产品， 成粉率99. 1%，产品灰分高达3.5%。实施例2取300g干胶的SBR-1502胶乳，加入质量浓度为19. 8 %的合成脂肪酸钠53g。搅 拌混合均勻，降温至-10°C，在5500转/分钟的高速搅拌条件下搅拌lh，然后加入质量浓度 为0. 5%盐酸溶液将凝聚体系pH值调至5，最后经过滤、洗涤干燥即得粉末SBR-1502，成粉 率99. 3%，产品灰分为0. 78%。对比例2取300g干胶的SBR-1502胶乳，加入质量浓度为19. 8 %的合成脂肪酸钠53g。搅 拌混合均勻，降温至-10°C，加入体积浓度为10%的CaCl2溶液300ml进行凝聚，最后经过 滤、洗涤干燥即得粉末SBR-1502，成粉率99. 1 %，产品灰分高达3. 0%。实施例3取450g干胶的SBR-1712胶乳，加入浓度为21%的硬脂酸钾190g。搅拌混合均勻，降温至_15°C，在6900转/分钟的高速搅拌条件下搅拌1. 8h,然后加入质量浓度为1 %硫酸 溶液将凝聚体系PH值调至7，最后经过滤、洗涤干燥即得粉末SBR-1712，成粉率99.8%，产 品灰分为0. 89%。对比例3将95g质量浓度为21%的硬脂酸钾加入到450g干胶的SBR-1712胶乳中，搅拌均 勻，稳定之后，将168ml体积浓度为25 %的NaCl溶液和体积浓度为18 %的CaCl2溶液 加入到凝聚起中，升温至60°C，在4000转/分钟的高速搅拌下，将上述胶乳加到凝聚剂中， 保持恒温，然后再加入95g质量浓度为21 %的硬脂酸钾进行隔离，完成隔离后升温熟化，分 离、脱水。干燥制得粉末SBR-1712产品，粉成粉率89%，产品灰分3. 1%。实施例4取400g干胶的N32胶乳，加入质量浓度为20 %的硬脂酸钠200g和质量浓度为 18. 6%的合成脂肪酸钾147. Sg。搅拌混合均勻，降温至_30°C，在8000转/分钟的高速搅 拌条件下搅拌1.池，然后加入质量浓度为1. 5%的醋酸溶液将凝聚体系pH值调至6，最后经 过滤、洗涤干燥即得粉末N32，成粉率99. 2%，产品灰分为0. 92%。对比例4取400g干胶的N32胶乳，加入质量浓度为20 %的硬脂酸钠200g和质量浓度为 18. 6%的合成脂肪酸钾147. Sg。搅拌混合均勻，降温至-30°C，然后加入质量浓度为12% 的MgS04300ml和CaCl2溶液366ml进行凝聚，最后经过滤、洗涤干燥即得粉末N32，成粉率 99. 2%,r品灰分高达6.4%。实施例5取500g干胶的BR胶乳，加入质量浓度为19. 2 %的油酸钠212. 5g和质量浓度为 18. 8%的合成脂肪酸钾102g。搅拌混合均勻，降温至_50°C，在10000转/分钟的高速搅拌 条件下搅拌1. 5h,然后加入质量浓度为0. 8 %的硫酸溶液将凝聚体系pH值调至7，最后经过 滤、洗涤干燥即得粉末BR产品，成粉率99. 6%，产品灰分为0. 84%。实施例6取350g干胶的NR胶乳，加入质量浓度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末橡胶的低温制备方法，其特征在于将隔离剂加入到橡胶胶乳中，充分混合搅拌均匀，然后体系温度降至－８０℃～－５℃，高速搅拌１～２小时，最后加入酸将体系ｐＨ值调至５～７，然后分离、脱水、干燥既得粉末橡胶。

【技术特征摘要】
1.一种粉末橡胶的低温制备方法，其特征在于将隔离剂加入到橡胶胶乳中，充分混合 搅拌均勻，然后体系温度降至-80°C -5°c，高速搅拌1 2小时，最后加入酸将体系PH值 调至5 7，然后分离、脱水、干燥既得粉末橡胶。2.如权利要求1所述的低温制备方法，其特征在于体系温度降至-30 -10°C。3.如权利要求1或2所述低温制备方法，其特征在于所述的橡胶胶乳为天然橡胶胶乳， 共轭二烯烃化合物单独聚合物，共轭二烯烃化合物与苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸 中的一种或两种的二元或三元共聚物。4.如权利要求3所述的低温制备方法，其特征在于所述的橡胶胶乳为聚丁二烯橡胶胶 乳、氯丁橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳、丁腈橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志超，郑聚成，梁滔，龚光碧，马朋高，邵卫，魏绪玲，艾纯金，董万卓，王永峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11