CN101081887A - 聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法 - Google Patents

Abstract

聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特点是将丙烯酸酯单体80～95重量份，含羧酸烯烃3～10重量份，氯代烯烃0～3重量份，引发剂0.1～0.4重量份，乳化剂2～5重量份和调节剂0.1～0.2重量份，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度70～80℃反应4～8小时，获得聚丙烯酸酯共聚物乳液，收率为95～97％，再将上述乳液加水稀释至2～4倍，加入盐类电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得聚丙烯酸酯共聚物弹性体，分子量

Description

聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，属于橡胶的合成领域。

背景技术

丙烯酸酯弹性体早在1940年问世，因为质量问题未能批量生产，直到1950年左右，美国杜邦公司和日本东亚油漆公司合成橡胶公司开始进行工业化生产，无论美国或日本公司生产的品种，活性单体主要有两大类，一是用活性氯化合物作为交联点，二是用丙烯酸环氧酯作为交联点，其中活性氯的产量较多，但在加工中对模具的腐蚀性大；丙烯酸环氧酯作为活性交联点，加工的橡胶永久压缩变形大，热稳定性差，聚合反应时易发生自交联。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特点是将丙烯酸酯作为单体，采用含羧酸类化合物作为交联点，在过氧化物或氧化还原引发剂存在下通过乳液共聚合制得聚丙烯酯共聚物弹性体。

本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法的配方组分为：

丙烯酸酯单体      80～95份

含羧酸烯烃单体    3～10份

氯代烯烃单体      0～3份

引发剂            0.1～0.4份

乳化剂            2～5份

调节剂            0.1～0.2份。

并按下述工艺步骤及工艺参数制备：

(1)将丙烯酸酯单体80～95份，含羧酸烯烃3～10份，氯代烯烃0～3份，引发剂0.1～0.4份，乳化剂2～5份和调节剂0.1～0.2份，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度70～80℃反应4～8小时，获得聚丙烯酸酯共聚物乳液，收率95～97％；

(2)将上述乳液加水稀释至2～4倍，加入NaCl、CaCl₂或MgCl₂电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得聚丙烯酸酯共聚物弹性体，分子量 ${\stackrel{\‾}{M}}_n=30~50$ 万，其结构式如下：

其中R₁＝C_2-4烷烃

R₂＝C_2-4烷氧基；

丙烯酸酯单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸烷氧基乙酯中的至少二种。

含羧酸烯烃为衣康酸、马来酸酯、丙烯酸中的任一种。

氯代烃为C_2～4的氯代烯烃中的任一种。

引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过硫酸钾、过硫酸钾与亚硫酸氢钠或过氧化物与甲醛亚硫酸钠中的任一种。

乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，非离型乳化剂OP-10中的至少一种。

调节剂为硫醇或二异丙苯磺原酸酯(调节剂丁)。

采用上述方法制备得到的聚丙烯酸酯共聚物弹性体。

聚丙烯酸酯共聚物弹性体可以加工成各种耐油耐高温的橡胶制品，也可与丁腈胶、氟橡胶、硅橡胶、三元乙-丙胶并用，制成各种制品，用于汽车、航空航天、化工、医药及交通行业。

聚丙烯酸酯共聚物弹性体的综合性能好，加工性能好，耐油和耐高温性能好，硫化胶的断裂强度为9～13MPa，伸长率≥200％，硬度65～75°，门尼值为35～50，高温压缩变形为25～40％。

本发明具有如下优点：

1、本发明是用活性羧酸类化合物作为交联点，它不腐蚀模具，压缩永久形变低，加工性及物化性能好。

2、采用两种以上的活性单体，大分子有两个以上的活性交联点，转化率高。

3、采用常规的乳液聚合方法，充分利用现有设备进行工业化生产，成本低，生产安全，有利于环境保护。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

将丙烯酸乙酯55g，丙烯酸丁酯30g，丙烯酸甲氧基乙酯10g，衣康酸3.5g，过硫酸钾0.2g，亚硫酸氢钠0.2g，十二烷基苯磺酸钠3g，硫醇0.1g，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度75℃反应8小时，获得聚丙烯酸乙酯共聚物乳液。再将上述乳液加水稀释至2～3倍，加入NaCl电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得丙烯酸酯共聚物弹性体。

实施例2

将丙烯酸丁酯20g，丙烯酸乙酯70g，丙烯酸甲氧基乙酯5g，丙烯酸4g，过硫酸钾0.2g，十二烷基硫酸钠2g，二异丙苯磺原酸酯0.15g，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度80℃反应4小时，获得聚丙烯酸丁酯共聚物乳液。再将上述乳液加水稀释至3～3.5倍，加入CaCl₂电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得丙烯酸丁酯共聚物弹性体。

实施例3

将丙烯酸丁酯40g，丙烯酸乙酯40g，丙烯酸甲氧基乙酯8g，衣康酸7g，氯丙烯3g，过硫酸钾0.1g，甲醛亚硫酸钠0.1g，十二烷基苯磺酸钠3g，磺醇0.2g，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度78℃反应7小时，获得聚丙烯酸酯乳液，再将上述乳液加水稀释至3倍，加入MgCl₂电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得聚丙烯酸酯共聚物弹性体。

实施例4

将丙烯酸丁酯10g，丙烯酸乙酯80g，丙烯酸甲氧基乙酯3g，马来酸酯3g，氯代乙酸乙烯酯2g，过氧化二苯甲酰0.2g，十二烷基硫酸钠4g，二异丙苯磺酸酯0.2g，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度78℃反应6小时，获得聚丙烯酸酯共聚物乳液，再将上述乳液加水稀释至3～4倍，加入NaCl电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得聚丙烯酸酯共聚物弹性体。

实施例5

将丙烯酸乙酯70g，丙烯酸甲氧基乙酯10g，马来酸酯10g，过氧化异丙苯0.1g，十二烷基硫酸钠3g，OP-10 2g，硫醇0.15g，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度70℃反应8小时，获得聚丙烯酸酯共聚物乳液，再将上述乳液加水稀释至4倍，加入CaCl₂电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得聚丙烯酸酯共聚物弹性体。

Claims (9)

1、聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于该共聚物弹性体的配方组分按重量计为：

丙烯酸酯单体      80～95份

含羧酸烯烃单体    3～10份

氯代烯烃单体      0～3份

引发剂            0.1～0.4份

乳化剂            2～5份

调节剂            0.1-0.2份。

并按下述工艺步骤及工艺参数制备：

(1)将丙烯酸酯单体80～95份，含羧酸烯烃3～10份，氯代烯烃0～3份，引发剂0.1～0.4份，乳化剂2～5份和调节剂0.1～0.2份，加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中，于温度70～80℃反应4～8小时，获得聚丙烯酸酯共聚物乳液；

(2)将上述乳液加水稀释至2～4倍，加入NaCl、CaCl₂或MgCl₂电解质凝聚，用去离子水洗去残留杂质，离心脱水，干燥，获得聚丙烯酸酯共聚物弹性体，分子量 ${\stackrel{\‾}{M}}_n=30~50$ 万，其结构式如下：

其中R₁=C_2-4烷烃

R₂=C_2-4烷氧基；

2、如权利要求l所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于丙烯酸酯单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸烷氧基乙酯中的至少二种。

3、如权利要求1所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于含羧酸烯烃为衣康酸、马来酸酯、丙烯酸中的任一种。

4、如权利要求1所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于氯代烃为C_2～4的氯代烯烃中的任一种。

5、如权利要求1所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过硫酸钾、过硫酸钾与亚硫酸氢钠或过氧化物与甲醛亚硫酸钠中的任一种。

6、如权利要求1所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，非离型乳化剂OP-10中的至少一种。

7、如权利要求1所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体的制备方法，其特征在于调节剂为硫醇或二异丙苯磺原酸酯。

8、采用权利要求1所述方法制备得到的聚丙烯酸酯共聚物弹性体。

9、如权利要求8所述聚丙烯酸酯共聚物弹性体可以加工成各种耐油耐高温的橡胶制品，也可与丁腈胶、氟橡胶、硅橡胶、三元乙-丙胶并用，制成各种制品，用于汽车、航空航天、化工、医药及交通行业。