CN103319632A - 一种粉末橡胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉末橡胶的制备方法，即将隔离剂与凝聚剂水溶液同时加入到有机溶剂中，室温下，充分搅拌使其形成分散体系；后继续搅拌，同时缓慢加入橡胶乳液，再经分离、洗涤、脱水、干燥得到粉末橡胶。所得粉末橡胶粒子均匀且粒子间不粘接，储存时不结块，成粉快、生产效率高，且有机溶剂采用无毒或低毒溶剂，使用后可有效回收重复利用，损失小对环境无害。可适用于含凝胶、不含凝胶、高门尼粘度、低门尼粘度的橡胶胶乳的成粉工艺。

Description

一种粉末橡胶的制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉末橡胶的制备方法，具体涉及一种逆凝聚法制备粉末橡胶的方法。

背景技术

粉末橡胶与传统块状橡胶相比，具有诸多优点：可直接采用挤出、注射等方法加工；有利于加工过程连续化、自动化和计算机控制；能简化加工工艺、缩短混炼周期、节约投资、降低总成本和能耗以及减轻劳动强度、改善劳动条件。它的出现堪称橡胶工业的一大革命，颇受人类重视。

目前制备粉末橡胶的方法比较多，如：机械粉碎发、共凝聚法、直接干燥法等。其中机械法采用固体块状橡胶直接粉碎，在粉碎过程中加入隔离剂（如硅酸盐、滑石粉等），此方法能耗较高，且所得粉末橡胶容易结块；共凝聚法为采用淀粉、硅酸盐、炭黑、硬脂酸锌等隔离剂进行共凝聚；直接干燥法，一般采用喷雾干燥、冷冻干燥等方法得到粉末橡胶，这种技术易于生产含填料的粉末橡胶。

专利ZL93101142.6中公开了一种分段凝聚法制备粉末丁腈橡胶的方法，该工艺在胶乳中分段加入一价、二价金属盐溶液，但该方法成粉率较低，成粉时间较长，产率低。

专利200410046023.2中公开了一种粉末橡胶的制造方法。该粉末橡胶在采用硬脂酸盐为隔离剂在转速为3000转/分以上带有粉碎功能的涡轮式搅拌的条件下制得。该方法所得橡胶粒子比较细、而且成粉时间短、粒子间不粘接。但该方法的制备条件比较苛刻，搅拌转速必须在3000-10000转/分之间，对搅拌设备提出较高要求，增加了橡胶企业的成本。因此寻找一种低转速，反应温和，成本低廉的粉末橡胶生产方法对于橡胶企业来说是刻不容缓的。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉末橡胶的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种粉末橡胶的制备方法，具体将隔离剂与凝聚剂水溶液同时加入到有机溶剂中，室温下，充分搅拌使其形成分散体系；后继续搅拌，同时缓慢加入橡胶乳液，再经分离、洗涤、脱水、干燥得到粉末橡胶。

其中，所述隔离剂以固含量计、凝聚剂、有机溶剂、橡胶乳液以固含量计的质量比为（1-20）：（5-20）：（10-200）：100，优选20:5:70:100。

所述隔离剂为高分子聚合物或其乳液，优选聚全氟乙丙烯树脂或或其乳液、聚四氟乙烯或其乳液、聚氯乙烯树脂中的一种。进一步优选聚全氟乙丙烯树脂。所述隔离剂乳液的固含量为10-50%。

所述凝聚剂选自一价、二价、三价金属盐或铵盐中的一种或二种以上，优选氯化镁、碳酸铵、氯化铵、氯化铝中的一种。进一步优选氯化镁。所述凝聚剂水溶液质量百分比浓度为10-30%。

所述有机溶剂选则低毒或者无毒，且对橡胶或隔离剂溶解性差的有机溶剂，优选乙醇、丁酮、乙酸乙酯中的一种，进一步优选乙醇。

在上述粉末橡胶的制备过程中，搅拌速度保持在100-300r/min，为了更好地控制橡胶粒径，橡胶乳液以每分钟投加其质量的10-50%到分散体系中。

作为优选的粉末氟橡胶制备实施方式，本发明将隔离剂100-200份与50份凝聚剂水溶液同时加入到100份有机溶剂中，室温下，搅拌速度保持在100-300r/min，形成分散体系；后继续搅拌，同时缓慢加入氟橡胶乳液，3-7分钟内匀速加完，再经分离、洗涤、脱水、干燥得到粉末橡胶。

在本发明中，通过分散体系的建立和控制橡胶乳液的投料速度提高粉末橡胶的粒径细度和成粉速度。选用合适的隔离剂、有机溶剂与凝聚剂形成分散体系，当橡胶乳液缓慢加入其中时，实质上分散体系相对于橡胶乳液是过量的，这导致溶液中高分子树脂和有机溶剂大量存在于析出的橡胶粒子之间，有助于橡胶粒子的自由滑动，确保粒子之间不粘接，强化了隔离分散的效果。而有机溶剂在逆凝聚法中能够加速橡胶乳液破乳，实现了橡胶乳液边加入边析出的技术效果。

采用本发明技术方案，无需高速搅拌，所得粉末橡胶粒子均匀且粒子间不粘接，成粉快、生产效率高，储存时不结块，且有机溶剂采用无毒或低毒溶剂，使用后可有效回收重复利用，损失小对环境无害。可适用于含凝胶、不含凝胶、高门尼粘度、低门尼粘度的橡胶胶乳的成粉工艺。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

将固含量为30%的聚全氟乙丙烯树脂乳液50g和浓度为30%的氯化镁水溶液50g同时加入到100g乙醇（质量百分比95%）中，室温下充分搅拌，转速为200r/min，使全氟乙丙烯树脂均匀分散在乙醇体系中。后继续搅拌，同时缓慢加入1000g氟橡胶乳液（干胶为30%），投加速度200g/min，随着氟橡胶乳液加入，混合液中氟橡胶以粒子方式不断凝聚析出，待氟橡胶乳液完全加入到体系中，继续搅拌5min。通过减压抽滤法，分离氟橡胶粒子与乙醇水溶液，回收乙醇水溶液待处理后重复利用，氟橡胶粒子经水洗、脱水后于55℃真空干燥箱中干燥12h获得粉末氟橡胶粒子。所得粉末氟橡胶粒子中96%粒径小于0.4mm。

实施例2-7

根据表1中各原料的配比，按照实施例1的方法制备粉末氟橡胶。

表1粉末氟橡胶的原料配比及过筛率

由表1可知，实施例2-7制得的橡胶粒子粒径小于0.4mm的达到87%以上，其中实施例3-7均在95%以上，橡胶粒子成粒时间快，粒径小，效果非常明显。

实施例8-14

从表1看出，实施例1和实施例6的过筛率最高，均为96%，因此根据实施例1、6的配方对粉末氟橡胶的配方做进一步优化,见表2。

表2粉末氟橡胶配方优化

由表2可知，实施例8-14制得的橡胶粒子粒径小于0.4mm的均在95%以上，其中实施例14达到98%，采用本发明制备的氟橡胶粒子成粒时间快，粒径小，效果非常明显。

实施例15-20

本发明的粉末橡胶制备方法不仅可以制备氟橡胶粒子，还可以制备其他类型的粉末橡胶。按照实施例1的方法制备其他类型的粉末橡胶，具体配比见表3。

表3其他类型粉末橡胶的原料配比及过筛率

由表3可知，实施例15-20制得的粉末橡胶，粒径0.4mm的过筛率皆90%以上，且成粒时间快，效果显著。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种粉末橡胶的制备方法，其特征在于，将隔离剂与凝聚剂水溶液同时加入到有机溶剂中，室温下，充分搅拌形成分散体系；后继续搅拌，同时缓慢加入橡胶乳液，再经分离、洗涤、脱水、干燥得到粉末橡胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔离剂以固含量计、凝聚剂、有机溶剂、橡胶乳液以固含量计的质量比为（1-20）：（5-20）：（10-200）：100。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔离剂为高分子聚合物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述隔离剂选自聚全氟乙丙烯树脂、聚四氟乙烯、聚氯乙烯树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝聚剂选自一价、二价、三价金属盐中的一种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述凝聚剂选自氯化镁、碳酸铵、氯化铵或氯化铝中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醇、丁酮、乙酸乙酯中的一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌速度保持在100-300r/min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述橡胶乳液投加速度为以每分钟投加其质量10-50%到分散体系中。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将隔离剂100-200份与50份凝聚剂水溶液同时加入到100份有机溶剂中，室温下，搅拌速度保持在100-300r/min，形成分散体系；后保持该搅拌速度，同时缓慢加入橡胶乳液，3-7分钟内匀速加完，再经分离、洗涤、脱水、干燥得到粉末橡胶。