CN103755893B - 一种sbs橡胶接枝聚合物乳液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种SBS橡胶接枝聚合物乳液的制备方法。该方法是在反应釜中加入丁酮、乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和SBS橡胶进行搅拌，控制温度为60～70℃；充入氮气后升温至80～90℃后，加入过氧化苯甲酰和丙烯酸单体的混合溶液聚合3～4小时；降温至50～60℃，减压蒸馏除去50～80％的溶剂，然后加入中和剂至体系的PH值为6.5～8.5，成盐反应0.5～1小时；在高速搅拌下逐渐加入去离子水，最后加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀即得。方法通过将SBS橡胶接枝丙烯酸及酯类单体并形成接枝聚合物乳液，在冷粘制鞋中用于TPR鞋底材料的表面处理，不仅处理效果好，能够满足制鞋工业的粘接要求，同时符合绿色环保的要求。

Description

一种SBS橡胶接枝聚合物乳液的制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，涉及一种表面处理剂的制备方法，具体涉及冷粘制鞋中TPR鞋底材料粘结表面处理用的SBS接枝聚合物乳液的制备方法。
背景技术
以对称嵌段丁苯橡胶（SBS橡胶）为主体，配合其它材料加工制成的热塑性弹性体(也称热塑性橡胶(Thermoplasticrobber)，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温下显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料,也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，缩写为TPR。由于其耐磨、易加工和价格低廉，被大量用作鞋底材料，尤其是中、高档运动鞋底材料。但由于其极性较弱,在冷粘制鞋工业中，为了提高粘接强度，常常需要对TPR粘结材料进行表面处理。表面处理方法一般为砂轮打磨使其具有粗糙的表面，或用表面处理剂改变鞋底材料的表面状态，或二者同时进行，以达到好的粘合效果。三氯异氰尿酸的甲苯溶液处理TPR后能起得好的粘结效果，但它不稳定需要临时配制，同时容易使材质表面变黄影响美观。李伟光研制了一种用甲基丙烯酸甲酯和与SBS橡胶接枝共聚物溶液用于TPR鞋底的表面处理[粘接，2002，23（3）19]，其中的甲苯是一种中等毒性的溶剂，能在人体内累积，长期接触会导致呼吸疾病、神经疾病甚至白血病等，给生产和使用的工人的健康造成严重的危害。
发明内容
本发明的目的是克服现有表面处理技术的不足，提供一种SBS橡胶接枝聚合物乳液的制备方法。
为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应釜中加入丁酮、乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和SBS橡胶，进行搅拌，控制温度为60～70℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应釜内充入氮气，升温至80～90℃后，采用滴加方法加入过氧化苯甲酰和丙烯酸单体的混合溶液，进行聚合反应3～4小时；降温至50～60℃，减压蒸馏除去50～80％的溶剂，然后加入中和剂至体系的PH值为6.5～8.5，成盐反应0.5～1小时；在高速搅拌下逐渐加入去离子水，最后加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液；
以上各物质加入的重量份数为：
丁酮100～130份
乙酸乙酯20～30份
甲基丙烯酸甲酯20～40份
SBS橡胶30～50份
过氧化苯甲酰1.5～2.5份
丙烯酸单体20～40份
聚乙烯吡咯烷酮5～10份
去离子水600～800份
所述的中和剂为10wt%三乙胺或二甲氨基乙醇的水溶液，所述的丙烯酸单体为甲基丙烯酸或丙烯酸。
本发明方法通过将SBS橡胶接枝丙烯酸及酯类单体并形成接枝聚合物乳液，在冷粘制鞋中用于TPR鞋底材料的表面处理，不仅处理效果好，能够满足制鞋工业的粘接要求，同时符合绿色环保的要求。粘结实验表明，各种商业TPR鞋底材料使用该聚合物乳液进行表面处理后，采用聚氨酯胶粘剂，与真皮鞋面料粘合后，剥离时TPR鞋底材料被破坏。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入100g丁酮、20g乙酸乙酯、20g甲基丙烯酸甲酯和30gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为60℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至80℃后，采用滴加方法加入1.5g过氧化苯甲酰和20g丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应3小时；降温至50℃，减压蒸馏除去体系50％的溶剂，然后加入10wt%三乙胺水溶液至体系的PH值为6.5，成盐反应0.5小时；在高速搅拌下逐渐加入600g去离子水，最后加入5g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例2.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入130g丁酮、30g乙酸乙酯、40g甲基丙烯酸甲酯和50gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为70℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至90℃后，采用滴加方法加入2.5g过氧化苯甲酰和40g甲基丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应4小时；降温至60℃，减压蒸馏除去体系80％的溶剂，然后加入10wt%二甲氨基乙醇水溶液至体系的PH值为8.5，成盐反应1小时；在高速搅拌下逐渐加入800g去离子水，最后加入10g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例3.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入120g丁酮、21g乙酸乙酯、22g甲基丙烯酸甲酯和32gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为61℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至81℃后，采用滴加方法加入1.6g过氧化苯甲酰和22g丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应3.5小时；降温至51℃，减压蒸馏除去体系52％的溶剂，然后加入10wt%三乙胺水溶液至体系的PH值为7，成盐反应35分钟；在高速搅拌下逐渐加入620g去离子水，最后加入6g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例4.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入110g丁酮、22g乙酸乙酯、25g甲基丙烯酸甲酯和35gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为62℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至82℃后，采用滴加方法加入1.7g过氧化苯甲酰和25g甲基丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应3小时；降温至54℃，减压蒸馏除去体系55％的溶剂，然后加入10wt%二甲氨基乙醇水溶液至体系的PH值为7.5，成盐反应40分钟；在高速搅拌下逐渐加入650g去离子水，最后加入7g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例5.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入125g丁酮、24g乙酸乙酯、28g甲基丙烯酸甲酯和38gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为64℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至84℃后，采用滴加方法加入1.8g过氧化苯甲酰和28g丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应3.5小时；降温至52℃，减压蒸馏除去体系58％的溶剂，然后加入10wt%三乙胺水溶液至体系的PH值为8，成盐反应45分钟；在高速搅拌下逐渐加入680g去离子水，最后加入7g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例6.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入115g丁酮、25g乙酸乙酯、30g甲基丙烯酸甲酯和40gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为65℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至85℃后，采用滴加方法加入2.0g过氧化苯甲酰和30g甲基丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应4小时；降温至55℃，减压蒸馏除去体系60％的溶剂，然后加入10wt%二甲氨基乙醇水溶液至体系的PH值为8，成盐反应50分钟；在高速搅拌下逐渐加入700g去离子水，最后加入8g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例7.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入120g丁酮、28g乙酸乙酯、35g甲基丙烯酸甲酯和45gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为66℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至86℃后，采用滴加方法加入2.2g过氧化苯甲酰和32g丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应3小时；降温至56℃，减压蒸馏除去体系65％的溶剂，然后加入10wt%三乙胺水溶液至体系的PH值为6.5，成盐反应55分钟；在高速搅拌下逐渐加入720g去离子水，最后加入8g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例8.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入128g丁酮、26g乙酸乙酯、32g甲基丙烯酸甲酯和42gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为68℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至88℃后，采用滴加方法加入2.3g过氧化苯甲酰和35g甲基丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应4小时；降温至58℃，减压蒸馏除去体系75％的溶剂，然后加入10wt%二甲氨基乙醇水溶液至体系的PH值为6.5，成盐反应1小时；在高速搅拌下逐渐加入750g去离子水，最后加入9g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
实施例9.
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应烧瓶中加入108g丁酮、29g乙酸乙酯、38g甲基丙烯酸甲酯和48gSBS橡胶，进行搅拌，控制温度为69℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应烧瓶内充入氮气，升温至89℃后，采用滴加方法加入2.4g过氧化苯甲酰和38g丙烯酸的混合溶液，进行聚合反应3小时；降温至59℃，减压蒸馏除去体系78％的溶剂，然后加入10wt%三乙胺水溶液至体系的PH值为6.5，成盐反应0.5小时；在高速搅拌下逐渐加入780g去离子水，最后加入8.5g聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液。
上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种SBS橡胶接枝聚合物乳液的制备方法，该SBS接枝聚合物乳液用于TPR鞋底材料粘结表面处理用，其特征在于该方法是：
在装有温度计、通氮装置、机械搅拌装置、抽真空装置和冷凝管的反应釜中加入丁酮、乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和SBS橡胶，进行搅拌，控制温度为60～70℃；待SBS橡胶完全溶解后向反应釜内充入氮气，升温至80～90℃后，采用滴加方法加入过氧化苯甲酰和丙烯酸单体的混合溶液，进行聚合反应3～4小时；降温至50～60℃，减压蒸馏除去50～80％的溶剂，然后加入中和剂至体系的pH值为6.5～8.5，成盐反应0.5～1小时；在高速搅拌下加入去离子水，最后加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，即得SBS橡胶的接枝聚合物乳液；
以上各物质加入的重量份数为：
2.如权利要求1所述的一种SBS橡胶接枝聚合物乳液的制备方法，其特征在于中和剂为10wt％三乙胺或二甲氨基乙醇的水溶液。
3.如权利要求1所述的一种SBS橡胶接枝聚合物乳液的制备方法，其特征在于丙烯酸单体为甲基丙烯酸或丙烯酸。
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