CN104448446B - 一种环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种橡胶的氧指数大于33％的环保型高阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法，该发明采用丁苯胶乳与酸酐进行酰化反应，然后用酰化的胶乳对无卤阻燃剂进行包覆改性，最后将功能化无卤阻燃剂和丁苯胶乳混合后直接凝聚成粉，这种方法可有效改善无卤阻燃剂与橡胶材料的相容性，解决了阻燃剂在橡胶基体中的分散不均、迁移和析出等问题，赋予了粉末丁苯橡胶阻燃性能的环保性、高效性和持久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法，具体涉及一种功能化无卤阻燃剂改性丁苯胶乳的环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法。
背景技术
粉末丁苯橡胶（PSBR）是一种具有重要发展前景的新型橡胶材料，可以广泛应用于矿井、电子、电器工业、汽车、飞机、轮船等领域里使用的橡胶制品中。众所周知，这种橡胶按其分子链结构来划分的话是属于烃类橡胶，其主链上均含有大量的碳、氢等元素，受热熔化时易产生可燃气体，在高温时易与氧作用发生燃烧，造成其氧指数低，阻燃性能较差，由此带来了潜在的火灾危害性，给日常生活带来了诸多不便，限制了PSBR的应用范围。目前，我国工业上所用阻燃剂近80％为含卤阻燃剂，在材料燃烧时发烟量大，且释放出的卤化氢气体不但有毒而且腐蚀性强，易造成二次灾难，其危害性往往比燃烧产生的后果更为严重，对环境和人体都有较大危害。因此，随着全球安全环保意识的日益加强，人们对防火安全性及制品的阻燃性能的要求越来越高，开发研制新型有效的、环境友好的阻燃橡胶材料已成为研究的热点。
现有技术中，有关橡胶的无卤阻燃研究主要是通过添加环保阻燃剂的方法来制备。如：CN101121796A公开了一种通过加入少量可膨胀石墨，制备阻燃效果好、燃烧时低烟无毒的无卤热塑性阻燃橡胶的生产方法。ZL96116942.7公开了一种以无卤阻燃剂氢氧化铝（镁）、三氧化二锑和磷系阻燃剂相互配合使用，通过混炼共混工艺，制备出低烟、低毒、阻燃性能好的环保型阻燃橡胶地板。CN102040779A公开了一种以含有三元乙丙生胶、异氰酸酯封端的聚丁二烯、硫化剂、氢氧化物阻燃剂的混合物，通过混炼、硫化得到一种阻燃橡胶。ZL201010136235.5公开了一种采用有机磷系阻燃剂三芳基磷酸酯和有机改性纳米蒙脱土复配制备的高效、环保型阻燃剂，并以10～15wt%添加量应用到天然橡胶体系中，制备绿色环保阻燃橡胶材料。张保卫等研究发现氢氧化铝通过硅烷偶联剂改性和粒径微细化处理能有效地提高丁苯橡胶的氧指数。《氢氧化铝在丁苯橡胶中的阻燃性研究》（特种橡胶制品，2003,24(2):15～17）。
上述文献基本都是通过混炼共混工艺直接添加无卤阻燃剂，虽然在提高橡胶材料阻燃性方面已取得明显的效果，但同时也伴随着阻燃持久性能不佳、阻燃剂用量大、改性成本高、对材料的力学性能的负面影响大等问题的出现。这主要是由于小分子无卤阻燃剂与橡胶材料存在着一定相容性问题，阻燃剂在橡胶基体中会出现分散不均，不同程度的迁移和析出现象的发生所导致。
发明内容
本发明目的在于提供一种橡胶的氧指数大于33％的环保型高阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法，该发明采用丁苯胶乳与酸酐进行酰化反应，而后用酰化的胶乳对无卤阻燃剂进行包覆改性，最后将功能化无卤阻燃剂和丁苯胶乳混合后直接凝聚成粉的方法，这种方法有效地改善无卤阻燃剂与橡胶材料的相容性，解决了阻燃剂在橡胶基体中的分散不均、迁移和析出等问题，赋予了粉末丁苯橡胶阻燃性能的环保性、高效性和持久性。
本发明的所述的环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法具体包括以下步骤：
（1）酰化丁苯胶乳的制备：以丁苯胶乳质量为100份计，在聚合釜中首先加入100份丁苯胶乳、1～5份乳化剂、5～10份溶剂，搅拌、加热，待聚合釜温度达到25～50℃时，在搅拌条件下迅速加入0.01～0.2份催化剂，直到体系变成橙红色时加入3～15份酸酐，然后继续搅拌反应1～4h后，加入10～15份质量份数为1.5%～5.0％的稀盐酸水溶液终止反应，抽滤、洗涤制得酰化丁苯胶乳;
（2）功能化无卤阻燃剂的制备：以无卤阻燃剂质量为100份计，将1～4份硅烷偶联剂和50～120份水、10～15份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用酸调节体系pH值为3～6，然后加入100份无卤阻燃剂，搅拌混合20～40min；再加入10～30份酰化丁苯胶乳，搅拌混合30～60min；脱水、干燥得到功能化无卤阻燃剂。
（3）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：以丁苯胶乳质量为100份计，取100份丁苯胶乳加入凝聚釜里，然后加入100～200份水，搅拌、升温至40～50℃时，而后加入5～10份功能化无卤阻燃剂，搅拌混合10～30min；最后依次加入1～5份隔离剂、2～5份凝聚剂，用缓冲剂调节体系pH值为8～11，升温至60～90℃时搅拌10～30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。
本发明所述的丁苯胶乳是由共轭二烯烃化合物和芳基乙烯类化合物通过乳液聚合共聚而成。共轭二烯烃化合物为C4类共轭二烯烃化合物。芳基乙烯类化合物可以是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-苯丙烯、乙基苯乙烯及它们的衍生物。其中丁苯胶乳的固含量20～45%。
本发明所述的酸酐为二元酸酐化合物，选自丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种，优选邻苯二甲酸酐，其加入量为3～15份，优选5～10份。
本发明所述的催化剂选自无水三氯化铝（AlCl3）、三氟化硼（BF3）、四氯化锡（SnCl4）、二氯化锌（ZnCl2）中的一种，优选AlCl3，其加入量为0.01～0.2份，优选0.05～0.15份。
本发明所述的溶剂可以选自二硫化碳（CS2）、硝基苯、石油醚、四氯乙烷、二氯乙烷中的一种，优选CS2。
本发明所述的无卤阻燃剂可以选自氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、三氧化二锑、硼酸锌、碳酸镁中的一种或多种，优选氢氧化铝。
本发明所述的硅烷偶联剂可以选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-560）、乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（KH-602）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-792）、乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）中的一种或多种。
本发明所述的酸可以选自草酸、盐酸、硫酸、磷酸、稀硝酸中的一种或多种，优选草酸，其酸的质量浓度为0.03%～0.1%。
本发明对所采用的乳化剂、隔离剂、凝聚剂、缓冲剂等均不做特别限定，均可以采用本领域通用的常规助剂，其加入量也是本领域技术人员根据胶乳的用量可以计算得到的常规用量，本发明也不做特殊限定。
如本发明所述的乳化剂为本领域技术人员所公知，可以是阴离子乳化剂和非离子乳化剂中的一种或多种。如：可以选自脂肪酸皂、松香酸皂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸脂中的一种或多种，优选十二烷基苯磺酸钠。
本发明所述的隔离剂可以选自硬脂酸钾、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。
本发明所述的凝聚剂可以选自一价金属盐、二价金属盐、二价金属盐中的一种或多种。例如：氯化钠、氯化镁、氯化铁、氯化钙、硫酸镁、硫酸铝、明矾中的一种或多种。
本发明所述的缓冲剂可以选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氨水、碳酸氢铵中的一种，优选氢氧化钠。
本发明采用硅烷偶联剂处理无卤阻燃剂粒子，使得粒子表面的硅羟基与酰化丁苯胶乳的极性基团酰基产生分子之间的相互吸引力，以便提高粒子与丁苯胶乳基体之间的粘结性，在粒子表面可以形成紧密的丁苯胶乳包覆层。无卤阻燃剂粒子表面通过引入丁苯胶乳包覆层，可以明显地改善无卤阻燃剂与丁苯胶乳的相容性，能够实现以细小的颗粒形态稳定、均匀地分散在丁苯胶乳基质中。同时也可以有效阻止无卤阻燃剂粒子之间的相互团聚，避免了粒子在丁苯胶乳基质中的迁移和析出现象的发生。因此，无卤阻燃剂在粉末丁苯橡胶中的阻燃效果和持久性进一步得到显现，其氧指数由通常的18％～20％可以提高到33％以上高于高温阻燃橡胶国家标准的要求。
其次，由于无卤阻燃剂与丁苯胶乳相容性的改善，在凝聚成粉时防止了阻燃剂粒子在粉末丁苯橡胶表面沉淀析出，造成粉末粒子二次粘连现象的发生，提高了成粉率，成粉率可达98％以上。
总之，本发明方法克服了现有技术中制备阻燃橡胶时出现的问题，提供了一种环保、低毒、低烟、无污染、改性成本低、阻燃剂对材料使用性能影响小的环保型阻燃粉末丁苯橡胶。
附图说明
图1为丁苯胶乳与实施例1制备的酰化丁苯胶乳的红外谱图。
其中，a-丁苯胶乳SBR1500；b-酰化丁苯胶乳SBR1500。
具体实施方式
下面结合附图1说明本发明的效果，图1中a为丁苯胶乳SBR1500样品的红外光谱图，b为实施例1制备的酰化丁苯胶乳SBR1500样品的红外光谱图，b的乙酰化度13.1%。从图1中可以看出：样品b的FTIR谱图在1670cm-1和1280cm-1出现两个新的吸收峰。其中1670cm-1处的吸收峰为羰基的特征吸收峰，说明丁苯胶乳SBR1500发生乙酰化反应，而样品a的FTIR谱图在此处没有吸收峰出现。此外，1280cm-1的吸收峰可归属为C-O键的面外振动吸收，进一步证明羰基（C=O）的存在。另外，样品b的FTIR谱图在840cm-1处的吸收峰明显增强，它可归属为对位二取代苯环的特征吸收峰，说明酰化丁苯胶乳SBR1500酰化反应主要发生在苯环的对位上。
列举以下实施例和对比例来说明本发明的发明效果，但是本发明的保护范围并不仅限于这些实施例和对比例中。实施例和对比例所述的“份”均是指质量份。所述的“%”均是指质量百分数。
⑴原料来源：
其它试剂均为市售工业品
⑵分析测试方法：
实施例1
（一）酰化丁苯胶乳的制备：在聚合釜中先加入100份丁苯胶乳SBR1500、2份十二烷基苯磺酸钠、5.5份CS2，然后搅拌、加热，待聚合釜温升到40℃时，快速加入0.05份AlCl3，直到体系变成橙红色时加入5份邻苯二甲酸酐，而后在45℃时反应2h后，最后加入12份质量份数为2.4%的稀盐酸水溶液终止反应，抽滤、洗涤制得酰化丁苯胶乳。取样分析：测得酰化丁苯胶乳的乙酰化度为13.1%。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：将1.2份KH-550和70份水、12份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用质量浓度为0.05%草酸溶液调节体系pH值为4，然后加入100份氢氧化铝，搅拌混合30min；再加入12份酰化丁苯胶乳（乙酰化度为13.1%），搅拌混合50min；脱水、干燥得到功能化氢氧化铝a。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入5.5份功能化氢氧化铝a，搅拌混合25min；最后依次加入2份油酸钾、3份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
对比例1
（一）酰化丁苯胶乳的制备：同实施例1。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：同实施例1。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例1相同，不同之处在于阻燃粉末丁苯橡胶的制备过程中功能化氢氧化铝a的加入量为3份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入3份功能化氢氧化铝a，搅拌混合25min；最后依次加入2份油酸钾、3份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
实施例2
（一）酰化丁苯胶乳的制备：同实施例1。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：同实施例1。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入6.5份功能化氢氧化铝a，搅拌混合25min；最后依次加入2份油酸钾、3份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
对比例2
（一）功能化无卤阻燃剂的制备：其它条件与实施例1相同，不同之处在于功能化无卤阻燃剂的制备过程中不加入酰化丁苯胶乳，即：将1.2份KH-550和70份水、12份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用质量浓度为0.05%草酸溶液调节体系pH值为4，然后加入100份氢氧化铝，搅拌混合30min；脱水、干燥得到功能化氢氧化铝（a-1）。
（二）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例2相同，不同之处在于组合物制备过程中加入的功能化氢氧化铝不含酰化丁苯胶乳，功能化氢氧化铝（a-1）的加入量6.5份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入6.5份功能化氢氧化铝（a-1），搅拌混合25min；最后依次加入2份油酸钾、3份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
实施例3
（一）酰化丁苯胶乳的制备：同实施例1。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：同实施例1。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入7.0份功能化氢氧化铝a，搅拌混合25min；最后依次加入2份油酸钾、3份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
对比例3
环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例3相同，不同之处在于阻燃粉末丁苯橡胶的制备过程中不加功能化氢氧化铝a，而是直接加入无卤阻燃剂氢氧化铝，其加入量为7.0份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入7.0份氢氧化铝，搅拌混合25min；最后依次加入2份油酸钾、3份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
实施例4
（一）酰化丁苯胶乳的制备：在聚合釜中先加入100份丁苯胶乳SBR1500、3份十二烷基苯磺酸钠、7.5份CS2，然后搅拌、加热，待聚合釜温升到40℃时，快速加入0.07份AlCl3，直到体系变成橙红色时加入6.5份邻苯二甲酸酐，而后在45℃时反应2h后，最后加入13份质量份数为3.0%的稀盐酸水溶液终止反应，抽滤、洗涤制得酰化丁苯胶乳。取样分析：测得酰化丁苯胶乳的乙酰化度为14.8%。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：将2.2份KH-550和90份水、14份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用质量浓度为0.06%草酸溶液调节体系pH值为5，然后加入100份氢氧化镁，搅拌混合30min；再加入19份酰化丁苯胶乳（乙酰化度为14.8%），搅拌混合50min；脱水、干燥得到功能化氢氧化镁a。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入7.5份功能化氢氧化镁a，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钠、4份氯化钙，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
对比例4
环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例4相同，不同之处在于阻燃粉末丁苯橡胶的制备过程中不加功能化氢氧化镁a，而是直接加入无卤阻燃剂氢氧化镁，其加入量为7.5份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入7.5份氢氧化镁，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钠、4份氯化钙，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
实施例5
（一）酰化丁苯胶乳的制备：同实施例4。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：同实施例4。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入8.0份功能化氢氧化镁a，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钠、4份氯化钙，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
对比例5
（一）功能化无卤阻燃剂的制备：其它条件与实施例4相同，不同之处在于功能化无卤阻燃剂的制备过程中不加入酰化丁苯胶乳，即：将2.2份KH-550和90份水、14份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用质量浓度为0.06%草酸溶液调节体系pH值为5，然后加入100份氢氧化镁，搅拌混合30min；脱水、干燥得到功能化氢氧化镁（a-1）。
（二）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例5相同，不同之处在于组合物制备过程中加入的功能化氢氧化镁不含酰化丁苯胶乳，功能化氢氧化镁（a-1）的加入量8.0份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳SBR1500，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入8.0份功能化氢氧化镁（a-1），搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钠、4份氯化钙，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
实施例6
（一）酰化丁苯胶乳的制备：在聚合釜中先加入100份丁苯胶乳SBR1712、4份十二烷基苯磺酸钠、8.5份CS2，然后搅拌、加热，待聚合釜温升到40℃时，快速加入0.12份AlCl3，直到体系变成橙红色时加入8.5份邻苯二甲酸酐，而后在45℃时反应2h后，最后加入13份质量份数为4.5%的稀盐酸水溶液终止反应，抽滤、洗涤制得酰化丁苯胶乳。取样分析：测得酰化丁苯胶乳的乙酰化度为15.6%。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：将3.5份A-151和100份水、14份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用质量浓度为0.08%草酸溶液调节体系pH值为4，然后加入100份氢氧化铝，搅拌混合30min；再加入25份酰化丁苯胶乳（乙酰化度为15.6%），搅拌混合50min；脱水、干燥得到功能化氢氧化铝b。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳1712，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入8.5份功能化氢氧化铝b，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钾、4份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
对比例6
环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例6相同，不同之处在于阻燃粉末丁苯橡胶的制备过程中不加功能化氢氧化铝b，而是直接加入无卤阻燃剂三氧化二锑，其加入量为8.5份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳1712，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入8.5份三氧化二锑，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钾、4份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
实施例7
（一）酰化丁苯胶乳的制备：同实施例6。
（二）功能化无卤阻燃剂的制备：同实施例6。
（三）环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳1712，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入9.5份功能化氢氧化铝b，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钾、4份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。对比例7
环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：其它条件与实施例7相同，不同之处在于阻燃粉末丁苯橡胶的制备过程中不加功能化氢氧化铝b，而是直接加入无卤阻燃剂氢氧化铝，其加入量为9.5份，即：在凝聚釜里加入100份丁苯胶乳1712，然后加入150份水，搅拌、升温至45℃时，而后加入9.5份氢氧化铝，搅拌混合25min；最后依次加入3份油酸钾、4份氯化镁，用氢氧化钠调节体系pH值为9时进行凝聚，在70℃时搅拌30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。取样分析：制成标准试样，经测试性能见表1。
表1环保型阻燃粉末丁苯橡胶的性能
Claims (14)
1.一种环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)酰化丁苯胶乳的制备：以丁苯胶乳质量为100份计，在聚合釜中首先加入100份丁苯胶乳、1～5份乳化剂、5～10份溶剂，搅拌、加热，待聚合釜温度达到25～50℃时，在搅拌条件下迅速加入0.01～0.2份催化剂，直到体系变成橙红色时加入3～15份酸酐，然后继续搅拌反应1～4h后，加入10～15份质量分数为1.5％～5.0％的稀盐酸水溶液终止反应，抽滤、洗涤制得酰化丁苯胶乳；
(2)功能化无卤阻燃剂的制备：以无卤阻燃剂质量为100份计，将1～4份硅烷偶联剂和50～120份水、10～15份乙醇加入到聚合釜中搅拌混合均匀，用酸调节体系pH值为3～6，然后加入100份无卤阻燃剂，搅拌混合20～40min；再加入10～30份酰化丁苯胶乳，搅拌混合30～60min；脱水、干燥得到功能化无卤阻燃剂；
(3)环保型阻燃粉末丁苯橡胶的制备：以丁苯胶乳质量为100份计，取100份丁苯胶乳加入凝聚釜里，然后加入100～200份水，搅拌、升温至40～50℃时，而后加入5～10份功能化无卤阻燃剂，搅拌混合10～30min；最后依次加入1～5份隔离剂、2～5份凝聚剂，用缓冲剂调节体系pH值为8～11，升温至60～90℃时搅拌10～30min进行熟化，然后经洗涤、脱水、干燥得到环保型阻燃粉末丁苯橡胶产品。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的酸酐选自丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的酸酐为邻苯二甲酸酐。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的酸酐加入量优选为5～10份。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂选自无水三氯化铝、三氟化硼、四氯化锡、二氯化锌中的一种。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂为无水三氯化铝。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂加入量为0.05～0.15份。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的溶剂选自二硫化碳、硝基苯、石油醚、四氯乙烷、二氯乙烷中的一种。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的无卤阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、三氧化二锑、硼酸锌、碳酸镁中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的无卤阻燃剂为氢氧化铝。
11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
12.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的酸选自草酸、盐酸、硫酸、磷酸、稀硝酸中的一种或多种。
13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的酸为草酸。
14.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的酸的质量浓度为0.03％～0.1％。
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