CN108239226B - 丁苯橡胶的制备方法 - Google Patents

丁苯橡胶的制备方法 Download PDF

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CN108239226B CN201611228354.7A CN201611228354A CN108239226B CN 108239226 B CN108239226 B CN 108239226B CN 201611228354 A CN201611228354 A CN 201611228354A CN 108239226 B CN108239226 B CN 108239226B
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Abstract

本发明提供了一种丁苯橡胶的制备方法。该制备方法包括将苯乙烯、丁二烯进行乳液聚合的步骤,其中,当乳液聚合总单体的转化率达到58%~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液并继续进行反应,进而得到丁苯橡胶。该方法能够将高转化率下的聚合体系的粘度控制在低转化率下的粘度水平,从而使体系的粘度维持在较低的状态,缓解因粘度过高导致的丁苯橡胶性能变差、乳胶传热及稳定性变差的问题。进而能够在提高乳液聚合转化率的同时保持产物性能和运行稳定性。这不仅可以提高单体的一次利用率,降低回收能耗,而且可以增大聚合设备生产能力,意义重大。

Description

丁苯橡胶的制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,具体而言,涉及一种丁苯橡胶的制备方法。
背景技术
丁苯橡胶由于具有优异的机械性能和良好的加工性能而成为世界上生产能力、产量及消费量最大的一种通用合成橡胶。其中,乳聚丁苯橡胶占其总产量的85%,是丁苯橡胶中的一个重要类型。
现有的乳聚丁苯橡胶的制备过程中,随着乳液聚合总单体的转化率的提高,聚合体系的粘度随之提高。这会导致支化度加深,其橡胶性能逐渐变坏。同时,粘度的提高对聚合过程中胶乳传热及稳定性也会带来影响,将给生产带来麻烦。所以,一般乳液聚合均控制聚合转化率在60%,此外,还会对聚合体系的粘度进行控制。
目前控制粘度的方法有加电解质和补充软水两种方法,具体如下:
电解质在聚合反应过程中起到提高聚合反应速率,增加聚合稳定性作用。但是,电解质浓度过高会破坏乳胶粒表面的双电层而使聚合稳定性下降。一些报道中电解质增量在原配方的15%左右,增加电解质用量可以达到降低聚合胶乳粘度的目的,但用量过多在后期抑制聚合反应速度,增加聚合反应时间,从而影响生产效率。
为了确保体系的传热,减少反应器挂胶,反应过程中补加软水,可明显降低胶乳粘度。一些报道中补加水量通常质量分数为5%左右。然而,水量增加不仅提高了软水的消耗,同时又降低了胶乳总固量,使胶乳停留时间延长,从而不利于生产。
由于提高转化率不仅可以提高单体的一次利用率,降低回收能耗,而且可以增大聚合设备生产能力,所以,提高聚合转化率意义非常大。基于以上原因,有必要提供一种可以提高乳聚丁苯生产时转化率,同时能够有效控制聚合体系粘度的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种丁苯橡胶的制备方法,以解决现有技术中采用乳液聚合制备丁苯橡胶时由于粘度增长带来的转化率低的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种丁苯橡胶的制备方法,包括将苯乙烯、丁二烯进行乳液聚合的步骤,其中,当乳液聚合总单体的转化率达到58%~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液并继续进行反应,进而得到丁苯橡胶。
进一步地,在乳液聚合总单体的转化率达到72%时或之前,终止乳液聚合,进而得到丁苯橡胶。
进一步地,在乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时,终止乳液聚合,进而得到丁苯橡胶。
进一步地,乳液聚合的步骤中,采用的原料还包括软水,钾盐水溶液的用量为软水重量的1.5~2.5%。
进一步地,钾盐水溶液的质量浓度为5×10-4~1×10-3,优选钾盐水溶液为氯化钾水溶液。
进一步地,按重量份计,乳液聚合的原料包括28~30份的苯乙烯、70~72份的丁二烯及189~191份的软水。
进一步地,按重量份计,乳液聚合的原料还包括4.5~4.7份的乳化剂、0.06~0.07份的引发剂及0.03~0.04份的还原剂。
进一步地,乳化剂为歧化松香酸钾皂液和/或脂肪酸钠皂液中的一种或多种;优选引发剂为过氧化氢对孟烷、过氧化氢蒎烷及过氧氢二异丙苯中的一种或多种;优选还原剂为乙二胺四乙酸铁钠盐和/或硫酸亚铁盐。
进一步地,按重量份计,乳液聚合的原料还包括0.18~0.20份的分子量调节剂、0.04~0.05份的活化剂及0.48份~0.52份的电解质。
进一步地,分子量调节剂为叔十二碳硫醇、正十二碳硫醇及叔十四碳硫醇中的一种或多种;优选活化剂为甲醛次硫酸氢钠、还原性糖类及抗坏血酸中的一种或多种;优选电解质为磷酸钾和/或氯化钾。
进一步地,制备方法包括以下步骤:将苯乙烯、丁二烯、软水、乳化剂、还原剂、分子量调节剂、活化剂及电解质混合,得到混合液;向混合液中加入引发剂进行乳液聚合;当乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液;以及当乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时,向乳液聚合的反应体系中加入终止剂,终止乳液聚合,进而得到丁苯橡胶。
进一步地,在4.5~5.5℃温度下,向混合液中加入引发剂进行乳液聚合;向乳液聚合的反应体系中加入终止剂的步骤之后,反应0.5~1h,终止乳液聚合。
应用本发明的技术方案,提供了一种丁苯橡胶的制备方法,具体地,在乳液聚合的过程中,当乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液并继续进行反应,进而得到所述丁苯橡胶。
在乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液,这就能够将高转化率下的聚合体系的粘度控制在低转化率下的粘度水平,从而使体系的粘度维持在较低的状态,缓解因粘度过高导致的丁苯橡胶性能变差、乳胶传热及稳定性变差的问题。进而能够在提高乳液聚合转化率的同时保持产物性能和运行稳定性。这不仅可以提高单体的一次利用率,降低回收能耗,而且可以增大聚合设备生产能力,意义重大。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
正如背景技术部分所描述的,现有技术中采用乳液聚合制备丁苯橡胶时,由于粘度增长导致聚合的转化率较低。
为了解决这一问题,本发明提供了一种丁苯橡胶的制备方法,包括将苯乙烯、丁二烯进行乳液聚合的步骤,其中,当乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液并继续进行反应,进而得到所述丁苯橡胶。
在乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液,这就能够将高转化率下的聚合体系的粘度控制在低转化率下的粘度水平,从而使体系的粘度维持在较低的状态,缓解因粘度过高导致的丁苯橡胶性能变差、乳胶传热及稳定性变差的问题。进而能够在提高乳液聚合转化率的同时,保持产物性能和运行稳定性。这不仅可以提高单体的一次利用率,降低回收能耗,而且可以增大聚合设备生产能力,意义重大。
需要说明的是,本发明中当聚合反应后期即转化率为58~62%左右时,才开始加入氯化钾溶液。这是因为在转化率达到58~62%时,乳液中乳胶粒开始彼此以氢键的形式结合起来,形成三维网状结构,于是乳液体系就生成了具有一定强度的不可逆凝胶,体系失去了流动性,体系粘度开始增大。这时加入氯化钾溶液,电解质离子开始水化,它们开始从水化乳胶粒上夺取水分,这样就使乳胶粒上水化层减薄,使乳胶粒水化层之间形成的氢键破坏。同时由于新加入的氯化钾溶液促使电解质水化,结果就形成了一个不属于任何乳胶粒的连续的水相,而乳胶粒为不连续的分散相。由于加入的氯化钾溶液破坏了乳液体系的内部立体结构,所以乳液粘度开始降低。
本发明提供的上述制备方法,只要在乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液,就能够缓解体系粘度的增长,将其控制在较低的状态。从而能够在丁苯橡胶具有较好性能的同时提高乳液聚合总单体的转化率。
在一种优选的实施方式中,在乳液聚合总单体的转化率达到72%时或之前,终止乳液聚合,进而得到所述丁苯橡胶。在转化率达到72%时或之前终止乳液聚合,得到的丁苯橡胶产品的性能更为稳定,有利于防止转化率继续升高易带来的粘度继续过快增长为导致的产品性能下降的问题。更优选地,在乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时,终止所述乳液聚合,进而得到所述丁苯橡胶。本发明提供的上述制备方法,在乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液,更适于将转化率提高的68~72%。这样能够更加平衡转化率、粘度和产品性能。
本发明提供的上述制备方法中,只要在乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液,即可缓解体系粘度的增长,将其控制在较低的状态。在一种优选的实施方式中,乳液聚合的步骤中,采用的原料还包括软水,钾盐水溶液的用量为软水重量的1.5~2.5%。加入上述用量的钾盐水溶液,一方面对粘度的控制更加有效,有利于转化率的增加。另一方面还有利于防止过多钾盐水溶液引起粘度过低带来的胶乳总固含量降低,使胶乳停留时间延长,从而不利于生产的问题。更优选地,钾盐水溶液的质量浓度为5×10-4~1×10-3,进一步优选地,钾盐水溶液为氯化钾水溶液。
本发明提供的上述方法可以应用在本领域常用的丁苯橡胶乳液聚合的过程中,对于粘度的控制较为有效。具体的乳液聚合的原料和工艺可以是本领域的常用方法。在一种优选的实施方式中,按重量份计,乳液聚合的原料包括28~30份的苯乙烯、70~72份的丁二烯及189~191份的软水。将苯乙烯、丁二烯和软水的用量控制在上述范围内,丁苯橡胶的性能更加优良。且聚合过程中的整体运行较为稳定,钾盐水溶液的粘度控制过程具有更强的针对性。
在一种优选的实施方式中,按重量份计,乳液聚合的原料还包括4.5~4.7份的乳化剂、0.06~0.07份的引发剂及0.03~0.04份的还原剂。采用上述用量的乳化剂、还原剂和引发剂,聚合反应更加稳定,反应效率较高。
具体的乳化剂、引发剂和还原剂可以采用本领域的常用类型。在一种优选的实施方式中,乳化剂包括但不限于歧化松香酸钾皂液和/或脂肪酸钠皂液;引发剂包括但不限于过氧化氢对孟烷、过氧化氢蒎烷及过氧氢二异丙苯中的一种或多种;还原剂包括但不限于乙二胺四乙酸铁钠盐和/或及硫酸亚铁盐。
在一种优选的实施方式中,按重量份计,乳液聚合的原料包括0.18~0.20份的分子量调节剂、0.04~0.05份的活化剂及0.48份~0.52份的电解质。分子量调节剂可以调整丁苯橡胶的分子量,电解质可以配合钾盐水溶液控制反应体系粘度,同时还有利于提高聚合的转化率。
具体的分子量调节剂、活化剂和电解质可以采用本领域的常用类型。在一种优选的实施方式中,分子量调节剂包括但不限于叔十二碳硫醇、正十二碳硫醇及叔十四碳硫醇中的一种或多种;活化剂包括但不限于甲醛次硫酸氢钠、还原性糖类及抗坏血酸中的一种或多种;电解质包括但不限于磷酸钾和/或氯化钾。
本发明提供的上述制备方法的具体步骤可以采用本领域乳聚丁苯的常用步骤。在一种优选的实施方式中,该制备方法包括以下步骤:将苯乙烯、丁二烯、软水、乳化剂、还原剂、分子量调节剂、活化剂及电解质混合,得到混合液;向混合液中加入引发剂进行乳液聚合;当乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液;以及当乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时,向乳液聚合的反应体系中加入终止剂,终止乳液聚合,进而得到丁苯橡胶。这样能够在反应体系均一化后加入引发剂进行聚合,有利于维持反应稳定性和丁苯橡胶的性能均一性。
更优选地,当乳液聚合总单体的转化率达到60%时,向乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液。这样可以将体系的粘度控制在更适宜的水平,使聚合过程、产物性能、转化率等达到更平衡的状态。
在一种优选的实施方式中,在4.5~5.5℃温度下,向混合液中加入引发剂进行乳液聚合;向乳液聚合的反应体系中加入终止剂的步骤之后,反应0.5~1h,终止乳液聚合。该工艺条件下的反应更加稳定,产物性能更佳。
以下通过实施例进一步说明本发明的有益效果:
实施例1
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至4.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到70%时,加入终止剂,继续搅拌0.5h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于4.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000051
转化率达60%时加入质量浓度8×10-4氯化钾水溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
Figure BDA0001194058330000052
Figure BDA0001194058330000061
注:“70%转化率时”表示的是以上实施例中加入氯化钾水溶液后达到70%转化率时体系的粘度,而“标准配方62%转化率时”表示的是以上实施例中未加氯化钾水溶液时达到62%转化率时的粘度。下同
实施例2
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到68%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000062
转化率达58%时加入质量浓度1×10-4氯化钾水溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 68%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 155 159
实施例3
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到72%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000071
转化率达62%时加入质量浓度1×10-3氯化钾溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 72%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 164 159
实施例4
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到66%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000072
Figure BDA0001194058330000081
转化率达62%时加入质量浓度1×10-3氯化钾水溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 66%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 162 159
实施例5
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到75%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000082
转化率达62%时加入质量浓度1×10-3氯化钾溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 75%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 169 159
实施例6
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到70%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000091
转化率达60%时加入质量浓度1×10-3氯化钾水溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 70%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 158 159
实施例7
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至6℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到70%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于6℃进行。
Figure BDA0001194058330000101
转化率达58%时加入质量浓度2×10-3氯化钾溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 70%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 152 159
实施例8
在聚合水浴中,采用350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至6℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验。当转化率达到70%时,加入终止剂,继续搅拌1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于6℃进行。
Figure BDA0001194058330000102
Figure BDA0001194058330000111
转化率达62%时加入质量浓度8×10-5氯化钾溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 70%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 168 158
对比例1
在聚合水浴中,采用300ml~350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验,当转化率达到70%时,加入终止剂,继续搅拌0.5h~1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000112
转化率达55%时加入质量浓度8×10-4氯化钾水溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 70%转化率时 标准配方62%转化率时
粘度(MPa.s),5℃ 120 159
对比例2
在聚合水浴中,采用300ml~350ml聚合瓶,聚合瓶进行真空、氮气置换。将软水、乳化剂、电解质、分子量调节剂、还原剂、活化剂、苯乙烯、丁二烯加入到聚合瓶中,当聚合瓶温度降至5.5℃时,加入过氧化氢对孟烷,进行聚合实验,当转化率达到70%时,加入终止剂,继续搅拌0.5h~1h终止聚合反应。取样进行粘度测试。
上述聚合基于以下配方于5.5℃进行。
Figure BDA0001194058330000121
转化率达65%时加入质量浓度8×10-4氯化钾水溶液为软水总质量分数2%时,聚合乳液粘度如下表:
项目 70%转化率时 标准配方62%转化率
粘度(MPa.s),5℃ 200 159
从以上数据可以看出,本发明实施例中提供的各丁苯橡胶的制备方法,在转化率达58~62%时加入钾盐水溶液,乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时的胶乳粘度与标准配方转化率62%时胶乳粘度相当,这表明本发明中提供的技术方案能够有效控制乳液聚合体系的粘度,从有利于控制聚合反应进行,能够将反应转化率提高到68~72%。这不仅可以提高单体的一次利用率,降低回收能耗,而且可以增大聚合设备生产能力,意义重大。
更为特别地,在转化率达60%时加入浓度为10-4~10-3的钾盐水溶液,且钾盐水溶液用量为软水的2%时,乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时的胶乳粘度与标准配方转化率62%时胶乳粘度更加靠近,表明对于粘度的控制更加有效,更利于在提高反应转化率的同时,保证丁苯橡胶的性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种丁苯橡胶的制备方法,包括将苯乙烯、丁二烯进行乳液聚合的步骤,其特征在于,
当所述乳液聚合总单体的转化率达到58%~62%时,向所述乳液聚合的反应体系中加入钾盐水溶液并继续进行反应,进而得到所述丁苯橡胶;
所述乳液聚合的步骤中,采用的原料还包括软水;
所述钾盐水溶液为氯化钾水溶液;
所述钾盐水溶液的质量浓度为5×10-4~1×10-3
所述钾盐水溶液的用量为所述软水重量的1.5~2.5%。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述乳液聚合总单体的转化率达到72%时或之前,终止所述乳液聚合,进而得到所述丁苯橡胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在所述乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时,终止所述乳液聚合,进而得到所述丁苯橡胶。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,按重量份计,所述乳液聚合的原料包括28~30份的所述苯乙烯、70~72份的所述丁二烯及189~191份的所述软水。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,按重量份计,所述乳液聚合的原料还包括4.5~4.7份的乳化剂、0.06~0.07份的引发剂及0.03~0.04份的还原剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述乳化剂为歧化松香酸钾皂液和/或脂肪酸钠皂液中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过氧化氢对孟烷、过氧化氢蒎烷及过氧氢二异丙苯中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述还原剂为乙二胺四乙酸铁钠盐和/或硫酸亚铁盐。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的制备方法,其特征在于,按重量份计,所述乳液聚合的原料还包括0.18~0.20份的分子量调节剂、0.04~0.05份的活化剂及0.48份~0.52份的电解质。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述分子量调节剂为叔十二碳硫醇、正十二碳硫醇及叔十四碳硫醇中的一种或多种。
11.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述活化剂为甲醛次硫酸氢钠、还原性糖类及抗坏血酸中的一种或多种。
12.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述电解质为磷酸钾和/或氯化钾。
13.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
将所述苯乙烯、所述丁二烯、所述软水、所述乳化剂、所述还原剂、所述分子量调节剂、所述活化剂及所述电解质混合,得到混合液;
向所述混合液中加入所述引发剂进行所述乳液聚合;
当所述乳液聚合总单体的转化率达到58~62%时,向所述乳液聚合的反应体系中加入所述钾盐水溶液;以及
当所述乳液聚合总单体的转化率达到68~72%时,向所述乳液聚合的反应体系中加入终止剂,终止所述乳液聚合,进而得到所述丁苯橡胶。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,
在4.5~5.5℃温度下,向所述混合液中加入所述引发剂进行所述乳液聚合;
向所述乳液聚合的反应体系中加入终止剂的步骤之后,反应0.5~1h,终止所述乳液聚合。
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KR100452558B1 (ko) * 2001-11-20 2004-10-14 주식회사 엘지화학 공중합성 이온 단량체를 함유하는 종이 코팅용 라텍스
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