CN110606917A - 一种耐寒氯丁胶乳的制备方法 - Google Patents

一种耐寒氯丁胶乳的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及胶乳生产技术领域，公开了一种耐寒氯丁胶乳的制备方法，步骤包括配制水相、配制油相、配制终止剂、聚合，其特征在于：所述配制油相包括以下步骤：S1：向水洗桶内放入2.3‑二氯丁二烯‑1.3之后，再向水洗桶内加入软水；S2：对水洗桶内的2.3‑二氯丁二烯‑1.3进行洗涤，将2.3‑二氯丁二烯‑1.3洗涤过后静置，且沥尽2.3‑二氯丁二烯‑1.3上层的水；S3：通过氮气将氯丁二烯送入到油相配制槽内，将氯丁二烯加热，并向油相配制槽内加入调丁、硫磺进行溶解且至少溶解15min，再向油相配制槽内加入歧化松香溶解，然后向油相配制槽内加入S2中洗涤后的2.3‑二氯丁二烯‑1.3；S4：将油相配制槽内的物质搅拌至少5min，完成油相的配制。本发明可生产耐寒氯丁胶乳。

Description

一种耐寒氯丁胶乳的制备方法
技术领域
本发明涉及胶乳生产技术领域，具体涉及一种耐寒氯丁胶乳的制备方法。
背景技术
耐寒氯丁胶乳，是胶乳(latex)的一种，可直接作表面涂层、制造薄膜和胶粘剂等，经加工可制成生橡胶、胶乳制品(如海绵、手套、气球、避孕套、医用胶管等)，广泛应用于日常生活中。
现有技术中，耐寒氯丁胶乳的制作过程为：在氯丁胶乳制作工艺中加入防冻剂(例如：尿素)，虽然加入防冻剂使得现有的耐寒氯丁胶乳具有一定的耐寒性能。但是，耐寒性能不足，因此对耐寒氯丁胶乳进行了研究改进。
发明内容
本发明意在提供一种耐寒氯丁胶乳的制备方法，以解决现有的氯丁胶乳的耐寒效果不好的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐寒氯丁胶乳的制备方法，步骤包括配制水相、配制油相、配制终止剂、聚合，所述配制油相包括以下步骤：
S1：向水洗桶内放入2.3-二氯丁二烯-1.3之后，再向水洗桶内加入软水；
S2：对水洗桶内的2.3-二氯丁二烯-1.3进行洗涤，将2.3-二氯丁二烯-1.3洗涤过后静置，且沥尽2.3-二氯丁二烯-1.3上层的水；
S3：通过氮气将氯丁二烯送入到油相配制槽内，并将氯丁二烯加热，并向油相配制槽内加入调丁、硫磺进行溶解且至少溶解15min，再向油相配制槽内加入歧化松香溶解，然后向油相配制槽内加入S2中洗涤后的2.3-二氯丁二烯-1.3；
S4：将油相配制槽内的物质搅拌至少5min，完成油相的配制。
本发明的原理以及有益效果：现有的氯丁胶乳，在生产过程中加入尿素等防冻剂，以增强氯丁胶乳的耐寒性，由于未从分子结构上对氯丁胶乳进行改变，因而耐寒性不好。
S1、S2中，通过软水对2.3-二氯丁二烯-1.3进行洗涤，以使得2.3-二氯丁二烯-1.3的PH提高,以对阻聚剂(二已基羟胺)进行洗涤，S3中对氯丁二烯加热，以使得调丁、硫磺、歧化松香充分溶解在氯丁二烯内，向氯丁二烯中加入2.3-二氯丁二烯-1.3，以便于二者聚合。
本申请中通过2.3-二氯丁二烯-1.3和氯丁二烯形成油相，2.3-二氯丁二烯-1.3和氯丁二烯在聚合釜内进行聚合时，2.3-二氯丁二烯-1.3单体破坏了氯丁二烯单体的分子结构的规整性，使得氯丁胶乳具有良好的抗结晶性能和耐寒性，克服了传统的氯丁乳胶耐寒性能不好的问题。
进一步，将S2中2.3-二氯丁二烯-1.3的PH洗涤至PH9～10。在PH9～10范围内，其阻聚剂含量很小，不影响聚合。
进一步，S2中对2.3-二氯丁二烯-1.3洗涤1～3min。以使得2.3-二氯丁二烯-1.3的阻聚剂被软水充分洗涤、除去。
进一步，S2中2.3-二氯丁二烯-1.3洗涤次数为1～3次。对2.3-二氯丁二烯-1.3多次洗涤，以保证2.3-二氯丁二烯-1.3的PH达到PH9～10，阻聚剂充分去除。
进一步，S3中将氯丁二烯加热至16～20℃。在该温度条件下，以便于调丁、硫磺和歧化松香溶解在氯丁二烯中，便于后续聚合反应。
进一步，S3中2.3-二氯丁二烯-1.3静置3～5min。通过静置，使得2.3-二氯丁二烯-1.3沉淀在下层，软水漂浮在上层，实现软水和2.3-二氯丁二烯-1.3的分离。
进一步，S3中将歧化松香溶解至少25min。保证歧化松香的溶解时间，充分溶解，以形成稳定乳液。
进一步，聚合时使用一种助乳化剂，所述助乳化剂的配制包括以下步骤：
步骤一：在配制容器内放入软水，并将软水加热至70～80℃；
步骤二：再向配制容器内放入聚氧乙烯醚乳化剂，搅拌配制桶内的聚氧乙烯醚乳化剂和软水，直至聚氧乙烯醚乳化剂充分溶解在软水中，完成助乳化剂的配制。传统的乳化剂包括聚氧乙烯醚乳化剂和松香皂，未对聚氧乙烯醚乳化剂进行单独配制，本申请将聚氧乙烯醚乳化剂单独配制成聚氧乙烯醚乳化剂溶液，保证助乳化剂聚氧乙烯醚乳化剂充分溶解，进而保证乳化效果，使得聚合反应正常进行，制成的胶乳产品具有更好的贮存稳定。
进一步，所述配制终止剂的配制过程如下：向配制桶内放入二丁酯，在搅拌过程中向配制桶内放入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；将配制桶内的物质加热溶解。传统的甲苯和苯对人体有害，生产出的胶乳也存在一定的有害物质，本申请以二丁酯代替传统的苯或甲苯，更加环保。
进一步，将配制桶内的终止剂加热至60～70℃。将配制桶内的终止剂加热到备60～70℃用，在2.3-二氯丁二烯-1.3和氯丁二烯聚合终止时，终止剂停止氯丁二烯和2.3-二氯丁二烯-1.3的链增长,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚增加氯丁二烯胶乳的耐老化性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例1至实施例10、对比例11、对比例12的参数如下表：
表1
以实施例1为例，一种耐寒氯丁胶乳的制备方法，包括以下步骤：
水相配制
在水相配制槽内计量好89份软水，在搅拌软水的过程中加入氢氧化钠溶液、0.35份碳酸钠、1份石油磺酸钠、0.4聚氧乙烯醚乳化剂。启动循环泵，泵带动水相配制槽内的溶液在水相配制槽内循环，以使得水相配制槽内的物质溶解在水中，取样分析碱和石油磺酸钠的含量，直至碱和石油磺酸钠含量合格，完成水相液配制。启动水相泵将配制合格的水相液输送至计量槽内，达到要求用量后，关闭水相泵。并使用蒸汽将水相液加热至45～55℃，再向计量槽加入足量的水对水相液进行稀释，完成水相配制。
油相配制
S1：向水洗桶内计量3.0份的2.3-二氯丁二烯-1.3，再向水洗桶内加入2.3-二氯丁二烯-1.3的5～10倍的软水。
S2：搅拌水洗桶内的2.3-二氯丁二烯-1.3和软水，以对2.3-二氯丁二烯-1.3进行洗涤，洗涤1～3次，直至水洗桶内的2.3-二氯丁二烯-1.3的PH值为PH9～10，将2.3-二氯丁二烯-1.3静置3～5min，然后沥尽2.3-二氯丁二烯-1.3上层的水。
S3：通过氮气将氯丁二烯压入到油相配制槽内，开启搅拌，开启夹套热水将氯丁二烯加热至16～20℃，再向油相配制槽内加入0.025份调丁(二异丙基磺原酸酯)、0.3份硫磺，溶解至少15min，再向油相配制槽内加入歧化松香，溶解至少25min，然后向油相配制槽内加入S2中洗涤后的2.3-二氯丁二烯-1.3。
S4：继续搅拌油相配制槽内的物质至少5min。
终止剂配制
终止剂甲液配制，在配制桶内放入软水，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌至少20min使得氢氧化钠溶解在软水中。
终止剂乙液配制，计量3份丁二酯放入到配制桶内，在丁二酯的搅拌过程中加入1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，将配制桶内的物质加热至60～70℃，使得丁二酯和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在配制桶内溶解至少35min，并对配制桶内的物质保温。
引发剂配制
在配制桶计量好软水并且将软水加热至30～38℃，将过硫酸钾加入到配制桶内，搅拌过硫酸钾直至溶解。
在配制桶内计量好软水，将二氧化硫脲加入到配制桶内，搅拌二氧化硫脲直至溶解，完成配制。
助乳化剂配制
步骤一：在配制容器内放入软水，并将软水加热至70～80℃；
步骤二：再向配制容器内放入0.4份聚氧乙烯醚乳化剂，搅拌直至聚氧乙烯醚乳化剂充分溶解在软水中，完成助乳化剂的配制。
聚合
检查确认聚合釜完好后，向聚合釜内依次放入油相、水相，并将水相和油相搅拌至少10min。再将助乳化剂加入到聚合釜内，继续乳化至少20min，并维持聚合釜内的温度在36～39℃，取样测定聚合釜内物质的PH。
PH测定合格后，向聚合釜内加入引发剂，引发聚合，观察聚合釜内的物质的反应情况，若反应速度快则不加入活化剂，若反应速度慢加入活化剂。
通过调节冷冻盐水的流量，控制聚合釜内的温度在34～42℃，聚合釜内的物质聚合分为两个阶段，前期阶段和后期阶段，前期阶段每1.5h测量一次胶乳的比重，后期阶段每0.5h测量一次胶乳的比重，直至胶乳比重达1.10以上，并且用取样筒从聚合釜中取出胶乳，在温度为120℃的烘干箱中烘干，测定乳液中不挥发物质的含量，即乳液中总固物含量。
总固物含量比重在1.10以上为合格，总固物含量合格后将聚合釜内的物质送入到终止釜内进行深转，深转即在热保温的情况下，将残留的氯丁二烯单体进一步聚合，深转至少10h，深转温度控制在40～45℃，并且每30min取终止前样进行记录，直至深转合格，加入终止剂乙液或终止剂甲液，根据具体的情况，若PH小于11，加入终止剂乙液、甲液，若PH大于11只加入终止剂乙液，取样测定PH，PH为11则合格，待PH合格后，搅拌终止釜内的物质至少20min，然后将终止后样取出，完成耐寒氯丁胶乳的制备。
根据GB2411，先将实施例1至实施例10、对照组11、对照组12的成品胶乳制成硫化胶片，用邵氏硬度计测-12～-14℃时胶片的邵氏硬度，来考察耐寒性，实施例1至实施例10、对照组10和对照组12邵氏硬度测参数如下表：
表2
从表1中的，实施例1至实施例10可以看出，实施例1至实施例10的邵氏硬度逐渐减小，即耐寒性能逐渐增大，在对照组11和对照组12中，邵氏硬度明显高于实施例1至实施例10，耐寒性能低明显降低。可以看出，2.3-二氯丁二烯-1.3单体破坏氯丁二烯单体的分子结构的规整性，使得氯丁胶乳具有良好的耐寒性。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种耐寒氯丁胶乳的制备方法，步骤包括配制水相、配制油相、配制终止剂、聚合，其特征在于：所述配制油相包括以下步骤：
S1：向水洗桶内放入2.3-二氯丁二烯-1.3之后，再向水洗桶内加入软水；
S2：对水洗桶内的2.3-二氯丁二烯-1.3进行洗涤，将2.3-二氯丁二烯-1.3洗涤过后静置，且沥尽2.3-二氯丁二烯-1.3上层的水；
S3：通过氮气将氯丁二烯送入到油相配制槽内，将氯丁二烯加热，并向油相配制槽内加入调丁、硫磺进行溶解且至少溶解15min，再向油相配制槽内加入歧化松香溶解，然后向油相配制槽内加入S2中洗涤后的2.3-二氯丁二烯-1.3；
S4：将油相配制槽内的物质搅拌至少5min，完成油相的配制。
2.根据权利要求1所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：将S2中2.3-二氯丁二烯-1.3的PH洗涤至PH9～10。
3.根据权利要求2所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：S2中对2.3-二氯丁二烯-1.3洗涤1～3min。
4.根据权利要求3所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：S2中2.3-二氯丁二烯-1.3洗涤次数为1～3次。
5.根据权利要求4所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：S3中将氯丁二烯加热至16～20℃。
6.根据权利要求5所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：S3中2.3-二氯丁二烯-1.3静置3～5min。
7.根据权利要求1所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：S3中将歧化松香溶解至少25min。
8.根据权利要求1所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：聚合时使用一种助乳化剂，所述助乳化剂的配制包括以下步骤：
步骤一：在配制容器内放入软水，并将软水加热至70～80℃；
步骤二：再向配制容器内放入聚氧乙烯醚，搅拌配制容器内的聚氧乙烯醚和软水，直至聚氧乙烯醚充分溶解在软水中，完成助乳化剂的配制。
9.根据权利要求1所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：所述配制终止剂的配制过程如下：向配制桶内放入丁二酯，搅拌配制桶内的丁二酯，并在搅拌过程中向配制桶内放入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；将配制桶内的物质加热溶解，完成终止剂配制。
10.根据权利要求9所述的耐寒氯丁胶乳的制备方法，其特征在于：将配制桶内的终止剂加热至60～70℃。
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