CN114106362A - 优化乳聚丁苯橡胶物性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于丁苯橡胶加工技术领域，具体涉及一种优化乳聚丁苯橡胶物性的方法。所述方法为：将橡胶助剂添加到丁苯橡胶的胶乳中，然后进行破乳、烘干，得到乳聚丁苯橡胶颗粒；其中，所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：促进剂或交联剂中的一种或两种20‑60份；酪素20‑60份；去离子水20‑60份；氢氧化钾1‑10份；以上几种原料的总和为100份。本发明方法能够有效提高乳聚丁苯橡胶的物性，尤其是提高乳聚丁苯橡胶145℃×35min的300％定伸。
Description
技术领域
本发明属于丁苯橡胶加工技术领域，具体涉及一种优化乳聚丁苯橡胶物性的方法。
背景技术
乳聚丁苯是全球产量最高、消费量最大的通用合成橡胶品种。由于乳聚丁苯具有优良的物理机械性能和优异的加工性，被广泛应用于工业以及民用产品中。
目前，世界各国对乳聚丁苯橡胶都有较为深入的研究，乳聚丁苯橡胶也因为其庞大的市场备受关注。
朝鲜Pusan National大学用丙烯腈(AN)作亲水单体，用过硫酸钾作引发剂进行苯乙烯与丁二烯的无皂乳液共聚合。
日本JSR公司发明了一种用2步聚合工艺生产环保型乳聚丁苯橡胶的方法。先使4份丁二烯和51份苯乙烯在乳化剂和0.07份叔十二碳硫醇存在下乳液共聚到转化率到63％，加入5份丁二烯和0.1份叔十二碳硫醇，继续聚合到转化率到80％，可得到环保型乳聚丁苯橡胶。
美国Xerox公司通过将单体加入聚合釜，引发聚合后，待反应相开始放热后用惰性气体净化反应器，与此同时，聚合釜温度升到工艺指标规定数值，可制取残余单体含量低的环保型乳聚丁苯橡胶。
德国Buna化工厂在由10个聚合釜组成的环保型乳聚丁苯橡胶聚合过程中，将第一台聚合釜用作预混釜，预混料通过过滤器进入以后各釜进行聚合。
日本三菱化成工业公司用自由基引发剂和常规乳液聚合助剂，用2步法聚合工艺得到的环保型乳聚丁苯橡胶性能优异。
近年来，国际上对环保型乳聚丁苯橡胶的优化，大都是从聚合工艺和不同引发体系上来探索的。未见在原来的聚合工艺的前提下进行环保型乳聚丁苯橡胶品质的提升。
ESBR1502E在标准检验配方和标准混练方式(GB-T8660-2018-17)下有145℃硫化35min的硫化胶300％定伸偏低的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，能够有效提高乳聚丁苯橡胶的物性，尤其是提高乳聚丁苯橡胶145℃×35min的300％定伸。
本发明所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，将橡胶助剂添加到丁苯橡胶的胶乳中，然后进行破乳、烘干，得到乳聚丁苯橡胶颗粒。所述的橡胶助剂在乳聚丁苯橡胶加入防老剂的过程中，随防老剂一同加入到乳聚丁苯橡胶的乳液中。
所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：
以上几种原料的总和为100份。
其中：
所述的丁苯橡胶为ESBR1502E。
优选地，所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：
更优选地，所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：
所述的橡胶助剂的用量为胶乳质量的0.05-0.5％。
所述的促进剂为二硫代氨基甲酸锌、PZ、ZDC、BZ、DM、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四苄基秋兰姆化二硫(简称TBZTD)或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(简称CZ)中的一种或多种。促进剂用量优选30-60份。
所述的交联剂为多功能交联剂WY988。交联剂用量优选20-50份。
所述的橡胶助剂的制备方法为：将原料混合均匀后，进行球磨处理，得橡胶助剂成品。球磨罐为金属材质星式耐磨球磨罐2L。
所述的球磨时间为5-25小时，优选20小时。
所述的橡胶助剂成品的粒度为3-8微米。经过球磨原粒径为50-100微米的助剂可以球磨至3-8微米。
将上述橡胶助剂添加到丁苯橡胶的胶乳中，在破乳过程中留在橡胶中，并在硫化时发挥作用，能够加快乳聚丁苯橡胶的硫化速度，优化乳聚丁苯橡胶的物性，从而提高丁苯橡胶在145℃×35min的300％定伸。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
本发明将橡胶助剂球磨到更小的粒径，并且乳化。这样可以使其在乳聚丁苯橡胶的胶乳中更好地分散，并且不会引起乳化体系的破坏，最后橡胶助剂能保留在乳聚丁苯橡胶中。在乳聚丁苯橡胶硫化过程中发挥作用，优化其物性。
本发明可以提高ESBR1502E在标准配方和标准混练工艺下，其硫化胶145℃×35min的300％定伸，可以将其提高5％以上，提高ESBR1502E的市场竞争力。
附图说明
图1是多功能交联剂WY988的分子式。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述，但其并不限制本发明的实施。
本发明在齐鲁石化小试中进行过实施，取得了较好的试验结果，对ESBR1502E的145℃×35min的300％定伸提高有较好的效果，具体实施方案如下：
实施例1
第一步，将交联剂WY988球磨并配制成乳液。球磨时间为20小时，球磨配方为：WY98850份；去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。
第二步，将制好的乳液在乳聚丁苯橡胶加入防老剂时一同加入，加入量为用量为每100份胶乳加入0.05份第一步所得的助剂。然后进行破乳、烘干，得到乳聚橡胶颗粒。
第三步，按照国标混练ESBR1502E并硫化，得到数据见表1。
实施例2
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨时间为5小时。
实施例3
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨时间为15小时。
实施例4
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，每100份胶乳加入0.3份第一步所得的助剂。
实施例5
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，每100份胶乳加入0.1份第一步所得的助剂。
实施例6
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，每100份胶乳加入0.08份第一步所得的助剂。
实施例7
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨配方变为：TBZTD50份；去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。并且每100份胶乳加入本实施例助剂0.1份和实施例1中助剂0.05份。
实施例8
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨配方变为：CZ 50份；去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。并且每100份胶乳加入本实施例助剂0.1份和实施例1中助剂0.05份。
实施例9
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨配方变为：DM 50份；去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。并且每100份胶乳加入本实施例助剂0.1份和实施例1中助剂0.05份。
实施例10
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨配方变为：WY98825份；TBZTD 25份，去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。并且每100份胶乳加入本实施例助剂0.1份。
实施例11
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨配方变为：WY98825份；DM 25份，去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。并且每100份胶乳加入本实施例助剂0.1份。
实施例12
本实施例采用与实施例1中相似的方法进行。所不同的是，球磨配方变为：WY98825份；CZ 25份，去离子水24.2份；氢氧化钾0.8份；酪素25份。并且每100份胶乳加入本实施例助剂0.1份。
对比例
第一步，将制好的乳液进行破乳、烘干，得到乳聚橡胶颗粒。
第二步，将制好的乳聚橡胶颗粒与交联剂WY988按照国标混练ESBR1502E并硫化混练，加入量为用量为每100份胶乳加入0.05份，得到数据见表1。
表1性能测试数据
表1中的数据可以表明，本方法在优化乳聚丁苯橡胶物性方面，也就是提高乳聚丁苯橡胶145℃×35min的300％方面具有很好的作用。
Claims (10)
1.一种优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：将橡胶助剂添加到丁苯橡胶的胶乳中，然后进行破乳、烘干，得到乳聚丁苯橡胶颗粒；
其中，所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：
以上几种原料的总和为100份。
2.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：
3.根据权利要求2所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的橡胶助剂由如下重量份数的原料制成：
4.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的橡胶助剂的用量为胶乳质量的0.05-0.5％。
5.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的促进剂为二硫代氨基甲酸锌、PZ、ZDC、BZ、DM、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四苄基秋兰姆化二硫或N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的交联剂为多功能交联剂WY988。
7.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的橡胶助剂的制备方法为：将原料混合均匀后，进行球磨处理，得橡胶助剂成品。
8.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的球磨时间为5-25小时。
9.根据权利要求8所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的球磨时间为20小时。
10.根据权利要求1所述的优化乳聚丁苯橡胶物性的方法，其特征在于：所述的橡胶助剂成品的粒度为3-8微米。
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