一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法

文档序号：1766487 发布日期：2019-12-03 浏览：21次 >En<

阅读说明：本技术 一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法 (A kind of preparation method of the double cross-linked acrylate rubbers of hardy type ) 是由杨兴兵于 2019-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法,包括以下操作步骤：步骤S1、原材料选取；步骤S2、原材料配比；步骤S3、助剂配制；步骤S4、预混；步骤S5、乳液聚合；步骤S6、破乳凝胶；步骤S7、洗胶；步骤S8、烘干、包装,该耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法,以丙烯酸丁酯、丙烯酸酯乙酯为主要反应单体,并加入Tg点极低的丙烯酸甲氧基乙酯单体改性,采用添加VCA、马来酸以及衣康酸中的一种或两种交联单体,增强丙烯酸酯橡胶的永久压缩变形,Tg可达到-38度,低温脆性可达到-30℃,永久压缩形变低至13％(150度,72h)解决了现有的丙烯酸酯橡胶压缩永久变形大,耐低温差等问题。(The invention discloses a kind of preparation methods of the double cross-linked acrylate rubbers of hardy type, including following operating procedure: step S1, raw material are chosen；Step S2, raw material ratio；Step S3, auxiliary agent is prepared；Step S4, it premixes；Step S5, emulsion polymerization；Step S6, be demulsified gel；Step S7, glue is washed；Step S8, drying, packaging, the preparation method of the double cross-linked acrylate rubbers of the hardy type, with butyl acrylate, ethyl acrylate is main reaction monomers, and it is monomer modified that the extremely low methoxyethyl acrylate of Tg point is added, using addition VCA, one or both of maleic acid and itaconic acid cross-linking monomer, enhance the permanent compression set of acrylic rubber, Tg can reach -38 degree, black brittleness can reach -30 DEG C, permanent compression set is down to 13% (150 degree, it is big 72h) to solve existing acrylic rubber compression set, the problems such as low temperature resistant difference.)

一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶生产技术领域，特别是一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法。

背景技术

丙烯酸酯橡胶是一种以丙烯酸酯为主要单体经过共聚而成的弹性体，具有耐热、耐老化、耐油、抗紫外线等优点，在欧美等发达国家已被广泛用于汽车和机车的液压输油管、汽缸垫、阀杆、曲轴等部位，可以明显改善汽车的行驶状况、减少故障和污染、保护环境并延长汽车使用寿命，因此享受有“汽车胶”的美称。目前，丙烯酸酯橡胶可以通过溶液聚合和乳液聚合制备而成，后者由于具有环保、节省能源等优点而被广泛采用。传统的丙烯酸酯橡胶品种大都以丙烯酸乙酯为主要单体，耐高温性性能优异，可以达到180℃，缺点是耐寒性较差，此外，丙烯酸酯橡胶较难硫化，从而导致其交联密度相对较低，力学性能较差。而无机填料在丙烯酸酯橡胶中是否均匀分散也会较大程度上影响其力学性能，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法，解决了现有的丙烯酸酯橡胶较难硫化，从而导致其交联密度相对较低，力学性能较差，而无机填料在丙烯酸酯橡胶中是否均匀分散也会较大程度上影响其力学性能，且耐寒性较差的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法，包括以下操作步骤：步骤S1、原材料选取；步骤S2、原材料配比；步骤S3、助剂配制；步骤S4、预混；步骤S5、乳液聚合；步骤S6、破乳凝胶；步骤S7、洗胶；步骤S8、烘干、包装；

步骤S1：选取原材料主单体为：丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯以及丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸正辛酯中的一种或者两种，交联单体选取为：丙烯酸、马来酸、衣康酸中的一种与VCA复配；

步骤S2：丙烯酸甲氧基乙酯与丙烯酸正辛酯配合比为55％～60％，丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯配合比为45％～55％，交联单体占比为2％～6％；

步骤S3：配备乳化剂、引发剂以及分子量调节剂；

步骤S4：将步骤S3配备的乳化剂加入至原料中，对原料进行乳化，乳化温度为32～35℃，乳化时间为46～60min，得到原料乳液；

步骤S5：将步骤S4所得到的原料乳液中加入引发剂，进行乳液聚合，在45～85℃条件下引发聚合反应，然后维持反应温度在75～80℃下进行聚合反应，反应2～4小时，得到丙烯酸酯乳液；

步骤S6：向丙烯酸酯乳液内添加丙烯酸、马来酸、衣康酸中的一种或两种与VCA复配，并对其进行搅拌混合，得到双交联型丙烯酸酯乳液，将得到的乳液中加入质量百分数为6～7％的氯化钠溶液，在55～60℃条件下进行破乳凝胶；

步骤S7：对破乳后的凝胶进行水洗，水洗温度为52℃～80℃制得混炼胶，并将制得的混炼胶放入平板机硫化机中进行硫化；

步骤S8：对清洗后的凝胶放置在80℃～110℃的温度下，进行烘干，烘干完成后对制得的双交联型丙烯酸酯橡胶进行包装。

优选的，所述步骤S2中原料的配合比为：所述丙烯酸甲氧基乙酯与丙烯酸正辛酯，占总配合比的45.35％，所述丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯，占总配合比的53.35％，所述交联单体，占总配比的1.30％。

优选的，所述步骤S3中所述乳化剂由十二烷基氧酸钠和烷基氧基二苯磺酸二钠配制而成，其中十二烷基氧酸钠与烷基氧基二苯磺酸二钠的重量比为(3～4)：1，所述引发剂由偶氮二异丁腈和过硫酸铵配制而成，其中偶氮二异丁腈与过硫酸铵的重量比为(4～6)：1，所述分子量调节剂为十二碳硫醇以及二硫化二异丙基黄原酸酯中的一种，配合比为1.2‰。

优选的，所述步骤S4中将乳化剂加入至原料中，对原料进行乳化，乳化温度为35℃，乳化时间为50min，得到原料乳液。

优选的，所述步骤S5中所得到的原料乳液中加入引发剂，在80℃条件下引发聚合反应，然后维持反应温度在85℃下进行聚合反应，反应4小时，得到丙烯酸酯乳液。

优选的，所述步骤S6中所得的双交联丙烯酸酯乳液中加入质量百分数为7％的氯化钠溶液，在60℃条件下进行破乳，所得固体经洗涤、脱水、烘干后，制得双交联型丙烯酸酯橡胶。

优选的，所述步骤S2中的交联单体的配合比分别为：所述丙烯酸占总配比的0.36％，所述VCA占总配比的0.84％。

优选的，所述步骤S7所述步骤S7中硫化温度为160-180℃，制得双交联丙烯酸酯橡胶。

利用本发明的技术方案制作的耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法，该耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法，以丙烯酸丁酯、丙烯酸酯乙酯为主要反应单体，并加入Tg点极低的丙烯酸甲氧基乙酯单体改性，采用添加VCA、马来酸以及衣康酸中的一种或两种交联单体，增强丙烯酸酯橡胶的永久压缩变形，Tg可达到-38度，低温脆性可达到-30℃，永久压缩形变低至13％(150度，72h)解决了现有的丙烯酸酯橡胶压缩永久变形大，耐低温差等问题。

具体实施方式

下面对本发明进行具体描述，一种耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法，包括以下操作步骤：步骤S1、原材料选取；步骤S2、原材料配比；步骤S3、助剂配制；步骤S4、预混；步骤S5、乳液聚合；步骤S6、破乳凝胶；步骤S7、洗胶；步骤S8、烘干、包装；步骤S1：选取原材料主单体为：丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯以及丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸正辛酯中的一种或者两种，交联单体选取为：丙烯酸、马来酸、衣康酸中的一种与VCA复配；步骤S2：丙烯酸甲氧基乙酯与丙烯酸正辛酯配合比为55％～60％，丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯配合比为45％～55％，交联单体占比为2％～6％；步骤S3：配备乳化剂、引发剂以及分子量调节剂；步骤S4：将步骤S3配备的乳化剂加入至原料中，对原料进行乳化，乳化温度为32～35℃，乳化时间为46～60min，得到原料乳液；步骤S5：将步骤S4所得到的原料乳液中加入引发剂，进行乳液聚合，在45～85℃条件下引发聚合反应，然后维持反应温度在75～80℃下进行聚合反应，反应2～4小时，得到丙烯酸酯乳液；步骤S6：向丙烯酸酯乳液内添加丙烯酸、马来酸、衣康酸中的一种或两种与VCA复配，并对其进行搅拌混合，得到双交联型丙烯酸酯乳液，将得到的乳液中加入质量百分数为6～7％的氯化钠溶液，在55～60℃条件下进行破乳凝胶；步骤S7：对破乳后的凝胶进行水洗，水洗温度为52℃～80℃制得混炼胶，并将制得的混炼胶放入平板机硫化机中进行硫化；步骤S8：对清洗后的凝胶放置在80℃～110℃的温度下，进行烘干，烘干完成后对制得的双交联型丙烯酸酯橡胶进行包装，所述步骤S2中原料的配合比为：所述丙烯酸甲氧基乙酯与丙烯酸正辛酯，占总配合比的45.35％，所述丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯，占总配合比的53.35％，所述交联单体，占总配比的1.30％，所述步骤S3中所述乳化剂由十二烷基氧酸钠和烷基氧基二苯磺酸二钠配制而成，其中十二烷基氧酸钠与烷基氧基二苯磺酸二钠的重量比为(3～4)：1，所述引发剂由偶氮二异丁腈和过硫酸铵配制而成，其中偶氮二异丁腈与过硫酸铵的重量比为(4～6)：1，所述分子量调节剂为十二碳硫醇以及二硫化二异丙基黄原酸酯中的一种，配合比为1.2‰，所述步骤S4中将乳化剂加入至原料中，对原料进行乳化，乳化温度为35℃，乳化时间为50min，得到原料乳液，所述步骤S5中所得到的原料乳液中加入引发剂，在80℃条件下引发聚合反应，然后维持反应温度在85℃下进行聚合反应，反应4小时，得到丙烯酸酯乳液，所述步骤S6中所得的双交联丙烯酸酯乳液中加入质量百分数为7％的氯化钠溶液，在60℃条件下进行破乳，所得固体经洗涤、脱水、烘干后，制得双交联型丙烯酸酯橡胶，所述步骤S2中的交联单体的配合比分别为：所述丙烯酸占总配比的0.42％，所述马来酸占总配比的0.26％，所述衣康酸占总配比的0.32％，所述步骤S7中硫化温度为160-180℃，制得双交联丙烯酸酯橡胶。

本实施方案的特点为，包括以下操作步骤：步骤S1、原材料选取；步骤S2、原材料配比；步骤S3、助剂配制；步骤S4、预混；步骤S5、乳液聚合；步骤S6、破乳凝胶；步骤S7、洗胶硫化；步骤S8、烘干、包装；步骤S1：选取原材料主单体为：丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯以及丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸正辛酯中的一种或者两种，交联单体选取为：丙烯酸、马来酸、衣康酸与VCA复配；步骤S2：丙烯酸甲氧基乙酯与丙烯酸正辛酯配合比为55％～60％，丙烯酸丁酯与丙烯酸乙酯配合比为45％～55％，交联单体占比为2％～6％；步骤S3：配备乳化剂、引发剂以及分子量调节剂；步骤S4：将步骤S3配备的乳化剂加入至原料中，对原料进行乳化，乳化温度为32～35℃，乳化时间为46～60min，得到原料乳液；步骤S5：将步骤S4所得到的原料乳液中加入引发剂，进行乳液聚合，在45～85℃条件下引发聚合反应，然后维持反应温度在75～80℃下进行聚合反应，反应2～4小时，得到丙烯酸酯乳液；步骤S6：向丙烯酸酯乳液内添加丙烯酸、马来酸、衣康酸中的一种或两种与VCA复配，并对其进行搅拌混合，得到双交联型丙烯酸酯乳液，将得到的乳液中加入质量百分数为6～7％的氯化钠溶液，在55～60℃条件下进行破乳凝胶；步骤S7：对破乳后的凝胶进行水洗，水洗温度为52℃～80℃制得混炼胶，并将制得的混炼胶放入平板机硫化机中进行硫化；步骤S8：对清洗后的凝胶放置在80℃～110℃的温度下，进行烘干，烘干完成后对制得的双交联型丙烯酸酯橡胶进行包装；该耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶的制备方法，以丙烯酸丁酯、丙烯酸酯乙酯为主要反应单体，并加入Tg点极低的丙烯酸甲氧基乙酯或丙烯酸甲氧基甲酯单体改性，采用添加VCA、马来酸以及衣康酸中的一种或两种交联单体，增强丙烯酸酯橡胶的永久压缩变形，Tg可达到-38度，低温脆性可达到-30℃，永久压缩形变低至13％(150度，72h)解决了现有的丙烯酸酯橡胶压缩永久变形大，耐低温差等问题。

1、耐寒型双交联丙烯酸酯橡胶制备

实施例1：在具体实施过程中，按照如下步骤进行操作：