[发明专利]一种粉末橡胶的低温制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末橡胶的制备方法，具体涉及一种在低温、高速搅拌条件下，无需加入凝聚剂就可凝聚成粉的方法。

背景技术

目前，有关粉末橡胶的制备方法已有多种，如以固体橡胶为原料的机械粉碎法；以胶乳为原料的直接干燥法、共沉法、凝聚法等。

凝聚法是指在搅拌条件下，在胶乳中加入凝聚剂或将胶乳加入到凝聚剂中制备粉末橡胶的方法。采用凝聚法技术制备粉末橡胶流程短、工艺简单、操作容易、能耗低、设备简单，因此被广泛采用。如ZL93101142.6中粉末丁腈橡胶的制备，CN200410046023.2中粉末橡胶的制备等。但该技术一般采用一价金属盐、二价金属盐或三价金属盐等凝聚剂凝聚成粉，因凝聚剂中含有钙、镁或铝离子等，在凝聚过程会结合于橡胶基体中从而严重影响产品的性能，如会加速橡胶老化等。

到目前为止，还没有一种可以无需加入凝聚剂就可凝聚成粉的方法。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明提供了一种粉末橡胶的低温制备方法，橡胶胶乳在低温、高速搅拌条件下，无需加入凝聚剂就可凝聚成粉。

一种粉末橡胶的低温制备方法是：将隔离剂加入到橡胶胶乳中，充分混合搅拌均匀，然后将体系温度降至-80℃～-5℃，高速搅拌1～2小时，最后加入酸将体系pH值调至5～7，然后分离、脱水、干燥既得粉末橡胶。

本发明粉末橡胶的制备过程中，最好将体系温度降至-30～-10℃。

本发明所述的橡胶胶乳可以是天然橡胶胶乳，也可以是阴离子或非离子乳化剂合成的胶乳，如传统乳液聚合制得的共轭二烯烃化合物单独聚合物，如聚丁二烯橡胶胶乳、氯丁橡胶胶乳等；共轭二烯烃化合物与苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸等乙烯基化合物的二元或三元共聚物，如丁苯橡胶胶乳、丁腈橡胶胶乳、羧基丁腈橡胶胶乳、羧基丁苯橡胶胶乳等。

本发明所述的隔离剂可以为硬脂酸钾、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。

本发明所述的隔离剂质量浓度为10％～22％，以干胶计，每100质量份胶乳用量为0.1～20份，最好为3～10份。

本发明方法中高速搅拌所用的搅拌器最好采用具有剪切和粉碎功能的搅拌桨，如可以是由方向相反的两组刀叶型搅拌桨组成的。搅拌速率为2000～12000转/分钟之间，最好为3000～6000转/分钟。

本发明所用的酸可以为盐酸、硫酸、磷酸或醋酸中的一种或多种，质量浓度为0.5～2％，最好为醋酸。

本发明方法将橡胶胶乳与隔离剂充分混合均匀预先形成隔离层，然后利用低温条件下，胶乳中的乳胶粒子流动性下降、分散剂失效的特性，导致胶乳体系稳定性下降，从而在高速搅拌条件下能够成粉。采用本发明方法所制备的粉末橡胶，粒径小于0.5mm，成粉率可达99％以上，所得粉末橡胶流动性好，粉末橡胶胶含量高，灰分低于1％，性能与块状胶相似或更优。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的粉末橡胶的低温制备方法作进一步详细说明。

实施例和对比例中所采用的橡胶胶乳如下所述：

(A)丁苯胶乳(以下称SBR)：中国石油兰州石化分公司生产的丁苯橡胶胶乳SBR-1500、SBR-1502、SBR1712。

(B)丁腈橡胶胶乳(以下称NBR)：中国石油兰州石化分公司生产的低凝胶和低门尼粘度的N32胶乳。

(C)聚丁二烯橡胶胶乳(以下称BR)：中国石油兰州石化分公司生产的聚丁二烯胶乳。

(D)天然橡胶胶乳(以下称CR)：云南天然橡胶产业股份有限公司生产的天然橡胶胶乳。

实施例1

取500g干胶的SBR-1500胶乳，加入质量浓度为18.4％的油酸钾163g。搅拌混合均匀，降温至-5℃，在3800转/分钟的高速搅拌条件下搅拌1.5h，然后加入质量浓度为2％醋酸溶液将凝聚体系pH值调至6，最后经过滤、洗涤干燥即得粉末SBR-1500，成粉率99.2％，产品灰分为0.8％。

对比例1

将122g质量浓度为18.4％的油酸钾加入到500g干胶的SBR1500胶乳中，搅拌均匀，稳定之后，将500ml体积浓度为5％CaCl₂溶液加入到凝聚器中，降温至-5℃，在3800转/分钟的高速搅拌下，将上述胶乳加到凝聚剂中，保持恒温，然后再加入41g质量浓度为18.4％的油酸钾进行隔离，完成隔离后升温熟化，分离、脱水。干燥制得粉末氯丁橡胶产品，成粉率99.1％，产品灰分高达3.5％。

实施例2