[发明专利]一种卤化丁基橡胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种卤化丁基橡胶，包括：0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；0.11重量％～5.0重量％的助剂；余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。本发明通过向产品中加入少量的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种，在减少传统的稳定剂的用量的情况下，可以有效的抑制卤化丁基橡胶中仲位结构向伯位结构的异构化，减缓卤化丁基橡胶的变质速度。同时，由于减少了小分子有机物环氧大豆油的含量，产品更纯净。

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，具体涉及一种卤化丁基橡胶及其制备方法。

背景技术

工业上生产卤化丁基橡胶的工艺通常如下。首先将丁基橡胶溶解在溶剂中得到丁基橡胶胶液，然后与卤化试剂一起送入反应器进行卤化反应得到卤化丁基橡胶胶液。卤化反应完成后加入中和试剂，以中和卤化反应生成的副产物卤化氢。中和试剂通常是水溶性的，因此中和后的物料是卤化丁基橡胶胶液和水的混合物料。随后在混合物料中加入必要的助剂如分散剂硬脂酸钙、抗氧剂、稳定剂环氧大豆油。助剂和卤化丁基橡胶混合均匀后送入凝聚釜经高温水蒸汽脱除溶剂，同时得到卤化丁基橡胶胶粒和水的混合物。胶粒/水混合物经振动筛脱除大部分水后送入一组干燥机组系统，脱除水份得到挥发份合格的卤化丁基橡胶产品。

丁基橡胶为异丁烯与少量第二单体如异戊二烯、对甲基苯乙烯等共聚而成的一种合成橡胶。一般认为，在非极性介质中以及避光条件下，异丁烯与异戊二烯共聚得到的丁基橡胶中异戊二烯单元的溴化反应是一类离子型取代反应。由于异戊二烯单体单元两端叔丁基的存在，这个反应的最终产物主要是取代结构(R.Vukov.,Rubber Chemistry andTechnology,1984,Vol(57)，P275-283)。也就是，异戊二烯单体单元上的一个烯丙基氢被卤原子取代，同时生成一分子的副产物卤化氢。取代结构依卤原子相对位置的不同有两种主要结构，分别是仲位结构(TypeII)和伯位结构(TypeIII)。一般来说，丁基橡胶卤化后，卤化产物的主要结构是仲位结构。由于伯位结构相对于仲位结构在热力学上更稳定，因此，在丁基橡胶卤化反应以及后处理干燥及贮存过程中，有一部分仲位结构会异构化为伯位结构。温度以及路易斯酸、过渡金属离子的存在对伯位结构的相对含量都有影响。

然而，在仲位结构异构化为伯位结构的过程中，总是伴随有不同程度的脱卤而使产品质量下降，尤其是在产品干燥和储存过程中。随着TypeII结构的减少，TypeIII结构的逐渐增多，产品门尼出现变化、产品颜色逐渐加深。因此，卤化丁基橡胶工业产品中必须加入少量稳定剂如环氧大豆油以抑制仲位结构向伯位结构的异构化速度，防止产品颜色加深，保证产品质量的稳定。但是环氧大豆油是一种小分子类有机化合物，它的引入会给产品性能带来一定的负面影响。首先，环氧大豆油会使产品门尼降低；其次，环氧大豆油作为一种低分子量的添加助剂，在储存过程中容易发生迁移。这一方面降低其作为稳定剂的效果，另一方面对医用药塞这一应用尤其不能容忍。因为迁移到产品表面的环氧大豆油可能会污染药品，甚至是与药物发生反应。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种卤化丁基橡胶及其制备方法，本发明提供的卤化丁基橡胶降低了稳定剂的用量从而减少了稳定剂在储存过程中的迁移，并且还减缓了卤化丁基橡胶的变质速度。

本发明提供了一种卤化丁基橡胶组合物，包括：

0.01重量％～1.0重量％的碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐以及碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；

0.1重量％～3.0重量％的稳定剂；

0.11重量％～5.0重量％的助剂；

余量为卤化丁基橡胶；所述卤化丁基橡胶中的卤素占所述卤化丁基橡胶组合物的0.5重量％～3.0重量％。