[发明专利]一种定量环氧化天然橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种定量环氧化天然橡胶及其制备方法，涉及天然橡胶改性技术领域。该制备方法包括：将天然橡胶干胶溶解于不与过氧甲酸反应的有机溶剂中得第一预混物，将第一双氧水与甲酸混合得第二预混物，再将第一预混物和第二预混物混合进行乳化；加入胶乳稳定剂，于第二双氧水溶液的环境下进行环氧化反应，反应结束后析出并收集定量环氧化天然橡胶。该制备方法通过乳化微球固定第一双氧水和甲酸的量，进行可控的定量环氧化；橡胶体系不用酸化，从而减少甲酸的用量。通过本申请提供的定量环氧化天然橡胶的制备方法制备可获得定量环氧化天然橡胶。

技术领域

本发明涉及天然橡胶改性技术领域，具体而言，涉及一种定量环氧化天然橡胶及其制备方法。

背景技术

环氧化天然橡胶(ENR)是NR中碳碳双键经化学反应部分转化为环氧基团的产物。ENR分子结构中既引入了极性的环氧基团，可以通过偶极、氢键和共价键等作用与极性填料表面产生较强的相互作用，极大提高橡胶与填料以及轮胎骨架材料的界面作用力；又保留了一定比例的碳碳双键结构，可发挥部分天然橡胶的性能优势。ENR可以与NR、SBR、BR等轮胎用橡胶产生部分相容和共硫化，多方面的协调作用使得轮胎橡胶复合材料的力学性能和动态性能提高，包括抗湿滑性和耐磨性提高、滚动阻力降低。因而，ENR在高性能轮胎中的应用前景广阔。

ENR的制备工艺经历了从有机溶剂体系向水系胶乳体系转换的过程，氧化剂则围绕具有强氧化性的酸类物质和过氧化物进行探索，以期制备出生产过程环保、环氧化程度可控，开环率低，稳定性好的产品。目前的ENR制备方法：NR胶乳通过平平加O作为胶乳稳定剂，甲酸、双氧水原位氧化NR制备ENR产品(Ng,S.C.；Gan,L.H.,Reaction of naturalrubber latex with performic acid.European Polymer Journal 1981,17(10),1073.)。

现有方法存在的问题：必须向反应体系中加入大量甲酸，反应体系酸度高，环氧基的开环反应及交联问题突出。此外，反应结束后残余的甲酸含量高，用大量的碱进行中和，易使ENR结构发生变化，也会污染环境、增加成本。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定量环氧化天然橡胶的制备方法，该制备方法通过乳化微球固定第一双氧水和甲酸的量，进行可控的定量环氧化；橡胶体系不用酸化，从而减少甲酸的用量。

本发明的目的在于提供一种定量环氧化天然橡胶，可实现定量环氧化。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种定量环氧化天然橡胶的制备方法，其包括：

将天然橡胶干胶溶解于不与过氧甲酸反应的有机溶剂中得第一预混物，将第一双氧水与甲酸混合得第二预混物，再将所述第一预混物和所述第二预混物混合进行乳化；加入胶乳稳定剂，于第二双氧水溶液的环境下进行环氧化反应，反应结束后析出并收集所述定量环氧化天然橡胶。

在可选地实施方式中，所述天然橡胶干胶与所述有机溶剂的质量比为1：1000-1：10；

优选地，所述天然橡胶干胶与所述第一双氧水的质量比8：1-2：1；

优选地，所述第一双氧水和所述甲酸的质量比为1：1.5-1：5。

在可选地实施方式中，上述乳化反应时间为20-80分钟。

在可选地实施方式中，所述胶乳稳定剂的加入量与所述天然橡胶干胶的质量比为1：80-1：30；

优选地，所述胶乳稳定剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

在可选地实施方式中，所述第二双氧水溶液中双氧水的含量为2％-10％，所述第二双氧水溶液的总质量与加入所述胶乳稳定剂后反应体系的总质量的质量比为5：1-16：1。