[发明专利]一种粉末橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末橡胶的制备方法，具体涉及一种低温直接凝聚成粉的粉末橡胶制备方法。

背景技术

目前，制备粉末橡胶的方法主要有：机械粉碎法、喷雾干燥法和凝聚包覆法等。其中机械粉碎法是以固体橡胶为原料，进行常温或冷冻粉碎，采用这一方法，能源消耗大，收率低，粉末粗，粒子不规则，生产成本高。喷雾干燥法存在防粘剂用量大，胶乳中乳化剂等非橡胶成份在干燥中大量残留等缺点，影响产品性能。而凝聚包覆法工艺设备相对简单、能耗低，所用包覆剂主要有：无机物(如：水玻璃、白炭黑以及CaCO₃、滑石粉等)、淀粉黄元酸酯、高分子树脂等；其中采用无机物隔离法，无机物用量较大，同时由于无机物粒子与橡胶表面之间为物理吸附，无机物粒子在储运过程中易于脱落，造成橡胶粒子之间的粘连和无机物粒子粉尘飞扬，不利于长期保存，在对橡胶中的灰分含量有严格要求的场合，此方法不适用；而用淀粉黄原酸酯作为包覆剂制备的粉末橡胶在储存期间易发霉、黄变老化，严重影响粉末橡胶产品的质量。

CN200410046023.2发明中提到采用直接凝聚法成粉技术制备粉末橡胶的方法，其制备方法是将橡胶胶乳加入到含有凝聚剂的水溶液中，然后在凝聚成粉过程中加入有机羧酸碱金属皂，最后得到粉末橡胶产品。该方法若对凝聚体系或胶乳的pH不加限定，凝聚过程温度过高(40～80℃)，胶乳在凝聚过程中会很不稳定，极易结块，造成成粉率低甚至不能成粉，而且后续工艺如脱水、干燥也变得很困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，采用低温直接凝聚成粉工艺制备粉末橡胶，凝聚过程简单、稳定、易控制，所得成粉率高，粒径小且均匀，并可保证后续工序流畅。

本发明粉末橡胶的制备方法是：将隔离剂加入到橡胶胶乳中，充分搅拌混合均匀，在搅拌条件下，加入凝聚剂凝聚，凝聚温度为-30～-5℃，经分离、脱水、干燥制得粉末橡胶。

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、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。

本发明凝聚温度最好为-15～-5℃。

本发明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，浓度为16％～22％(重量百分数)，以干胶计，每100质量份胶乳，加入量为0.1～20份。

本发明中所述的凝聚剂可以为一价金属盐、二价金属盐，也可为三价金属盐。例如NaCl、KCl、CaCl₂、MgSO₄、明矾中的一种或多种。所述的凝聚剂以水溶液形式使用，体积浓度为2％～25％，最好为5％～20％，以干胶计，每100质量份胶乳，加入量为0.1～25份，最好为3～15份。

本发明中将橡胶胶乳与隔离剂充分混合搅拌均匀，在低温下直接加入凝聚剂凝聚，由于在低温下，胶乳粒子相互碰撞的机率小，凝聚成大颗粒的机会也少，因此凝聚过程稳定，成粉时间极短，所得到的橡胶粉末也更细。

本发明隔离剂及凝聚剂加入量较少，在凝聚过程中无需另外补加隔离剂就可达到较好的隔离效果，粉末化工艺稳定、可靠，粉末橡胶凝聚完成后无需升温熟化，操作简便，节省工序。

采用本发明方法，使得橡胶胶乳的成粉率可达99％以上，所得粉末橡胶粒子细、粒径分布窄。

采用本发明方法所制备的粉末橡胶性能与块状胶性能相似，且流动性好、贮存稳定，不易结块。

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制备方法作进一步详细说明。实施例中所采用的橡胶胶乳如下所述：

(A)丁苯橡胶胶乳(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、SBR-1712。

(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含羧基官能团的DN631胶乳，低凝胶和低门尼粘度的N32胶乳以及高门尼粘度的N41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