[发明专利]人造胶乳的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产人造胶乳的方法，该人造胶乳包含橡胶在水中的人造乳液。更具体地说，本发明涉及共轭二烯聚合物胶乳的制备方法，更具体地说涉及异戊二烯橡胶胶乳的制备方法。

背景技术

天然和合成橡胶胶乳两者都是橡胶在水中的乳液。所述乳液用蛋白质或表面活性剂稳定化。橡胶颗粒的中值粒径平均是在0.5-2.0微米范围内。对于一些合成胶乳它可以低到0.1微米，并且对于天然胶乳它往往接近1微米。术语“胶乳”适用于合成和天然产物，并且源自于从橡胶树得到并且是天然橡胶来源的奶状流体的植物学名称。术语“浆液(serum)”被用于指所述含水介质。

生产橡胶在水中的乳液的方法已经被知道许多年了。例如，在US2595797中公开了具有以下步骤的方法：

1.制备橡胶状聚合物在不溶于水的挥发性有机溶剂中的溶液，其浓度足以进行乳化；

2.将该溶液在压力下引入到含有表面活性剂(例如磺酸钠琥珀酸二辛基酯)的水中；

3.添加消泡剂(例如硅油)并搅拌混合物直到获得乳液为止；

4.通过闪蒸除去溶剂(同时避免过分的起泡)；

5.通过让乳液静置24小时和除去浆液(含有低于2％的固体物)来浓缩该乳液的固体含量。

在US 2799662中描述了类似的方法。该方法由几个集成的步骤组成，这些步骤包括：将干燥的聚合物材料(例如橡胶)溶解在合适的所选择的溶剂中，将如此制备的聚合物溶液分散到小心选择和调节的水-乳化剂体系中，和最后汽提掉溶剂而留下聚合物分散体。根据这一参考文件，在含水乳化剂体系的制备中，非常希望有两种乳化剂存在，一种是可溶于烃的类型(例如具有在烷基芳基结构中的20-21个碳原子的石油磺酸碱金属盐)，和另一种是可溶于水的类型(例如高级醇的碱金属硫酸盐衍生物)。聚合物溶剂混合物和水性乳化剂混合物的乳化是在防止溶剂的闪蒸的条件下完成的。

US 2871137解决当汽提掉溶剂时乳液稳定性的问题，它提供了基于被乳化的烃聚合物制备乳化剂的方法。

制备聚合物或树脂材料的稳定乳液的方法另外被描述在US2947715中。这通过以下步骤实现：将橡胶或树脂溶解在合适的溶剂中，在乳化过程中将乳状液澄清剂添加到聚合物溶液中，和在除去溶剂之前分出所得的胶乳，除去溶剂和然后再次分出无溶剂的胶乳。

在US2955094中，在从烃聚合物制备乳液胶乳时，正磷酸和有机硫酸盐被用作乳化剂。如在该参考文件中指出的，经验表明胶乳是相对不稳定的，并且当经受机械应力时倾向于凝聚。机械不稳定性可以通过搅拌该胶体的搅拌器的简单运动导致。维护成本提高，因为所述设备被凝聚的橡胶涂覆，并且此外较大量的橡胶损失掉。聚合物胶乳所遇到的另一种类型的不稳定性是它们油析出并且在溶剂汽提步骤中产生凝固胶乳。

US3250737涉及以快速、有效和经济的方式从合成弹性体的有机溶液生产该合成弹性体的浓缩胶乳。这通过以下步骤完成：将合成弹性体在有机溶剂中的溶液、水和乳化剂混合，均化该混合物至少直到所得乳液是稳定的为止，在升高的温度和压力(低于水沸腾的条件)下汽提有机溶剂，离心处理所得到的稀的水性胶乳，回收和再利用来自所述离心步骤的含水浆液，和回收浓缩的胶乳。这一参考文件集中于闪蒸和离心步骤，关于烃溶液如何制备其没有提供实质性内容。