[发明专利]羧基丁腈乳胶的制备方法及该羧基丁腈乳胶所制得的物品

说明书

技术领域

本发明关于一种乳胶的制备方法，尤其关于一种羧基丁腈乳胶的制备方法及该羧基丁腈乳胶所制得的物品。

背景技术

丁腈乳胶(NBR)是利用丁二烯与丙烯腈等单体共聚而成的乳胶。由丁腈乳胶所制得的乳胶手套，因具有良好的耐油与耐化性，是极为普遍应用于工业与民生使用上的商品。为了改善丁腈乳胶本身的成膜性、抗化性与机械性质及其应用领域，近来已发展出通过加入含羧基与酯基等第三与第四单体的策略，以进行丁二烯-丙烯腈聚合物的改性。羧基丁腈乳胶(XNBR)也因为更佳的耐用性而逐渐取代丁腈乳胶，成为市场主流性产品。

羧基丁腈乳胶的制备主要包含乳化聚合反应，而其反应原料可分为反应单体、乳化剂以及起始剂三个大类。反应单体仍以丁二烯以及丙烯腈为主流，再搭配其它官能性单体。所述官能性单体是用于增强乳胶的性能(如抗化性、伸张拉力、及抗张强度)。所述官能性单体包括不饱和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、或马来酸)、及/或不饱和羧酸酯(丙烯酸丁酯、或甲基丙烯酸甲酯及其衍生物)。

依据所选用的起始剂系统，本领域中羧基丁腈乳胶的制备可分为高温聚合(过硫酸盐)与低温聚合(氧化-还原体系)两种。高温聚合法具有较快的反应速率，但也因此造成难以控制反应稳定性的缺点。因此，在反应稳定性以及合成后乳胶特性的双重考虑下，低温聚合法较为本领域中所选用的方法。然而，低温聚合法反应速率慢及转化率低的缺点仍急待进一步克服。

除此之外，传统羧基丁腈乳胶的制备中需添加如硫磺、氧化锌、促进剂、防老剂等无机助剂以增强其机械性能。这些无机助剂将无可避免地使乳胶溶液发生沉淀现象，而对于手套生产机器的运作与手套成品的品管上造成困难。更甚之，添加硫磺作为交联剂需约24-48小时的熟成时间，不仅延长生产时间，该硫磺交联剂也容易引发使用者过敏或其它健康上的疑虑。

综上所述，传统羧基丁腈乳胶的制备方法仍存在许多需要克服的缺点。有鉴于乳胶材料的运用日益广泛，本领域中迫切需要一种更为妥善的制备羧基丁腈乳胶的方法。

发明内容

本发明的目的之一为提供一种羧基丁腈乳胶的制备方法，其主要采用低温聚合反应，但具有优秀的转换率。该方法不需要添加硫磺交联剂，因此可减少危害健康及环境的疑虑，并具有缩短工艺时间的优点。

本发明的另一目的为提供该羧基丁腈乳胶的制备方法所得的乳胶制品。

为达到上述目的，本发明提供一种羧基丁腈乳胶的制备方法，其包含以下步骤：a.取得一混合物，其包含丁二烯、丙烯腈、官能性单体、乳化剂、起始剂、及溶剂；b.使所述混合物于以下条件中进行反应：3.5至8.0Kgf/cm²的压力、及10至25℃的温度；c.使经上述步骤b反应后的混合物于以下条件中进行反应：4.5至8.0Kgf/cm²的压力、及35至45℃的温度；d.使经上述步骤c反应后的混合物于以下条件中进行反应：4.5至8.0Kgf/cm²的压力、及45至55℃的温度；及，e.加入终止剂，并使经上述步骤d反应后的混合物于以下条件中进行反应：-0.9至0.1Kgf/cm²的压力、及35至45℃的温度，即制得所述羧基丁腈乳胶；其中，所述官能性单体包含不饱和羧酸。

在上述方法中，优选地，步骤a中的混合物包含：20.0至25.0重量份的丁二烯；10.0至15.0重量份的丙烯腈；2.0至5.0重量份的不饱和羧酸；0.5至2.0重量份的起始剂；1.0至2.5重量份的乳化剂；及35.0至45.0重量份的溶剂。

在上述方法中，优选地，所述官能性单体进一步包含不饱和羧酸酯，所述不饱和羧酸酯于所述步骤a中的混合物中占：0.1至3.0重量份。

在上述方法中，优选地，所述步骤a中的混合物进一步包含：0.1至0.5重量份的pH缓冲剂。

在上述方法中，优选地，所述步骤a中的混合物进一步包含：0.1至0.5重量份的链转移剂。

在上述方法中，优选地，所述步骤a中的混合物进一步包含：0.1至1.0重量份的结构增强剂。

在上述方法中，优选地，所述不饱和羧酸为：甲基丙烯酸、丙烯酸和马来酸中的一种或几种的组合。

在上述方法中，优选地，所述起始剂为氧化型起始剂。更优选地，所述氧化型起始剂为无机过氧化物。最优选地，所述无机过氧化物为：过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或几种的组合。

在上述方法中，优选地，所述乳化剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、环氧乙烷化月桂醇和聚氧乙烯烷基醚中的一种或几种的组合。