[发明专利]耐油制品及软摩擦材料改性用的粉末丁腈橡胶的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶的生产方法，具体地说，是一种用于耐油制品及软摩擦材料改性用的粉末丁腈橡胶的生产方法。 

背景技术

粉末丁腈橡胶，其先由丙烯腈和丁二烯经过乳液聚合而成一种无规共聚物胶乳，再经过凝聚及干燥工序，形成粒径小于1mm的粉末状颗粒。由于它的粒径小，与其它树脂共混时分散性好，可直接通过塑料加工工艺进行，有利于实现加工过程连续化、自动化。目前，丁腈橡胶的合成方法主要为低温法和中高温法，其中低温法生产的丁腈橡胶为非交联型橡胶，主要用于耐油制品及作为塑料改性剂使用；中高温法生产的为交联型橡胶，主要用于摩擦材料使用，如做火车闸瓦、汽车刹车片和砂轮等耐磨材料使用，以提高其韧性和耐磨性。 

粉末丁腈橡胶的制备方法很多，如：以块状橡胶为原料的机械粉碎法，以胶乳为原料的干燥法(包括喷雾、闪蒸、冷冻、干胶乳法)、直接聚合法、凝聚法等。其中胶乳凝聚干燥法，以其工艺简单、设备投资少、产品性能好和成本相对较低等优势而受到生产厂家的重视。该方法生产粉末丁腈橡胶的工艺如图1所示， 

凝聚干燥法生产粉末丁腈橡胶，主要由以下三个工序组成：一是丁腈胶乳的合成；二是丁腈胶乳的凝聚隔离成粉；三是粉末丁腈橡胶淤浆的脱水干燥。 

1.丁腈胶乳的合成：在中高温(30～65℃)下，以阴离子型化合物(脂肪酸钾、油酸钾、烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐等)为乳化剂，通过过硫酸盐引发聚合，合成出具有中高腈(结合腈含量在33～37％)、中门尼粘度(ML₁₊₄^100℃60～90)，凝胶含量为50～70％的丁腈胶乳。粉末丁腈橡胶生产过程一般都加入缓冲剂，可降低体系的表面张力，增大胶乳颗粒粒度，提高胶乳的流动性与稳定性，如兰州化学有限公司采用氯化钾作为缓冲剂，但是工业氯化钾质量不稳定，易造成胶粉偏粗，直接影响产品的品级。另外，现有技术中所使用的终止剂仅包含单一组分，易导致制得的产品门尼不够稳定。 

2.丁腈胶乳的凝聚隔离成粉：采用无机一价或高价盐(如NaCl、CaCl₂、MgSO₄)的水溶液作为凝聚剂，通过一次凝聚或分段凝聚的方法对胶乳进行凝聚，然后，以无机物(轻质碳酸钙、滑石粉等)、有机物(硬脂酸盐、硅油)或高分子材料(如聚氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚乙烯等)作为隔离剂，进行隔离成粉得到粉末丁腈橡胶的淤浆，如美国Goodrich公司采用硫酸镁和硫酸铝的混合液在60℃对丁腈胶乳进行凝聚、加1～10份湿糊状的硬脂酸锌进行凝聚成粉，制得粉末定焦橡胶淤浆，再经洗涤、过滤、动态干燥制得粉末丁腈橡胶(粒径为0.3～1.3mm)；日本东洋曹达工业公司往胶乳中加入1～25份十二烷基硫酸钠溶液，然后加入CaCl₂凝聚，制得粉末丁腈橡胶；华南理工大学采用反凝聚法，系将胶乳加入凝聚剂中凝聚成粉，然后加入有机包覆剂进行隔离而制得粉末丁腈橡胶。 

3.粉末丁腈橡胶淤浆的脱水干燥：通过离心脱水，动态干燥制得粉末丁腈橡胶。如兰化合成橡胶厂采用硫化干燥床进行干燥。 

已有技术之凝聚干燥法生产粉末丁腈橡胶的方法，存在投资较大，工艺复杂，成本高的缺点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种满足耐油制品、塑料、树脂及软摩擦材料改性用的一种中高腈、半交联型粉末丁腈橡胶的新制备方法。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

该粉末丁腈橡胶的生产，属于中高腈、中门尼之半交联型粉末丁腈橡胶的制备方法。 

首先以丁二烯、丙烯腈为单体通过乳液聚合，合成丁腈胶乳；然后将丁腈胶乳进行凝聚隔离成粉；最后将丁腈橡胶淤浆进行脱水干燥。 

上述生产方法，具体步骤如下： 

由丁腈胶乳的合成，丁腈胶乳凝聚隔离成粉，粉末丁腈橡胶淤浆脱水干燥的三个工序完成；其特征在于： 

1)所述合成丁腈胶乳的组分配比和方法是： 

以丁二烯、丙烯腈为单体通过乳液聚合，合成丁腈胶乳；该丁腈胶乳合成之各组分的重量份配比为：软水150～210份、复合乳化剂2～6份、扩散剂0.5～1.0份、缓冲剂0.2～0.5份、分子量调节剂0.4～1.5份、丙烯腈36～45份、丁二烯55～64份、引发剂0.15～0.4份、复合终止剂0.1～0.4份； 

所述以丙烯腈、丁二烯为单体，也可以添加少量丙烯酸或甲基丙烯酸为单体进行共聚，丙烯酸或甲基丙烯酸的添加比例占丙烯腈、丁二烯为单体重量之1-8％； 

所述扩散剂是萘磺酸钠甲醛缩合物； 

所述缓冲剂，是碳酸钾；