[发明专利]一种耐高温粉末丁腈橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及粉末丁腈橡胶技术领域，尤其涉及一种耐高温粉末丁腈橡胶。

背景技术

粉末丁腈橡胶属于丁腈橡胶中的一类，是一种增韧剂，主要用作树脂改性剂，在橡胶并用制品领域占有重要地位，与块状胶相比，由于其粒径小，分散性好，便于与加工助剂或树脂粉掺混后直接挤出或注塑成型，为加工成形的连续化、自动化创造了条件，粉末丁腈橡胶现主要用途有两点：制作摩擦材料以改性酚醛树脂增加韧性和耐摩擦性能；添加到PVC、PV等高分子材料中，以提高产品的抗拉伸能力和韧性。

目前国外厂家采取的是冷冻喷雾干燥方法制造，其优点是环保，缺点是设备要求高、产品成本高；国内采取的凝聚成粉方法制造，优点是生产效率高，设备要求低，产品成本小，最明显的缺点是凝聚过程需要使用盐(NaCl)做破乳剂，最终产品含氯离子，有腐蚀作用，环保处理浪费大量的水，而且由于盐分的存在无法采取生化方法降低COD，大规模生产需要采用反渗透方法处理污水，环保成本极高。

CN103012881A公开了一种耐高温丁腈橡胶复合材料，该发明所述耐高温丁腈橡胶复合材料比普通橡胶复合材料耐温提高近20℃，适用于高温要求不高于150℃的各种密封场合，如发电机轴承密封圈、空调离合器轴承密封圈等。

目前国内外粉末丁腈产品耐高温性能都比较低，在烘箱2小时测试条件下，国内产品保持不分解炭化的上限温度是160℃，同样条件下，国外产品的上限温度时180℃左右。

发明内容

本发明提出了一种耐高温粉末丁腈橡胶，耐热性能优异，制备工艺简单，适于大批量生产。

本发明提出的一种耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括：丁二烯50-60％，丙烯腈30-40％，乳化剂2-3％，氮苯基酰胺类耐高温改性剂0.5-5％，防老剂0.5-2％，破乳剂2-4％；

根据上述原料配比，按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶：

聚合步骤，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，聚合温度为40-60℃，当聚合转化率达到68-73％时控制聚合温度为55-57℃，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应8-10h；

凝聚步骤，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为40-45℃，凝聚4-5h完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。

优选地，其原料按重量百分比包括：丁二烯50-60％，丙烯腈30-40％，乳化剂2-3％，氮苯基酰胺类耐高温改性剂0.5-5％，防老剂0.5-2％，破乳剂2-4％。

优选地，按重量百分比，氮苯基酰胺类耐高温改性剂的加入量为2-5％，优选为3-5％，更优选为4-4.8％，进一步优选为4.5％。

优选地，在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为45-55℃，当聚合转化率达69-71％时控制聚合温度为55-57℃，然后加入4-4.5％氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应9-10h。

优选地，在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入1-2％防老剂进行凝聚，凝聚温度为42-43℃，凝聚4-5h后加入2-4％破乳剂至反应完全。

优选地，氮苯基酰胺类耐高温改性剂可以为氮苯基马来酰胺、氮苯基丙烯酰胺、4-N-苯基苯酰胺、N-苯基甲磺酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-苯基苯磺酰胺、N-苯基苯甲酰胺、N-(1-萘基)-N-苯基甲酰胺、N-(2-氯乙基)苯甲酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、2-甲基-N-苯基丙酰胺、2-氨基-N-乙基-N-苯基苯磺酰胺、2-氨基-N-(3-氯苯基)苯甲酰胺中的一种或多种组合。

优选地，乳化剂为动物脂肪酸、植物脂肪酸、合成脂肪酸中一种或多种组合；例如，乳化剂可以为十二烷基硫酸钠、油酸等。

优选地，防老剂为酚类防老剂或胺类防老剂。

优选地，干燥粉碎，之后过40目筛，得到的耐高温粉末丁腈橡胶粒径不大于0.45mm。

优选地，上述耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括：丁二烯55％，丙烯腈34.5％，乳化剂2.5％，氮苯基酰胺类耐高温改性剂4.5％，防老剂1％，破乳剂2.5％；

聚合步骤，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为45℃，在聚合过程中当聚合转化率达70％时控制聚合温度为56℃，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应10h；脱气去除未反应完的丁二烯和/或丙烯腈；