[发明专利]一种用于生产高强、超薄薄膜的胶乳及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成胶乳领域，具体涉及一种用于生产高强、超薄薄膜的胶乳及其制备方法。

背景技术

鉴于天然胶乳具有优良的特性，因此被广泛用于制备橡胶手套、安全套等薄膜制品。然而由于天然胶乳所含的乳胶蛋白易变质，致使乳胶制品企业需要花费很大的财力及场地保存天然乳胶。同时，乳胶蛋白是众所周知的过敏原，会使过敏体质的人皮肤变红、发痒和皮疹等反应，严重的可导致呼吸困难甚至死亡，因此限制了天然乳胶薄膜制品的广泛应用。

众所周知，顺式1,4-聚异戊二烯是天然橡胶的最佳替代品，已被广泛用于轮胎行业，因此采用顺式1,4-聚异戊二烯制备胶乳替代天然胶乳引起人们广泛的研究兴趣。《合成橡胶工业手册》指出人造胶乳的制备过程包括如下步骤：(1)溶解过程；(2)乳化过程；(3)汽提过程；(4)浓缩过程。目前已有专利涉及到人造胶乳的乳化工艺(CN101395207A)，汽提工艺(CN102558576A)。鲜有专利提及溶解过程。

另外，在很多应用领域中希望橡胶薄膜制品越薄越好，如医用手套、安全套等，然而现有聚异戊二烯胶乳及天然橡胶难以满足上述要求，因此需要开发新材料。最近我们开发的高分子量、高顺式1,4-聚异戊二烯(CN101260164A)，其很多性能优于天然橡胶，因此利用该类高顺式1,4-聚异戊二烯制备相应的胶乳引起了我们的研究兴趣。然而，由于其顺式1,4-含量和数均分子量较高，导致该类橡胶的溶解较为困难，溶解过程耗能较高。另外，异戊橡胶的顺1,4-含量和分子量直接影响薄膜的厚度和强度。当顺1,4-含量和分子量低时，不能得到高强度的薄膜。

发明内容

本发明要解决现有异戊二烯胶乳制备的薄膜较厚且强度较差的问题以及高分子量、高顺式1,4-聚异戊二烯合成橡胶在有机溶剂中溶解较困难，溶解能耗高，不符合低碳经济发展要求的技术问题，提供一种用于生产高强、超薄薄膜的胶乳及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种用于生产高强、超薄薄膜的胶乳，包括聚异戊二烯、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、消泡剂、稳定剂和去离子水六个组分，各组分在胶乳中的质量分数分别为：

聚异戊二烯：40％-60％；

阴离子乳化剂：0.3％-2.5％；

非离子乳化剂：0.3％-2.5％；

消泡剂：0.2％-2.5％；

稳定剂：0.2％-2.5％；

去离子水：30％-59％；

所述聚异戊二烯是由钳型稀土配合物与烷基铝组成的催化体系催化聚合制备得到的顺式1,4-含量大于95％，数均分子量大于等于90万，门尼粘度在90-120之间的聚异戊二烯。

在上述技术方案中，所述胶乳中各组分的质量分数分别为：聚异戊二烯：40％-55％；阴离子乳化剂：0.5％-2.0％；非离子乳化剂：0.5％-2.0％；消泡剂：0.2％-1.5％；稳定剂：0.2％-1.2％；去离子水：37％-58％。

在上述技术方案中，所述阴离子乳化剂为10-18碳链烷基硫酸钠、改性月桂醇基硫酸钠、鲸蜡醇基硫酸钠、仲醇基硫酸钠、C12-14混合脂肪醇硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。

在上述技术方案中，所述非离子乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚，聚氧乙烯丙烯醚，二、三苄基酚聚氧乙烯醚，苄基二甲基酚聚氧乙烯醚，二苄基联苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚，苯乙基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚和二苄基联苯酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

在上述技术方案中，所述消泡剂为JF1120、JF1124和JF1148中的一种或多种。

在上述技术方案中，所述稳定剂为EDTA、磷酸二氢钾、偏磷酸钠和对甲酚双环戊二烯聚丁基化物中的一种或多种。

一种用于生产高强、超薄薄膜的胶乳的制备方法，包括以下步骤：

(a)将质量比为1.5-3的胶液和乳化剂水溶液的混合物用乳化机进行乳化10-30min；

所述胶液为聚异戊二烯的有机溶液；

所述乳化剂水溶液为阴离子乳化剂、非离子乳化剂、消泡剂、稳定剂和去离子水的混合溶液；

(b)除去有机溶剂，得到平均粒度在150-300nm的乳液；

(c)将步骤(b)得到的乳液进行浓缩，得到固含量质量分数为40％-60％的胶乳；