[发明专利]一种分步聚合制备液体氯丁橡胶的方法及其制备的液体氯丁橡胶

说明书

本发明属于氯丁橡胶制备技术领域，提供了一种分步聚合制备液体氯丁橡胶的方法及其制备的液体氯丁橡胶。溶解于甲苯的氯丁二烯单体与分子量调节剂在氮气保护下升温，加入油溶性引发剂引发反应制备得到活性种，将得到的活性种作为二次聚合反应的引发剂，加入到溶解于甲苯的氯丁二烯单体溶液、分子量调节剂反应体系中，继续聚合反应，反应结束后添加终止剂终止反应，即得液体氯丁橡胶。通过改变反应所用调节剂与引发剂的量可以得到不同粘度的液体氯丁橡胶，作为活性种又可以制得不同粘度的最终产物。对工艺操作简单，聚合周期短，转化率高，生产成本低。制备的液体氯丁橡胶颜色浅，环保性好，利于工业化应用。制备过程更加高效，产品更符合环保要求。

技术领域

本发明属于氯丁橡胶制备技术领域，具体涉及一种分步聚合制备液体氯丁橡胶的方法及其制备的液体氯丁橡胶。

背景技术

目前，在氯丁橡胶市场所应用到的产品绝大多数都是固体氯丁橡胶，液体氯丁胶的应用领域较小。

固态氯丁胶在生产过程中能耗较高，伴随产生的污染物较多，加工过程繁杂，这些因素限制了其更进一步的发展，但是给液体氯丁橡胶留下了较大的发展空间。

固体氯丁橡胶要成为生产、生活中所需要的产品，必须经过与各种助剂、配合剂的混炼、成型、硫化等多道工序，而液体氯丁橡胶只要将各种其他所需原料掺合进来，通过加热进行交联反应，即可制得产品。液体氯丁橡胶具有加工容易，耗能少的优点。其和各种原料掺合后仍处于液体状态，用它制作小型零部件时，向小缝隙内注入后就可以固化，在加工操作方面非常方便。液体氯丁橡胶虽然有这些优点，但是，碍于生产技术等因素，如：引发困难，没有理想的引发剂；反应周期相比固体氯丁橡胶用到的乳液聚合周期长；产物粘度不稳定；外观、颜色差。多种技术上的原因限制了其发展，目前，应用领域相比于其他液体橡胶还比较小。

发明内容

本发明为了解决目前液体氯丁橡胶存在问题，提供了一种分步聚合制备液体氯丁橡胶的方法及其制备的液体氯丁橡胶，所制备的液体氯丁橡胶不仅能满足当前工业市场上对液体氯丁胶的性能需求，并且生产工艺简单，转化率高，便于操作，适合大规模生产。以上特点增加了液体氯丁橡胶与其他液体橡胶的竞争力，有利于推广使用。

为了实现上述目的，本发明由如下技术方案实现的：一种分步聚合制备液体氯丁橡胶的方法，溶解于甲苯的氯丁二烯单体与分子量调节剂在氮气保护下升温，加入油溶性引发剂引发反应制备得到活性种，将得到的活性种作为二次聚合反应的引发剂，加入到溶解于甲苯的氯丁二烯单体溶液、分子量调节剂反应体系中，继续聚合反应，反应结束后添加终止剂终止反应，即得液体氯丁橡胶。

所述活性种的制备体系中：100重量份的2-氯-1，3-丁二烯单体溶解于80重量份的甲苯中，加入20-80重量份的分子量调节剂，溶解后加入0.2-0.8重量份的引发剂进行反应。

所述二次聚合反应的体系中：1000重量份的氯丁二烯单体溶解于800重量份甲苯中，加入60-150重量份分子量调节剂，溶解后加入50重量份的活性种，反应结束后加入0.5-1重量份的终止剂。

所述分子量调节剂为二硫化二异丙基磺原酸酯、十二烷基硫醇或巯基乙酸中的任意一种；所述油溶性引发剂为过氧化氢异丙苯、过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈；所述终止剂为抗氧剂TBC、抗氧剂264、抗氧剂1010或抗氧剂168中的任意一种。

具体步骤如下：

（1）制备反应活性种：氯丁二烯单体与甲苯按比例混合均匀，混合液中加入分子量调节剂，充分搅拌溶解，在氮气保护下升温至45-55℃，加入引发剂反应38-48h，制得活性种；

2)、液体氯丁橡胶的制备：将氯丁二烯单体与甲苯混合均匀，加入分子量调节剂，充分搅拌溶解，在氮气保护下升温至45-55℃，加入制备好的活性种，反应3-8小时，向体系中加入终止剂，终止反应；