[发明专利]一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用，涉及高分子材料中的乳液聚合技术领域。该制备方法包括：将去离子水、乳化剂、纳米石墨烯微片和其他助剂进行预乳化，接着加入溶有可降解高分子材料的苯乙烯单体、丁二烯单体、甲基丙烯酸和硫醇，搅拌均匀，升温至反应温度时，加入引发剂引发聚合，在转化率大于98％时，结束反应，合成高性能导电可降解羧基丁苯胶乳。本申请提供的高性能导电可降解羧基丁苯胶乳大幅度提升丁苯橡胶的力学性能，且作为乳化剂使用的纳米石墨烯微片增加了复合材料的导电性和力学性能等，进一步扩大了产品的应用范围。

技术领域

本发明涉及高分子材料中的乳液聚合技术领域，具体而言，涉及一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用。

背景技术

羧基丁苯橡胶是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的无规共聚物。羧基丁苯胶乳具有较高的粘结力及结膜强度，机械及化学稳定性好，流动性、储存稳定性好，填充量大等优点。广泛用于浸胶手套、地毯背涂、人造草坪的背涂、造纸及建筑等行业。

随着社会环境意识的不断提高，固体废弃物的处理做到低碳、环保、无害化无疑是广大民众的一种期盼。传统工艺生产的丁苯橡胶不可降解，导致大量的资源浪费，且对环境十分不友好。因此开发一种性能良好，具有导电性，且能自然降解的丁苯胶乳势在必行。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳的制备方法，其包括：将去离子水、乳化剂、纳米石墨烯微片和其他助剂进行预乳化，接着加入溶有可降解高分子材料的苯乙烯单体、丁二烯单体、甲基丙烯酸和硫醇，搅拌均匀，升温至反应温度时，加入引发剂引发聚合形成乳胶，在转化率大于98％时，结束反应，合成高性能导电可降解羧基丁苯胶乳。

在可选的实施方式中，按所述高性能导电可降解羧基丁苯胶乳的质量百分数计，所述去离子水35％-65％、所述乳化剂1％-10％、所述纳米石墨烯微片0.1％-0.5％、所述其他助剂0.01％-8％、所述可降解高分子材料1％-10％、所述苯乙烯单体10％-50％、所述丁二烯单体10％-50％、所述甲基丙烯酸1％-3％、所述硫醇0.1％-0.3％以及所述引发剂0.1％-1％。

在可选的实施方式中，所述可降解高分子材料包括聚乳酸、聚己内酯、聚羟基乙酸和聚乙烯醇中的一种或者多种的组合。

在可选的实施方式中，所述纳米石墨烯微片的片径范围为0.03～1μm，层数为5～30层。

在可选的实施方式中，所述预乳化包括于100～200r/min搅拌20～60min；

优选地，所述反应温度为40-70℃。

在可选的实施方式中，在转化率大于98％时，用pH调节剂调节所述胶乳的pH值到7～8，将所述乳胶的温度降至38-42℃，将所述乳胶进行脱气操作，脱气完成后加入终止剂和防老剂，结束反应。

在可选的实施方式中，所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和歧化松香酸钾皂中的一种或者多种的组合。

在可选的实施方式中，所述引发剂包括过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或者多种的组合。

在可选的实施方式中，所述其他助剂包括扩散剂-N、油酸钾、干酪素、焦磷酸钾和碳酸氢钠中的一种或者多种的组合。

第二方面，本发明提供一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳，其包括如前述实施方式任一项所述的高性能导电可降解羧基丁苯胶乳的制备方法制备而成。