一種阻燃粉末丁苯橡膠的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃粉末丁苯橡膠的制備方法，制備方法包括以下步驟：首先在丁苯膠乳中分別加入去離子水、乳化劑、分子量調節劑，然后加入接枝單體三鹵苯基烯丙基碳酸酯和引發劑，進行接枝反應3～6h后，再加入第二種接枝單體烯丙基溴和份引發劑，繼續進行二次接枝反應，反應2～4h后，而后加入終止劑，得到阻燃型接枝膠乳；隨后在阻燃型接枝丁苯膠乳中依次加入隔離劑、凝聚劑、緩沖劑，然后經熟化、洗滌、脫水、干燥得到阻燃型粉末丁苯橡膠產品。該方法能夠使阻燃基團有效地嵌入到聚合物的主鏈上，制備的阻燃粉末丁苯橡膠具有優異的阻燃效果，氧指數可達38％以上，同時生產成本低，易于推廣應用。
【專利說明】-種阻燃粉末T苯橡膠的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種阻燃粉末下苯橡膠制備方法，具體涉及一種阻燃粉末下苯橡膠制 備方法。
【背景技術】
[0002] 粉末下苯橡膠（PSBR)是一種具有重要發展前景的新型橡膠材料，可W廣泛應用于 礦井、電子、電器工業、汽車、飛機、輪船等領域里使用的橡膠制品中。眾所周知，該種橡膠按 其分子鏈結構來劃分的話是屬于姪類橡膠，其主鏈上均含有大量的碳、氨等元素，受熱烙化 時易產生可燃氣體，在高溫時易與氧作用發生燃燒，造成其氧指數低，阻燃性能較差，由此 帶來了潛在的火災危害性，給日常生活帶來了諸多不便。目前，隨著全球安全環保意識的日 益加強，人們對防火安全性及制品的阻燃性能的要求越來越高，開發研制新型有效的、環境 友好的阻燃橡膠材料已成為研究的熱點。
[0003] 現有技術中，提高橡膠阻燃性的方法主要有兩種：添加型和反應型。一是添加 型，就是采用無機阻燃劑和有機阻燃劑通過機械共混法分散于橡膠材料中，來提高橡膠 制品的阻燃性。該方法的相關報道較多，如；CN101230159A、CN102040779A、US4100182A、 ZL200610051860. 3、化201010136235. 5等。W上該些專利方法，采用小分子阻燃劑或小分 子含團阻燃劑都與橡膠材料存在著一定相容性問題，會有不同程度的助劑遷移現象的發 生，導致阻燃持久性能不佳。同時，還存在阻燃劑用量大，改性成本高，產品質量不穩定等問 題。二是反應型，是W反應型阻燃劑為中間體，對橡膠等高分子材料進行化學改性，在聚合 物主鏈上導入阻燃元素，使得材料自身具有阻燃性。該方法最大的優點是其阻燃性持久、 阻燃劑對材料使用性能影響小且產品質量穩定性好。如；JP63081152公開了一種通過本 體聚合的方法制備漠代馬來醜亞胺與苯己帰的共聚物，然后與漠代芳基有機阻燃劑進行共 混，制備耐熱阻燃組合物的方法。譚海生等采用丙帰基氯和甲基丙帰酸甲醋接枝改性天然 膠乳后，制得了阻燃性能和力學性能優良的接枝聚合物《AC/MMA接枝改性天然膠乳的制備 及性能研究》（彈性體，2002, 12化）：32?35)。殷紅等采用乳液共聚法和共混法制得了一 種阻燃環氧型聚丙帰酸醋橡膠。《阻燃型聚丙帰酸醋橡膠的制備和性能》（合成橡膠工業， 2000, 23(2) :92 ?94)。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在于提供一種橡膠的氧指數大于38 %的高阻燃型粉末下苯橡膠的制 備方法，該發明采用下苯膠乳分別與H團苯基帰丙基碳酸醋和帰丙基漠接枝聚合，而后直 接凝聚成粉的方法，該種方法使得阻燃基團能夠有效地嵌入到粉末下苯橡膠聚合物的主鏈 上，賦予了粉末下苯橡膠阻燃性能的高效性和持久性。
[0005] 本發明所述的"份"均是指質量份。
[0006] 本發明的一種阻燃粉末下苯橡膠的制備方法，具體的制備步驟為：
[0007] (1)阻燃型接枝膠乳的制備；W下苯膠乳質量為100份計，在聚合蓋中首先加入 100?300份去離子水、然后依次加入100份下苯膠乳、1?10份乳化劑、0. 1?1. 0份分子 量調節劑，用氮氣置換后，加入4?18份的H團苯基帰丙基碳酸醋接枝單體，攬拌、加熱，待 聚合蓋溫度達到35?65C時加入0. 1?0. 35份引發劑，反應3?化后，然后再加入1? 2份的帰丙基漠和0. 05?0. 15份引發劑，繼續反應2?化后，加入0. 1?0. 3份終止劑， 制得阻燃型接枝膠乳；
[0008] (2)阻燃型粉末下苯橡膠的制備；W阻燃型接枝下苯膠乳質量為100份計，取100 份阻燃型接枝膠乳加入凝聚蓋里，然后加入50?150份水，攬拌、升溫至40?5(TC時，依 次加入1?5份隔離劑、2?6份凝聚劑，用緩沖劑調節體系抑值為8?13,升溫至65? 95C時攬拌10?30min進行熟化，然后經洗涂、脫水、干燥得到阻燃型粉末下苯橡膠產品。
[0009] 本發明所述的H團苯基帰丙基碳酸醋結構式如下：
[0010]
【權利要求】
1. 一種阻燃粉末丁苯橡膠的制備方法，具體的制備步驟為： (1) 阻燃型接枝膠乳的制備：以丁苯膠乳質量為100份計，在聚合釜中首先加入去離子 水和100份丁苯膠乳，然后依次加入乳化劑和分子量調節劑，用氮氣置換后，加入4?18份 的三鹵苯基烯丙基碳酸酯，攪拌、加熱，待聚合釜溫度達到35?65°C時加入0. 1?0. 35份 引發劑，反應3?6h后，然后再加入1?2份的烯丙基溴和0. 05?0. 15份引發劑，繼續反 應2?4h后，加入終止劑，制得阻燃型接枝膠乳； (2) 阻燃型粉末丁苯橡膠的制備：以阻燃型接枝丁苯膠乳質量為100份計，取100份阻 燃型接枝膠乳加入凝聚釜里，然后加入水，攪拌、升溫至40?50°C時，依次加入隔離劑和凝 聚劑，用緩沖劑調節體系pH值為8?13,升溫至65?95°C時攪拌10?30min進行熟化， 然后經洗滌、脫水、干燥得到阻燃型粉末丁苯橡膠產品。
2. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的三鹵苯基烯丙基碳酸酯為三溴苯 基烯丙基碳酸酯、三氯苯基烯丙基碳酸酯中的一中。
3. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的三鹵苯基烯丙基碳酸酯為三溴苯 基稀丙基碳酸醋。
4. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的引發劑選自過硫酸鉀、過氧化二 異丙苯、過氧化氫異丙苯、過氧化二苯甲酰和二叔丁基過氧化物中的一種。
5. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的乳化劑選自脂肪酸皂、松香酸皂、 十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸脂中的一種或多種。
6. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的乳化劑加入量為1?10份。
7. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的分子量調節劑選自叔十碳硫醇、 叔十二碳硫醇、叔十四碳硫醇、叔十六碳硫醇中的一種。
8. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的分子量調節劑加入量為0. 1? 1.0 份。
9. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的分子量調節劑加入量為0. 3? 0? 6 份。
10. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的終止劑選自二乙基羥胺、硫酸羥 胺、福美鈉中的一種或多種。
11. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的終止劑的加入量為〇. 1?〇. 3 份。
12. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的去離子水的加入量為100?300 份。
13. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的隔離劑選自硬脂酸鉀、硬脂酸 鈉、油酸鉀、油酸鈉、合成脂肪酸鉀、合成脂肪酸鈉中的一種或多種。
14. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的隔離劑加入量為1?5份。
15. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的凝聚劑選自氯化鈉、氯化鎂、氯 化鐵、氯化鈣、硫酸鎂、硫酸鋁、明礬中的一種或多種。
16. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的凝聚劑加入量為2?6份。
【文檔編號】C08C1/14GK104448150SQ201310426665
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】徐典宏, 劉春芳, 王蘭海, 董萬卓, 楊海江, 文善雄, 王月霞, 翟云芳, 朱晶, 魏緒玲, 艾純金 申請人:中國石油天然氣股份有限公司