耐寒型丙烯酸酯橡膠及其製備與應用的製作方法
2023-05-21 05:31:16 2
專利名稱：耐寒型丙烯酸酯橡膠及其製備與應用的製作方法
技術領域：
本發明是一種合成丙烯酸酯橡膠，特別涉及耐寒型丙烯酸酯橡膠及其製備與應用。
背景技術：
國產耐寒型丙烯酸酯橡膠是以丙烯酸乙酯為主要單體，以一氯醋酸乙烯酯為硫化 點單體，經乳液聚合而成的彈性體，由於其主鏈是飽和結構，因此具有耐油、耐氧化等特性。 對於耐寒型而言，國產丙烯酸酯橡膠的最低使用溫度為_23°C左右，不能滿足汽車配件對丙 烯酸酯橡膠的要求。國內汽車行業使用的耐寒型丙烯酸酯橡膠長期以來全部被國外膠佔領，國產丙烯 酸酯橡膠的最低使用溫度無法達到-30°C，或者雖然能達到耐寒要求，但是強度、耐油型等 綜合性能不佳，後加工時容易出現粘輥問題，後加工性能不良。因此，國內市場急需開發一 種能滿足汽車業對丙烯酸酯橡膠性能要求的生膠，它的最低使用溫度達到_30°C，同時又具 有其他優異性能。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中的技術問題，提供一種符合耐油、耐寒、耐空氣老 化、等性能要求的，並且生膠的最低使用溫度達到_30°C的耐寒型丙烯酸酯橡膠。本發明採用乳液聚合法，選用氯乙酸乙烯酯(或環氧型甲基丙烯酸縮水甘油酯， 或烯丙基縮水甘油醚)作為硫化點單體，由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和甲氧基 丙烯酸乙酯共聚而合成的耐寒型丙烯酸酯橡膠。本發明的耐寒型丙烯酸酯橡膠，以丙烯酸酯單體及硫化點單體的總重量為100% 計，其製備原料包括下列組分及重量百分比丙烯酸甲酯 10-30%丙烯酸乙酯 20-50%丙烯酸丁酯30-60%甲氧基丙烯酸乙酯 0-30%硫化點單體 1-5%引發劑0.0001-1%乳化劑1-10%凝聚劑2_40%。所述丙烯酸酯單體的總重量是指丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和甲氧基 丙烯酸乙酯的重量之和。所述硫化點單體選自氯乙酸乙烯酯、環氧型甲基丙烯酸縮水甘油酯或烯丙基縮水 甘油醚。所述引發劑、乳化劑及凝聚劑均選自常規。引發劑可選自有機引發劑或無機弓I發劑，乳化劑可選用陰離子型或陽離子型乳化劑，凝聚劑可選自鈣鹽或鈉鹽等電解質。較佳的，本發明耐寒型丙烯酸酯橡膠的製備原料還包括調節劑或阻聚劑中的至 少一種，以丙烯酸酯單體的總重量為100%計，調解劑為0. 001-1%，阻聚劑為0. 05-5%。所述調解劑或阻聚劑均選自常規。本發明的耐寒型丙烯酸酯橡膠的製備方法為將丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸 丁酯、甲氧基丙烯酸乙酯及硫化點單體，在反應釜中與乳化劑水溶液充分乳化後，在引發劑 引發下進行聚合反應，反應液經凝聚劑破乳，凝聚成白色固體彈性體，經洗滌，烘乾後成為產品。具體包括下列步驟1)基本單體配料以丙烯酸酯單體的總重量為100%計，將10-30%的丙烯酸甲 酯、20-50%的丙烯酸乙酯、30-60%的丙烯酸丁酯、8-30%的甲氧基丙烯酸乙酯、1-5%的硫 化點單體按比例混合於預混釜內，製成碳氫相溶液備用；2)將1-10%的乳化劑投入反應釜中，充分攪拌備用；3)乳液聚合將步驟1)製得的碳氫相溶液按比例投入反應釜中，充分攪拌，在 5-50°C之間按比例加入0. 0001-1%引發劑進行引發反應，控制其反應速度、反應峰值，直至 碳氫相反應完畢；4)鹽聚將步驟3)反應完全的膠漿用壓空送到凝聚池內與濃度2-40%的電解質 鹽溶液(此為凝聚劑)混合，在20-70°C的溫度內破乳，凝聚成白色固體彈性體，經洗滌、烘 幹即成產品。本發明的耐寒型丙烯酸酯橡膠可用於汽車、摩託車、變壓器、膠管等。本發明中，此外，本發明的橡膠的強度也獲得了提高。耐寒型丙烯酸酯橡膠的主鏈是飽和碳鏈。在其合成過程中，丙烯酸乙酯具有較好 的耐油性；丙烯酸丁酯具體較好的耐寒性；丙烯酸甲酯的加入，極大改善了耐寒型丙烯酸 酯橡膠的後加工性能，使得後加工時的粘輥現象獲得了緩解，此外，膠的強度和耐熱性能也 獲得了提高；甲氧基丙烯酸乙酯的加入，更使得橡膠的耐油、耐寒性獲得了進一步的優化。 因此，該膠種具有較高的強度、較好的耐熱、耐寒和耐油性能及後加工性能。本發明效果是本發明的耐寒型丙烯酸酯橡膠的主要特點是綜合物理機械性能良好，耐油、耐 寒、耐空氣老化、強度高且後加工性能良好。膠的最低使用溫度在-20-35°C之間，最高使用 溫度可達20(TC，能滿足汽車業對丙烯酸酯橡膠的要求。
具體實施例方式以下列舉具體實例以進一步闡述本發明，應理解，實例並非用於限制本發明的保 護範圍。實施例1按表1的配方及工藝參數製備橡膠。製備步驟1)基本單體配料將丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲氧基丙烯酸乙酯、 硫化點單體按比例混合於預混釜內，製成碳氫相溶液備用；
2)將乳化劑投入反應釜中，充分攪拌備用；3)乳液聚合將步驟1)製得的碳氫相溶液按比例投入反應釜中，充分攪拌，在 5-50°C之間按比例加入引發劑進行引發反應，控制其反應速度、反應峰值，直至碳氫相反應 完畢；4)鹽聚將步驟3)反應完全的膠漿用壓空送到凝聚池內與凝聚劑混合，在 20-70°C的溫度內破乳，凝聚成白色固體彈性體，經洗滌、烘乾即成產品。表1 (以丙烯酸酯單體的總重量為100%計，配方單位)
配方12345678910丙烯酸甲酯(％)10302018151010101010丙烯酸乙酯(％)38. 53020504920402837. 539. 5丙烯酸丁酯(％)38. 53042303360403037. 539. 5甲氧基丙烯酸乙酯(％)108150088301010氯乙酸乙烯酯(％)3232322251引發劑(％)〇.02〇.00011〇.02〇.02〇.02〇.02〇.02〇.02〇.02乳化劑(％)33311033333凝聚劑(%)71089524072030調解劑(％)0〇.002〇.003〇.004〇.005〇.006〇.008〇.0011〇.009阻聚劑(％)0〇.5〇.0551233〇.05〇.05引發溫度35 0C5 V50 0C30 °C4〇°C40 °C45°C48 °C32°C33 °C凝聚溫度55°C40 0C4〇°C20 °C7〇°C60 °C60 0C5〇°C50 °C55°C性能測試3號標準油耐油性能測試方法GB/T1690_1992硬度變化+5 -20 ；體積變化-10 +10.耐寒性能測試方法GB/T2196-97耐空氣老化性能指標GB3512 83強度變化士20 ；硬度變化0 +10% ；伸長了變化0 -40%。強度性能指標彡8Mpa
權利要求
一種耐寒型丙烯酸酯橡膠，以丙烯酸酯單體及硫化點單體的總重量為100％計，其製備原料包括下列組分及重量百分比丙烯酸甲酯10 30％丙烯酸乙酯20 50％丙烯酸丁酯30 60％甲氧基丙烯酸乙酯 0 30％硫化點單體1 5％引發劑0.0001 1％乳化劑1 10％凝聚劑2 40％。
2.如權利要求1所述耐寒型丙烯酸酯橡膠，其特徵在於，所述硫化點單體選自氯乙酸 乙烯酯、環氧型甲基丙烯酸縮水甘油酯或烯丙基縮水甘油醚。
3.如權利要求1所述耐寒型丙烯酸酯橡膠，其特徵在於，所述製備原料還包括調節劑 或阻聚劑中的至少一種。
4.如權利要求3所述耐寒型丙烯酸酯橡膠，其特徵在於，以丙烯酸酯單體的總重量為 100%計，所述調解劑為0. 001-1%，所述阻聚劑為0. 05-5%。
5.如權利要求1-4任一權利要求所述耐寒型丙烯酸酯橡膠的製備方法，為將丙烯酸甲 酯、內烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲氧基丙烯酸乙酯及硫化點單體，在反應釜中與乳化劑水溶 液充分乳化後，在引發劑引發下進行聚合反應，反應液經凝聚劑破乳，凝聚成白色固體彈性 體，經洗滌，烘乾後成為產品。
6.如權利要求5所述耐寒型內烯酸酯橡膠的製備方法，其特徵在於，聚合時的引發溫 度在5-50°C之間，凝聚溫度在20-70°C之間。
全文摘要
本發明公開了耐寒型丙烯酸酯橡膠及其製備與應用。本發明的耐寒型丙烯酸酯橡膠以丙烯酸酯單體及硫化點單體的總重量為100％計，其製備原料包括下列組分及重量百分比丙烯酸甲酯0-30％；丙烯酸乙酯20-50％；丙烯酸丁酯30-60％；甲氧基丙烯酸乙酯8-30％；硫化點單體1-5％；引發劑0.0001-1％；乳化劑1-10％；凝聚劑2-40％。本發明的耐寒型丙烯酸酯橡膠採用乳液聚合法製得，該耐寒型丙烯酸酯橡膠可用於汽車、摩託車、變壓器、膠管等。
文檔編號C08F2/24GK101993511SQ20091010473
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月28日 優先權日2009年8月28日
發明者袁文陽 申請人:袁文陽