乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于乳聚丁苯橡胶领域，具体涉及一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]根据聚合工艺的不同，丁苯橡胶分为乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶。与溶聚丁苯橡胶工艺相比，乳聚丁苯橡胶工艺在节约成本方面更占优势，全球丁苯橡胶装置约有75%的产能是以乳聚丁苯橡胶工艺为基础的。乳聚丁苯橡胶是以丁二烯、苯乙烯为主要单体，经乳液法聚合制备的。乳聚丁苯橡胶具有良好的综合性能，工艺成熟，应用广泛，产能、产量和消费量在丁苯橡胶中均占首位。传统的丁苯橡胶生产工艺，生产过程具有乳液聚合不彻底、原料转化率低等缺点，并且产品易结块、韧性低，质量大大降低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，该乳化剂能够增加乳聚丁苯橡胶溶液反应的稳定性，有效提高丁二烯的转化率。
[0004]本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，包括以下步骤:
[0005](I)将分散剂加入到水中，搅拌制得质量分数为0.01?0.05%的分散剂溶液；
[0006](2)将脂肪酸加入到步骤(I)制得的溶液中，搅拌溶解；
[0007](3)向步骤⑵制得的混合溶液中加入氢氧化钠，搅拌，使溶液pH值在10.0?
11.0，即为乳聚丁苯橡胶专用乳化剂。
[0008]其中:分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为1:1?2混入口 ο
[0009]步骤⑴中水优选为脱氧软化水。
[0010]步骤(I)中搅拌的温度为50°C。步骤⑴中搅拌制得质量分数为0.01?0.05%的分散剂溶液，优选制得质量分数为0.02%的分散剂溶液。
[0011]步骤⑵中加入脂肪酸后得到的混合溶液中的脂肪酸的质量分数为7%?8%。
[0012]步骤(2)中脂肪酸为饱和脂肪酸、单元不饱和脂肪酸或多元不饱和脂肪酸中的一种或多种。优选为半硬化牛脂脂肪酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、油酸、月桂酸、棕榈油酸或亚麻油酸中的一种或多种。
[0013]步骤(3)中优选加入氢氧化钠后溶液中的氢氧化钠的质量分数为1%?1.2%。
[0014]步骤(3)中加入氢氧化钠时保持混合溶液的温度为45?55°C。
[0015]步骤(3)中溶液最终pH值在10.0?11.0，优选为10.6?11.0。
[0016]步骤(3)中搅拌时间为15?20min，优选15min。
[0017]本发明制备得到的乳化剂是一种脂肪酸钠皂。本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的应用，将该种乳化剂用于聚合单体的聚合反应中，制备乳聚丁苯橡胶。采用现有的乳聚丁苯橡胶的制备方法，在反应过程中加入本发明所制的乳化剂即可。如:将该种乳化剂与聚合单体、电解质、引发剂、分子量调节剂按现有配方混合，进行聚合反应，反应结束后加入终止剂终止反应，最终制得乳聚丁苯橡胶；聚合单体优选为丁二烯和苯乙烯。
[0018]本发明制备的乳化剂性质稳定，溶液密闭后长期保存不分层。该乳化剂应用于乳聚丁苯橡胶生产时，能够显著增加乳聚丁苯橡胶溶液反应的稳定性，有效提高丁二烯的转化率，提高乳聚丁苯橡胶的市场竞争力。
[0019]本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0020](I)本发明简单易行，可实施性强，生产过程清洁无污染，没有废水和废物排放，又无毒无害无污染，可以显著提高原料丁二烯的转化率，降低产品丁苯橡胶的成本。
[0021](2)本发明原料转化率高，产品有效物纯度高，性能稳定。
[0022](3)本发明改变了传统乳化剂的性质，得到的乳化剂呈乳白色或淡黄色透明液体。该乳化剂性质稳定，溶液密闭后长期保存不分层。
[0023](4)将本发明制备的乳化剂应用于乳聚丁苯橡胶生产时，能够显著增加乳聚丁苯橡胶溶液反应的稳定性，有效提高丁二烯的转化率至84%以上，提高乳聚丁苯橡胶的市场竞争力。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0025]实施例
[0026]实施例中分散剂购自浙江传化能源有限公司；半硬化牛脂脂肪酸、硬脂酸为市售产品；月桂酸、肉豆蔻酸购自广州升月进出口贸易有限公司；棕榈酸、油酸、棕榈油酸、亚麻油酸购自福建中闽化工有限公司；氢氧化钠购自山东鑫山工贸有限公司；丁二烯和苯乙烯购自中国石化北京燕化石油化工股份有限公司。
[0027]实施例1-5中电解质溶液采用乙二胺四乙酸钠盐、引发剂采用甲醛次硫酸钠、分子量调节剂采用叔十二碳硫醇、终止剂采用福美钠，均为市售产品。
[0028]实施例1
[0029]制备一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂:称取分散剂溶于100g脱氧软化水中，制成质量百分浓度为0.02%的分散剂溶液(分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为1:1混合)，再加入81.4g脂肪酸(硬脂酸)，升温至50°C，搅拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氢氧化钠12.3g，保持50°C搅拌15分钟，得到淡黄色透明液体，即为乳化剂，测试该乳化剂的pH值为10.8。
[0030]然后将乳化剂与聚合单体、电解质溶液、引发剂、分子量调节剂混合，进行乳液聚合反应，反应结束后加入终止剂终止反应，最终制得乳聚丁苯橡胶。聚合反应跟踪检测，单体聚合率达95%。
[0031]实施例2
[0032]制备一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂:称取分散剂溶于100g脱氧软化水中，制成质量百分浓度为0.01%的分散剂溶液(分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为I '2混合)，再加入74g脂肪酸(棕榈酸)，升温至50°C，搅拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氢氧化钠12.0g，保持50°C搅拌15分钟，得到淡黄色透明液体，即为乳化剂，测试该乳化剂的pH值为9.7。
[0033]然后将乳化剂与聚合单体、电解质、引发剂、分子量调节剂按照一定配方混合，进行乳液聚合反应，反应结束后加入终止剂终止反应，最终制得乳聚丁苯橡胶。聚合反应跟踪检测，单体聚合率达84%。
[0034]实施例3
[0035]制备一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂:称取分散剂溶于100g脱氧软化水中，制成质量百分浓度为0.05%的分散剂溶液(分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为1:1.5混合)，再加入58g脂肪酸(月桂酸)，升温至50°C，搅拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氢氧化钠12.lg，保持50°C搅拌15分钟，得到淡黄色透明液体，即为乳化剂，测试该乳化剂的pH值为10.10
[0036]然后将乳化剂与聚合单体、电解质、引发剂、分子量调节剂按照一定配方混合，进行乳液聚合反应，反应结束后加入终止剂终止反应，最终制得乳聚丁苯橡胶。聚合反应跟踪检测，单体聚合率达88%。
[0037]实施例4
[0038]制备一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂:称取分散剂溶于100g脱氧软化水中，制成质量百分浓度为0.02%的分散剂溶液(分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为1:1混合)，再加入78g脂肪酸(亚麻油酸)，升温至50°C，搅拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氢氧化钠13.0g，保持50°C搅拌15分钟，得到淡黄色透明液体，即为乳化剂，测试该乳化剂的pH值为11.2。
[0039]然后将乳化剂与聚合单体、电解质、引发剂、分子量调节剂按照一定配方混合，进行乳液聚合反应，反应结束后加入终止剂终止反应，最终制得乳聚丁苯橡胶。聚合反应跟踪检测，单体聚合率达85 %。
[0040]实施例5
[0041]制备一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂:称取分散剂溶于100g水中，制成质量百分浓度为0.02%的分散剂溶液(分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为I '2混合)，再加入Slg脂肪酸(油酸)，升温至50°C，搅拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氢氧化钠13.5g，保持50°C搅拌15分钟，得到淡黄色透明液体，即为乳化剂，测试该乳化剂的pH值为12。
[0042]然后将乳化剂与聚合单体、电解质、引发剂、分子量调节剂按照一定配方混合，进行乳液聚合反应，反应结束后加入终止剂终止反应，最终制得乳聚丁苯橡胶。聚合反应跟踪检测，单体聚合率达85 %。
【主权项】
1.一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将分散剂加入到水中，搅拌制得质量分数为0.0l?0.05%的分散剂溶液； (2)将脂肪酸加入到步骤(I)制得的溶液中，搅拌溶解； (3)向步骤(2)制得的混合溶液中加入氢氧化钠，搅拌，使溶液pH值在10.0?11.0，即为乳聚丁苯橡胶专用乳化剂。2.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:分散剂为脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比为1:1?2混合。3.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(I)中水为脱氧软化水。4.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(I)中搅拌的温度为48?53 °C。5.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(2)中加入脂肪酸后得到的混合溶液中的脂肪酸的质量分数为7%?8%。6.根据权利要求1或5所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(2)中脂肪酸为饱和脂肪酸、单元不饱和脂肪酸或多元不饱和脂肪酸中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(2)中脂肪酸为半硬化牛脂脂肪酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、油酸、月桂酸、棕榈油酸或亚麻油酸中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(3)中加入氢氧化钠时保持混合溶液的温度为45?55°C。9.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法，其特征在于:步骤(3)中揽摔时间为15?20min。
【专利摘要】本发明属于乳聚丁苯橡胶领域，具体涉及一种乳聚丁苯橡胶专用乳化剂的制备方法。将分散剂加入到脱氧软化水中，搅拌制得质量分数为0.01～0.05％的分散剂溶液；加入脂肪酸，搅拌溶解；保持温度为50℃，再加入氢氧化钠，搅拌，使溶液pH值在10.0～11.0，制得溶液，即为乳聚丁苯橡胶专用乳化剂。将该种乳化剂用于聚合单体的聚合反应中，制备乳聚丁苯橡胶。本发明生产过程清洁无污染，没有废水和废物排放，能够显著增加乳聚丁苯橡胶溶液反应的稳定性，有效提高丁二烯的转化率，提高乳聚丁苯橡胶的市场竞争力。
【IPC分类】C08F2/24, C08F236/10
【公开号】CN105017483
【申请号】CN201510354261
【发明人】王新东, 孙楠, 谢淑婷
【申请人】淄博腾辉油脂化工有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月24日