一种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于橡胶改性领域，涉及乳液的原位共混聚凝，尤其是一种氯丁橡胶/聚 氯乙烯共沉胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 氯丁橡胶（CR)是一种半通用型合成橡胶，又称氯丁二烯橡胶，新平橡胶，是氯丁 二烯（即2-氯-1，3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。目前氯丁橡胶均为 乳液聚合方法合成，氯丁橡胶在加工过程中，出现早期焦烧、加工粘辊、分散性差、温度敏感 性高，制品耐低温性差、耐磨性差等，其性能经常无法满足工业需求，由此在生产过程中，生 产商经常通过替代品或橡胶改性来解决这一难题，尤其是通过氯丁橡胶与聚氯乙烯（PVC) 合成改性而得到性能优良的共聚物被众多厂家所推崇。
[0003] 但氯丁橡胶与聚氯乙烯在固态状态下具有热力学不相容的特点，因此采用高温机 械法很难将两种材料混合在一起，而且分散不均匀产品质量不稳定性能达不到要求，这也 使现有的氯丁橡胶与聚氯乙烯共聚物的使用受到了局限性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种较高工业性能、生产工艺 便于操作的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶及其制备方法。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：
[0006] -种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其特征在于：其原料组分及重量比例为：
[0007] 氯丁橡胶乳液99 %~60% ;
[0008] 聚氯乙烯乳液1 %~40%。
[0009] 而且，所述氯丁橡胶乳液总固物质质量分数为10%~40%。
[0010] 而且，所述聚氯乙烯乳液总固物质质量分数为10%~40%。
[0011] -种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法，其步骤为：
[0012] ⑴掺混：室温下，将氯丁橡胶乳液与聚氯乙烯乳液按照60~99 :1~40的比例投 入反应釜，混合搅拌均匀，转速为20~40转/分钟，得到混合乳液；
[0013] ⑵凝聚：室温下，向混合乳液连续加入絮凝剂，待据凝聚完毕后，洗涤、挤出、切片， 60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶；
[0014] ⑶混炼：将氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶置于开炼机中混炼，温度70~140°C，根据 各种用途的共沉胶的性能要求添加含有其相对应活性元素的助剂。
[0015] 而且，步骤⑵所述的絮凝剂是质量分数为1 %~10 %的氯化钠溶液、1 %~10 %的 氯化铝溶液、1 %~10 %的氯化钾溶液、1 %~10 %的氯化钙溶液、5 %的盐酸、5 %的硫酸、 5%的草酸、5%的冰醋酸、1 %~20%的氢氧化钠溶液以及1 %~20%的氢氧化钾的任意一 种。
[0016] 而且，步骤⑵所述的聚凝还可以是对混合乳液控温0~15 °C，调节pH在6~8，将 混合乳液投入到冷冻凝聚滚筒中，温度保持在-5~-20°C之间，不断在混合乳液中转动，附 着在滚筒表面的薄膜即为凝聚产物，取出、洗涤、挤出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡 胶/聚氯乙烯共沉胶。
[0017] 而且，步骤⑵所述的聚凝还可以是对混合乳液控温20~30°C，使用离心机对混合 乳液行离心脱水，转速800~1500转/分钟，脱水后即为凝聚产物，待据凝聚完毕后，洗涤、 挤出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶。
[0018] 本发明的优点和积极效果是：
[0019] 1、本发明通过在氯丁橡胶合成阶段对氯丁橡胶进行化学改性，由此改变了氯丁橡 胶性能，改善了氯丁橡胶的焦烧性能、粘辊性能、分散性能、耐磨等性能，解决了传统橡胶混 炼工艺所不能解决的加工问题，拓展了产品的适用范围。
[0020] 2、本专利是利用合成阶段的氯丁橡胶水乳液和PVC水乳液共混，利用特殊的原位 共混凝聚工艺生成新型的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，再经混炼得到性能优异的聚凝胶， 由此使产品具有传统氯丁橡胶和/或其共聚物不具备的工业性能。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的， 不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
[0022] 实施例1
[0023] -种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其原料组分及重量为：
[0024] 氯丁橡胶（CR)乳液（总固物质质量分数为30% ) 80kg ；
[0025] 聚氯乙烯（PVC)乳液（总固物质质量分数为30% ) 20kg。
[0026] 该氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法步骤为：
[0027] ⑴掺混：室温下，将氯丁橡胶乳液与聚氯乙烯乳液投入反应釜，混合搅拌均匀，转 速为20~40转/分钟，得到混合乳液；
[0028] ⑵凝聚：室温下，向混合乳液连续加入5%的氯化钠溶液，待据凝聚完毕后，洗涤、 挤出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶；
[0029] ⑶混炼：将氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶置于开炼机中混炼，温度70~140°C，根据 各种用途的共沉胶的性能要求添加含有其相对应活性元素的助剂。
[0030] 实施例2
[0031] -种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其原料组分及重量为：
[0032] 氯丁橡胶乳液（总固物质质量分数为30% ) 90kg ；
[0033] 聚氯乙烯乳液（总固物质质量分数为30% ) 10kg。
[0034] 该氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法步骤为：
[0035] ⑴掺混：室温下，将氯丁橡胶乳液与聚氯乙烯乳液投入反应釜，混合搅拌均匀，转 速为20~40转/分钟，得到混合乳液；
[0036] ⑵凝聚：对混合乳液控温0~15°C，调节pH在6~8,将混合乳液投入到冷冻凝聚 滚筒中，温度保持在-5~-20°C之间，不断在混合乳液中转动，附着在滚筒表面的薄膜即为 凝聚产物，取出、洗涤、挤出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶2 ;
[0037] ⑶混炼：将氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶置于开炼机中混炼，温度70~140°C，根据 各种用途的共沉胶的性能要求添加含有其相对应活性元素的助剂。
[0038] 实施例3
[0039] -种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其原料组分及重量为：
[0040] 氯丁橡胶乳液（总固物质质量分数为20% ) 99kg ；
[0041] 聚氯乙烯乳液（总固物质质量分数为40% ) 1kg。
[0042] 该氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法步骤为：
[0043] ⑴掺混：室温下，将氯丁橡胶乳液与聚氯乙烯乳液投入反应釜，混合搅拌均匀，转 速为20~40转/分钟，得到混合乳液；
[0044] ⑵凝聚：对混合乳液控温20~30°C，使用离心机对混合乳液行离心脱水，转速 800~1500转/分钟，脱水后即为凝聚产物，待据凝聚完毕后，洗涤、挤出、切片，60~140°C 烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶3 ;
[0045] ⑶混炼：将氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶置于开炼机中混炼，温度70~140°C，根据 各种用途的共沉胶的性能要求添加含有其相对应活性元素的助剂。
[0046] 实施例1
[0047] -种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其原料组分及重量为：
[0048] 氯丁橡胶（CR)乳液（总固物质质量分数为20% ) 60kg ；
[0049] 聚氯乙烯（PVC)乳液（总固物质质量分数为40% ) 40kg。
[0050] 该氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法步骤为：
[0051] ⑴掺混：室温下，将氯丁橡胶乳液与聚氯乙烯乳液投入反应釜，混合搅拌均匀，转 速为20~40转/分钟，得到混合乳液；
[0052] ⑵凝聚：室温下，向混合乳液连续加入5%的氯化钠溶液，待据凝聚完毕后，洗涤、 挤出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶4 ;
[0053] ⑶混炼：将氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶置于开炼机中混炼，温度70~140°C，根据 各种用途的共沉胶的性能要求添加含有其相对应活性元素的助剂。
[0054] 对比试验：
[0055] 将氯丁橡胶和聚氯乙烯物理共混物、纯氯丁橡胶、实施例1和实施例2所得到的氯 丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶1和2分别进行物理性能检测，其对比结果如下：
[0056]
[0057] 橡胶物理性能检测对比表
[0058] 通过对比，通过本发明得到的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶与纯氯丁橡胶相比，其 焦烧性能、粘辊性能、分散性能、耐磨等性能均有了明显提升，而且，氯丁橡胶与聚氯乙烯即 使简单的物理混合，其性能也明显低于氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶。
【主权项】
1. 一种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其特征在于：其原料组分及重量比例为： 氯丁橡胶乳液99 %~60%; 聚氯乙烯乳液1 %~40%。2. 根据权利要求1所述的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其特征在于：所述氯丁橡胶乳 液总固物质质量分数为10 %~40%。3. 根据权利要求1所述的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其特征在于：所述聚氯乙烯乳 液总固物质质量分数为10%~40%。4. 一种制备如权利要求1所述的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的方法，其特征在于：其 步骤为： ⑴掺混：室温下，将氯丁橡胶乳液与聚氯乙烯乳液按照60~99 :1~40的比例投入反 应釜，混合搅拌均匀，转速为20~40转/分钟，得到混合乳液； ⑵凝聚：室温下，向混合乳液连续加入絮凝剂，待混合乳液全部变为絮状物后，洗涤、挤 出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶； ⑶混炼：将氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶置于开炼机中混炼，温度70~140°C，根据各种 用途的共沉胶的性能要求添加含有其相对应活性元素的助剂。5. 根据权利要求4所述的所述的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法，其特征在于： 步骤⑵所述的絮凝剂是质量分数为1 %~10%的氯化钠溶液、1 %~10%的氯化铝溶液、 1 %~10%的氯化钾溶液、1 %~10%的氯化钙溶液、5%的盐酸、5%的硫酸、5%的草酸、 5%的冰醋酸、1 %~20%的氢氧化钠溶液以及1 %~20%的氢氧化钾的任意一种。6. 根据权利要求4所述的所述的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法，其特征在于： 步骤⑵所述的聚凝还可以是对混合乳液控温0~15°C，调节pH在6~8,将混合乳液投入 到冷冻凝聚滚筒中，温度保持在-5~-20°C之间，不断在混合乳液中转动，附着在滚筒表面 的薄膜即为凝聚产物，取出、洗涤、挤出、切片，60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共 沉胶。7. 根据权利要求4所述的所述的氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶的制备方法，其特征在于： 步骤⑵所述的聚凝还可以是对混合乳液控温20~30°C，使用离心机对混合乳液行离心脱 水，转速800~1500转/分钟，脱水后即为凝聚产物，待据凝聚完毕后，洗涤、挤出、切片， 60~140°C烘干，得到氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶。
【专利摘要】本发明涉及一种氯丁橡胶/聚氯乙烯共沉胶，其原料组分及重量比例为：氯丁橡胶乳液99％～60％；聚氯乙烯乳液1％～40％。本发明通过在氯丁橡胶合成阶段对氯丁橡胶进行化学改性，由此改变了氯丁橡胶性能，改善了氯丁橡胶的焦烧性能、粘辊性能、分散性能、耐磨等性能，解决了传统橡胶混炼工艺所不能解决的加工问题，拓展了产品的适用范围。
【IPC分类】C08L11/02, C08J3/16, C08L27/06
【公开号】CN105566709
【申请号】CN201410554878
【发明人】王刚, 赵磊
【申请人】天津铭天高分子材料有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月17日