乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于乳聚丁苯橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)聚合工藝的不同，丁苯橡膠分為乳聚丁苯橡膠和溶聚丁苯橡膠。與溶聚丁苯橡膠工藝相比，乳聚丁苯橡膠工藝在節(jié)約成本方面更占優(yōu)勢(shì)，全球丁苯橡膠裝置約有75%的產(chǎn)能是以乳聚丁苯橡膠工藝為基礎(chǔ)的。乳聚丁苯橡膠是以丁二烯、苯乙烯為主要單體，經(jīng)乳液法聚合制備的。乳聚丁苯橡膠具有良好的綜合性能，工藝成熟，應(yīng)用廣泛，產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量在丁苯橡膠中均占首位。傳統(tǒng)的丁苯橡膠生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過(guò)程具有乳液聚合不徹底、原料轉(zhuǎn)化率低等缺點(diǎn)，并且產(chǎn)品易結(jié)塊、韌性低，質(zhì)量大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，該乳化劑能夠增加乳聚丁苯橡膠溶液反應(yīng)的穩(wěn)定性，有效提高丁二烯的轉(zhuǎn)化率。
[0004]本發(fā)明所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，包括以下步驟:
[0005](I)將分散劑加入到水中，攪拌制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01?0.05%的分散劑溶液；
[0006](2)將脂肪酸加入到步驟(I)制得的溶液中，攪拌溶解；
[0007](3)向步驟⑵制得的混合溶液中加入氫氧化鈉，攪拌，使溶液pH值在10.0?
11.0，即為乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑。
[0008]其中:分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為1:1?2混入口 ο
[0009]步驟⑴中水優(yōu)選為脫氧軟化水。
[0010]步驟(I)中攪拌的溫度為50°C。步驟⑴中攪拌制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01?0.05%的分散劑溶液，優(yōu)選制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%的分散劑溶液。
[0011]步驟⑵中加入脂肪酸后得到的混合溶液中的脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%?8%。
[0012]步驟(2)中脂肪酸為飽和脂肪酸、單元不飽和脂肪酸或多元不飽和脂肪酸中的一種或多種。優(yōu)選為半硬化牛脂脂肪酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、油酸、月桂酸、棕櫚油酸或亞麻油酸中的一種或多種。
[0013]步驟(3)中優(yōu)選加入氫氧化鈉后溶液中的氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%?1.2%。
[0014]步驟(3)中加入氫氧化鈉時(shí)保持混合溶液的溫度為45?55°C。
[0015]步驟(3)中溶液最終pH值在10.0?11.0，優(yōu)選為10.6?11.0。
[0016]步驟(3)中攪拌時(shí)間為15?20min，優(yōu)選15min。
[0017]本發(fā)明制備得到的乳化劑是一種脂肪酸鈉皂。本發(fā)明所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的應(yīng)用，將該種乳化劑用于聚合單體的聚合反應(yīng)中，制備乳聚丁苯橡膠。采用現(xiàn)有的乳聚丁苯橡膠的制備方法，在反應(yīng)過(guò)程中加入本發(fā)明所制的乳化劑即可。如:將該種乳化劑與聚合單體、電解質(zhì)、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑按現(xiàn)有配方混合，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入終止劑終止反應(yīng)，最終制得乳聚丁苯橡膠；聚合單體優(yōu)選為丁二烯和苯乙烯。
[0018]本發(fā)明制備的乳化劑性質(zhì)穩(wěn)定，溶液密閉后長(zhǎng)期保存不分層。該乳化劑應(yīng)用于乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)時(shí)，能夠顯著增加乳聚丁苯橡膠溶液反應(yīng)的穩(wěn)定性，有效提高丁二烯的轉(zhuǎn)化率，提高乳聚丁苯橡膠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0020](I)本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，可實(shí)施性強(qiáng)，生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)污染，沒(méi)有廢水和廢物排放，又無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染，可以顯著提高原料丁二烯的轉(zhuǎn)化率，降低產(chǎn)品丁苯橡膠的成本。
[0021](2)本發(fā)明原料轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品有效物純度高，性能穩(wěn)定。
[0022](3)本發(fā)明改變了傳統(tǒng)乳化劑的性質(zhì)，得到的乳化劑呈乳白色或淡黃色透明液體。該乳化劑性質(zhì)穩(wěn)定，溶液密閉后長(zhǎng)期保存不分層。
[0023](4)將本發(fā)明制備的乳化劑應(yīng)用于乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)時(shí)，能夠顯著增加乳聚丁苯橡膠溶液反應(yīng)的穩(wěn)定性，有效提高丁二烯的轉(zhuǎn)化率至84%以上，提高乳聚丁苯橡膠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]實(shí)施例
[0026]實(shí)施例中分散劑購(gòu)自浙江傳化能源有限公司；半硬化牛脂脂肪酸、硬脂酸為市售產(chǎn)品；月桂酸、肉豆蔻酸購(gòu)自廣州升月進(jìn)出口貿(mào)易有限公司；棕櫚酸、油酸、棕櫚油酸、亞麻油酸購(gòu)自福建中閩化工有限公司；氫氧化鈉購(gòu)自山東鑫山工貿(mào)有限公司；丁二烯和苯乙烯購(gòu)自中國(guó)石化北京燕化石油化工股份有限公司。
[0027]實(shí)施例1-5中電解質(zhì)溶液采用乙二胺四乙酸鈉鹽、引發(fā)劑采用甲醛次硫酸鈉、分子量調(diào)節(jié)劑采用叔十二碳硫醇、終止劑采用福美鈉，均為市售產(chǎn)品。
[0028]實(shí)施例1
[0029]制備一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑:稱(chēng)取分散劑溶于100g脫氧軟化水中，制成質(zhì)量百分濃度為0.02%的分散劑溶液(分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為1:1混合)，再加入81.4g脂肪酸(硬脂酸)，升溫至50°C，攪拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氫氧化鈉12.3g，保持50°C攪拌15分鐘，得到淡黃色透明液體，即為乳化劑，測(cè)試該乳化劑的pH值為10.8。
[0030]然后將乳化劑與聚合單體、電解質(zhì)溶液、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑混合，進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入終止劑終止反應(yīng)，最終制得乳聚丁苯橡膠。聚合反應(yīng)跟蹤檢測(cè)，單體聚合率達(dá)95%。
[0031]實(shí)施例2
[0032]制備一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑:稱(chēng)取分散劑溶于100g脫氧軟化水中，制成質(zhì)量百分濃度為0.01%的分散劑溶液(分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為I '2混合)，再加入74g脂肪酸(棕櫚酸)，升溫至50°C，攪拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氫氧化鈉12.0g，保持50°C攪拌15分鐘，得到淡黃色透明液體，即為乳化劑，測(cè)試該乳化劑的pH值為9.7。
[0033]然后將乳化劑與聚合單體、電解質(zhì)、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑按照一定配方混合，進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入終止劑終止反應(yīng)，最終制得乳聚丁苯橡膠。聚合反應(yīng)跟蹤檢測(cè)，單體聚合率達(dá)84%。
[0034]實(shí)施例3
[0035]制備一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑:稱(chēng)取分散劑溶于100g脫氧軟化水中，制成質(zhì)量百分濃度為0.05%的分散劑溶液(分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為1:1.5混合)，再加入58g脂肪酸(月桂酸)，升溫至50°C，攪拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氫氧化鈉12.lg，保持50°C攪拌15分鐘，得到淡黃色透明液體，即為乳化劑，測(cè)試該乳化劑的pH值為10.10
[0036]然后將乳化劑與聚合單體、電解質(zhì)、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑按照一定配方混合，進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入終止劑終止反應(yīng)，最終制得乳聚丁苯橡膠。聚合反應(yīng)跟蹤檢測(cè)，單體聚合率達(dá)88%。
[0037]實(shí)施例4
[0038]制備一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑:稱(chēng)取分散劑溶于100g脫氧軟化水中，制成質(zhì)量百分濃度為0.02%的分散劑溶液(分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為1:1混合)，再加入78g脂肪酸(亞麻油酸)，升溫至50°C，攪拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氫氧化鈉13.0g，保持50°C攪拌15分鐘，得到淡黃色透明液體，即為乳化劑，測(cè)試該乳化劑的pH值為11.2。
[0039]然后將乳化劑與聚合單體、電解質(zhì)、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑按照一定配方混合，進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入終止劑終止反應(yīng)，最終制得乳聚丁苯橡膠。聚合反應(yīng)跟蹤檢測(cè)，單體聚合率達(dá)85 %。
[0040]實(shí)施例5
[0041]制備一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑:稱(chēng)取分散劑溶于100g水中，制成質(zhì)量百分濃度為0.02%的分散劑溶液(分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為I '2混合)，再加入Slg脂肪酸(油酸)，升溫至50°C，攪拌溶解脂肪酸，向上述混合溶液中加入氫氧化鈉13.5g，保持50°C攪拌15分鐘，得到淡黃色透明液體，即為乳化劑，測(cè)試該乳化劑的pH值為12。
[0042]然后將乳化劑與聚合單體、電解質(zhì)、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑按照一定配方混合，進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入終止劑終止反應(yīng)，最終制得乳聚丁苯橡膠。聚合反應(yīng)跟蹤檢測(cè)，單體聚合率達(dá)85 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將分散劑加入到水中，攪拌制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0l?0.05%的分散劑溶液； (2)將脂肪酸加入到步驟(I)制得的溶液中，攪拌溶解； (3)向步驟(2)制得的混合溶液中加入氫氧化鈉，攪拌，使溶液pH值在10.0?11.0，即為乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:分散劑為脂肪胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚按照重量比為1:1?2混合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(I)中水為脫氧軟化水。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(I)中攪拌的溫度為48?53 °C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中加入脂肪酸后得到的混合溶液中的脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%?8%。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中脂肪酸為飽和脂肪酸、單元不飽和脂肪酸或多元不飽和脂肪酸中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(2)中脂肪酸為半硬化牛脂脂肪酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、油酸、月桂酸、棕櫚油酸或亞麻油酸中的一種或多種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(3)中加入氫氧化鈉時(shí)保持混合溶液的溫度為45?55°C。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法，其特征在于:步驟(3)中攬摔時(shí)間為15?20min。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于乳聚丁苯橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑的制備方法。將分散劑加入到脫氧軟化水中，攪拌制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01～0.05％的分散劑溶液；加入脂肪酸，攪拌溶解；保持溫度為50℃，再加入氫氧化鈉，攪拌，使溶液pH值在10.0～11.0，制得溶液，即為乳聚丁苯橡膠專(zhuān)用乳化劑。將該種乳化劑用于聚合單體的聚合反應(yīng)中，制備乳聚丁苯橡膠。本發(fā)明生產(chǎn)過(guò)程清潔無(wú)污染，沒(méi)有廢水和廢物排放，能夠顯著增加乳聚丁苯橡膠溶液反應(yīng)的穩(wěn)定性，有效提高丁二烯的轉(zhuǎn)化率，提高乳聚丁苯橡膠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【IPC分類(lèi)】C08F2/24, C08F236/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105017483
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510354261
【發(fā)明人】王新東, 孫楠, 謝淑婷
【申請(qǐng)人】淄博騰輝油脂化工有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日