專利名稱：連續(xù)制備包含橡膠、烴類樹(shù)脂和溶劑的組合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備包含橡膠、烴類樹(shù)脂和溶劑的組合物的方法，特別涉及一種粘合劑配方。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在溶解裝置中制備這些組合物，向其中通過(guò)“分批”法加入各種成分并使之保持接觸直至溶劑溶解了橡膠和烴類樹(shù)脂以及任何存在的添加劑。然而，該方法不能確保不同生產(chǎn)批次指定組合物性能的一致性。
為防止這一問(wèn)題，本發(fā)明的目的是采用雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)制備上述類型組合物的方法。
連續(xù)制備系統(tǒng)的使用確保了最終組合物性能隨時(shí)間的可重現(xiàn)性。事實(shí)上，為擠出機(jī)典型配備的控制系統(tǒng)確保了工藝參數(shù)隨時(shí)間經(jīng)過(guò)仍得到保持，參數(shù)例如擠出機(jī)中花費(fèi)的時(shí)間、單位產(chǎn)品提供的能量、單位時(shí)間螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)、熱分布型等會(huì)影響這些性能。
而且，雙螺桿擠出機(jī)的應(yīng)用，優(yōu)選是同向旋轉(zhuǎn)型的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)組合物各種組分的有效混合，還降低了組合物的溶劑含量，一般從約65％的值降低至約45-50％的值。從最終組合物回收溶劑涉及到巨大的成本，而且一定量的溶劑(與最初存在的成正比)在任何情況下都會(huì)擴(kuò)散到外部，這會(huì)造成環(huán)境破壞和經(jīng)濟(jì)損失，從上述事實(shí)的觀點(diǎn)來(lái)看，這一降低具有特別意義。
本發(fā)明的方法優(yōu)選規(guī)定將至少一部分溶劑在擠出機(jī)初始段下游的位置處添加。甚至更優(yōu)選的，所述溶劑在位于擠出機(jī)初始段下游的多個(gè)不同位置處添加。例如，溶劑的首次添加發(fā)生在距擠出機(jī)初始段至少4D處(其中，D表示兩個(gè)擠出機(jī)螺桿之一的直徑)，例如20D。
有利地，在擠出機(jī)上首次進(jìn)行溶劑添加的位置的上游的部分中將溫度保持在60℃-120℃，然而，在擠出機(jī)上首次進(jìn)行溶劑添加的位置的下游的部分中，將溫度保持在40℃-80℃，該上游部分的溫度高于該下游部分中的優(yōu)勢(shì)溫度。
所用的橡膠可以選自天然橡膠、合成橡膠及其混合物，例如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和天然橡膠(NR)。
正如已知的那樣，烴類樹(shù)脂是通過(guò)煤焦油、松香或石油的不飽和組分聚合制備的樹(shù)脂。優(yōu)選采用具有增粘性能的烴類，例如以Escorez或Wing-tack的名稱銷售的類型，及其混合物。
溶劑選自例如己烷、戊烷、二氯丙烷及其混合物。
從以下參考附圖提供的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特性將變得顯而易見(jiàn)，其中

圖1簡(jiǎn)要顯示了雙螺桿擠出機(jī)，其中實(shí)施了本發(fā)明的方法，和圖2和3分別簡(jiǎn)要顯示了雙螺桿擠出機(jī)，其中實(shí)施了本發(fā)明方法的其它實(shí)施方案。
連續(xù)制備包含橡膠、烴類樹(shù)脂和溶劑的組合物的方法規(guī)定使用(圖1)雙螺桿擠出機(jī)10，例如同向旋轉(zhuǎn)型的。
擠出機(jī)10中突出之處是順序設(shè)置的第一段12、第二段14、第三段16和第四段18。第一段12具有等于16D的長(zhǎng)度(其中，D表示擠出機(jī)10兩個(gè)螺桿之一的直徑)，第二段14具有等于約12D的長(zhǎng)度，第三段16具有等于約12D的長(zhǎng)度，第四段18具有等于約16D的長(zhǎng)度。
在第一段12的開(kāi)始處引入橡膠20、烴類樹(shù)脂22以及常規(guī)添加劑24，例如氧化劑。將第一段12的溫度保持在60-120℃。引入成分的均質(zhì)化發(fā)生在第一段12中。
總體溶劑26中5-20％的部分在第二段14的開(kāi)始處引入。將第二段14的溫度保持在30-80℃。成分的其余部分在溶劑26中的溶解發(fā)生在第二段14中。
總體溶劑26中再5-20％的部分在第三段16的開(kāi)始處引入。將第三段16的溫度保持在20-60℃。成分的其余部分在溶劑26中的進(jìn)一步溶解發(fā)生在第三段16中。
溶劑26的其它部分在第四段18的開(kāi)始處并沿該部分引入，以達(dá)到所需的溶劑總量。將第四段18的溫度保持在20-40℃。成分的其余部分在溶劑26中的完全溶解在第四段18中實(shí)現(xiàn)。在擠出機(jī)10出口處制得的組合物的溫度必須低于所用溶劑26的沸點(diǎn)。
參考圖2描述了本發(fā)明制備方法的一個(gè)變形。在該變形中，擠出機(jī)10中突出之處是順序設(shè)置的第一段12、第二段14、第三段16、第四段18和第五部分28。第一段12具有約12D的長(zhǎng)度，第二段14具有約8D的長(zhǎng)度，第三段16具有約12D的長(zhǎng)度，第四段18具有約8D的長(zhǎng)度，第五部分28具有約16D的長(zhǎng)度。
在第一段12的開(kāi)始處引入橡膠20、總體烴類樹(shù)脂22中30-50％的部分以及添加劑24。將第一段12的溫度保持在60-120℃。引入成分的均質(zhì)化發(fā)生在第一段12中。
烴類樹(shù)脂22的其余部分在第二段14的開(kāi)始處引入。將第二段14的溫度保持在60-80℃。引入成分的進(jìn)一步均質(zhì)化發(fā)生在第二段14中。
總體溶劑26中5-20％的部分在第三段16的開(kāi)始處引入。將第三段16的溫度保持在30-80℃。成分的其余部分在溶劑中的溶解發(fā)生在第三段16中。
總體溶劑26中再5-20％的部分在第四段18的開(kāi)始處引入。將第四段18的溫度保持在20-60℃。成分的其余部分在溶劑中的進(jìn)一步溶解發(fā)生在第四段18中。
溶劑26的其它部分在第五部分28的開(kāi)始處并沿該部分引入，以達(dá)到所需的溶劑總量。將第五部分28的溫度保持在20-40℃。成分的其余部分在溶劑26中的完全溶解在第五部分28中實(shí)現(xiàn)。在擠出機(jī)10出口處制得的組合物的溫度必須低于所用溶劑26的沸點(diǎn)。
參考圖3描述了本發(fā)明制備方法的另一個(gè)變形。在該變形中，擠出機(jī)10中突出之處是順序設(shè)置的第一段12、第二段14和第三段16。第一段12具有約20D的長(zhǎng)度，第二段14具有約12D的長(zhǎng)度，第三段16具有約24D的長(zhǎng)度。
在第一段12的開(kāi)始處引入橡膠20、烴類樹(shù)脂22和添加劑24，總體溶劑26中2-10％的部分在距離擠出機(jī)10起始處4D的位置引入。將第一段12的溫度保持在40-80℃。引入成分的均質(zhì)化發(fā)生在第一段12中。
總體溶劑26中5-20％的部分在第二段14的開(kāi)始處引入。將第二段14的溫度保持在30-60℃。成分的其余部分在溶劑26中的溶解發(fā)生在第二段14中。
溶劑26的其它部分在第三段16的開(kāi)始處并沿該部分引入，以達(dá)到所需的溶劑總量。將第三段16的溫度保持在20-40℃。成分的其余部分在溶劑26中的完全溶解在第三段16中實(shí)現(xiàn)。在擠出機(jī)10出口處制得的組合物的溫度必須低于所用溶劑26的沸點(diǎn)。
當(dāng)然，本發(fā)明的原理如上述，實(shí)施方案構(gòu)成和形式的細(xì)節(jié)相對(duì)于僅以示例方式描述的那些可以有很大變化，而不背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.采用雙螺桿擠出機(jī)(10)來(lái)連續(xù)制備包含橡膠(20)、烴類樹(shù)脂(22)和溶劑(26)的組合物的方法。
2.權(quán)利要求1的方法，其規(guī)定在擠出機(jī)(10)初始段下游的位置處添加至少一部分溶劑(26)。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中溶劑(26)的首次添加發(fā)生在距擠出機(jī)(10)初始段至少4D處。
4.權(quán)利要求2或3的方法，其中溶劑(26)在位于擠出機(jī)(10)初始段下游的多個(gè)不同位置處添加。
5.權(quán)利要求3或4的方法，其中，在擠出機(jī)(10)上首次進(jìn)行溶劑(26)添加的位置的上游的部分中，將溫度保持在60℃-120℃，而在擠出機(jī)(10)上首次進(jìn)行溶劑(26)添加的位置的下游的部分中，將溫度保持在40℃-80℃，該上游部分中的溫度高于該下游部分中的優(yōu)勢(shì)溫度。
6.上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其規(guī)定在擠出機(jī)(10)初始段下游的位置處添加至少一部分烴類樹(shù)脂(22)。
7.上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中橡膠(20)選自天然橡膠、合成橡膠及其混合物。
8.上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中烴類樹(shù)脂(22)具有增粘性能。
9.上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中溶劑(26)選自己烷、戊烷、二氯丙烷及其混合物。
10.上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中雙螺桿擠出機(jī)(10)是同向旋轉(zhuǎn)型的。
全文摘要
連續(xù)制備包含橡膠(20)、烴類樹(shù)脂(22)和溶劑(26)的組合物的方法規(guī)定使用雙螺桿擠出機(jī)(10)，例如同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。優(yōu)選地，至少一部分溶劑(26)在擠出機(jī)(10)初始段下游的位置處，例如在距擠出機(jī)(10)初始段至少4D處添加。
文檔編號(hào)B29C47/10GK1675046SQ03819632
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者G·馬里斯 申請(qǐng)人:F·里·馬里斯股份有限公司