一种耐高温粉末丁腈橡胶.pdf

1、10申请公布号CN104193907A43申请公布日20141210CN104193907A21申请号201410390498722申请日20140810C08F279/02200601C08F236/12200601C08F222/38200601C08F220/54200601C08F8/30200601C08F8/34200601C08F6/2220060171申请人盛东科技有限公司地址239300安徽省滁州市天长市珠湖东路88号72发明人刘建荣赵峰方光东74专利代理机构合肥市长远专利代理事务所普通合伙34119代理人程笃庆黄乐瑜54发明名称一种耐高温粉末丁腈橡胶57摘要本发明公开了一种

2、耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁二烯5060，丙烯腈3040，乳化剂23，氮苯基酰胺类耐高温改性剂055，防老剂052，破乳剂24；按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，聚合温度为4060，当聚合转化率达到6873时控制聚合温度为5557，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应810H；在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为4045，凝聚45H完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。51INTCL权利要求书2页说明书4页19中华人民共和国国家知识

3、产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页10申请公布号CN104193907ACN104193907A1/2页21一种耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，其原料按重量百分比包括丁二烯5060，丙烯腈3040，乳化剂23，氮苯基酰胺类耐高温改性剂055，防老剂052，破乳剂24；根据上述原料配比，按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶聚合步骤，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，聚合温度为4060，当聚合转化率达到6873时控制聚合温度为5557，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应810H；凝聚步骤，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为4045，凝聚45H

4、完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。2根据权利要求1所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，其原料按重量百分比包括丁二烯5060，丙烯腈3040，乳化剂23，氮苯基酰胺类耐高温改性剂055，防老剂052，破乳剂24。3根据权利要求1或2所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，按重量百分比，氮苯基酰胺类耐高温改性剂的加入量为25，优选为35，更优选为448，进一步优选为45。4根据权利要求13任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为4555，当聚合转化率达6971时控制聚合温度为555

5、7，然后加入445氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应910H。5根据权利要求14任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入12防老剂后加入24破乳剂进行凝聚，凝聚温度为4243，凝聚45H完全破乳。6根据权利要求15任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，氮苯基酰胺类耐高温改性剂可以为氮苯基马来酰胺、氮苯基丙烯酰胺、4N苯基苯酰胺、N苯基甲磺酰胺、N苯基丙烯酰胺、N苯基苯磺酰胺、N苯基苯甲酰胺、N1萘基N苯基甲酰胺、N2氯乙基苯甲酰胺、N苯基甲基丙烯酰胺、2甲基N苯基丙酰胺、2氨基N乙基N苯基苯磺酰胺、2氨基N3氯苯基苯甲酰胺中的一种或多种组合。7根

6、据权利要求16任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，乳化剂为动物脂肪酸、植物脂肪酸、合成脂肪酸中一种或多种组合。8根据权利要求17任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，防老剂为酚类防老剂或胺类防老剂。9根据权利要求18任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，干燥粉碎，之后过40目筛，得到的耐高温粉末丁腈橡胶粒径不大于045MM。10根据权利要求19任一项所述的耐高温粉末丁腈橡胶，其特征在于，其原料按重量百分比包括丁二烯55，丙烯腈345，乳化剂25，氮苯基酰胺类耐高温改性剂45，防老剂1，破乳剂25；聚合步骤，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为45，在聚合过程

7、中当聚合转化率达70时控制聚合温度为56，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂权利要求书CN104193907A2/2页3继续反应10H；脱气去除未反应完的丁二烯和/或丙烯腈；凝聚步骤，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为43，凝聚5H完全破乳；将凝聚反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，过筛得到耐高温粉末丁腈橡胶。权利要求书CN104193907A1/4页4一种耐高温粉末丁腈橡胶技术领域0001本发明涉及粉末丁腈橡胶技术领域，尤其涉及一种耐高温粉末丁腈橡胶。背景技术0002粉末丁腈橡胶属于丁腈橡胶中的一类，是一种增韧剂，主要用作树脂改性剂，在橡胶并用制品领域占有重要地位，

8、与块状胶相比，由于其粒径小，分散性好，便于与加工助剂或树脂粉掺混后直接挤出或注塑成型，为加工成形的连续化、自动化创造了条件，粉末丁腈橡胶现主要用途有两点制作摩擦材料以改性酚醛树脂增加韧性和耐摩擦性能；添加到PVC、PV等高分子材料中，以提高产品的抗拉伸能力和韧性。0003目前国外厂家采取的是冷冻喷雾干燥方法制造，其优点是环保，缺点是设备要求高、产品成本高；国内采取的凝聚成粉方法制造，优点是生产效率高，设备要求低，产品成本小，最明显的缺点是凝聚过程需要使用盐NACL做破乳剂，最终产品含氯离子，有腐蚀作用，环保处理浪费大量的水，而且由于盐分的存在无法采取生化方法降低COD，大规模生产需要采用反渗透

9、方法处理污水，环保成本极高。0004CN103012881A公开了一种耐高温丁腈橡胶复合材料，该发明所述耐高温丁腈橡胶复合材料比普通橡胶复合材料耐温提高近20，适用于高温要求不高于150的各种密封场合，如发电机轴承密封圈、空调离合器轴承密封圈等。0005目前国内外粉末丁腈产品耐高温性能都比较低，在烘箱2小时测试条件下，国内产品保持不分解炭化的上限温度是160，同样条件下，国外产品的上限温度时180左右。发明内容0006本发明提出了一种耐高温粉末丁腈橡胶，耐热性能优异，制备工艺简单，适于大批量生产。0007本发明提出的一种耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁二烯5060，丙烯腈3040，

10、乳化剂23，氮苯基酰胺类耐高温改性剂055，防老剂052，破乳剂24；0008根据上述原料配比，按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶0009聚合步骤，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，聚合温度为4060，当聚合转化率达到6873时控制聚合温度为5557，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应810H；0010凝聚步骤，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为4045，凝聚45H完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。0011优选地，其原料按重量百分比包括丁二烯5060，丙烯腈3040，乳化剂23，氮苯基酰胺类耐高温改性

11、剂055，防老剂052，破乳剂24。说明书CN104193907A2/4页50012优选地，按重量百分比，氮苯基酰胺类耐高温改性剂的加入量为25，优选为35，更优选为448，进一步优选为45。0013优选地，在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为4555，当聚合转化率达6971时控制聚合温度为5557，然后加入445氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应910H。0014优选地，在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入12防老剂进行凝聚，凝聚温度为4243，凝聚45H后加入24破乳剂至反应完全。0015优选地，氮苯基酰胺类耐高温改性剂可以为氮苯基马来酰胺、氮苯基丙烯酰胺、

12、4N苯基苯酰胺、N苯基甲磺酰胺、N苯基丙烯酰胺、N苯基苯磺酰胺、N苯基苯甲酰胺、N1萘基N苯基甲酰胺、N2氯乙基苯甲酰胺、N苯基甲基丙烯酰胺、2甲基N苯基丙酰胺、2氨基N乙基N苯基苯磺酰胺、2氨基N3氯苯基苯甲酰胺中的一种或多种组合。0016优选地，乳化剂为动物脂肪酸、植物脂肪酸、合成脂肪酸中一种或多种组合；例如，乳化剂可以为十二烷基硫酸钠、油酸等。0017优选地，防老剂为酚类防老剂或胺类防老剂。0018优选地，干燥粉碎，之后过40目筛，得到的耐高温粉末丁腈橡胶粒径不大于045MM。0019优选地，上述耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁二烯55，丙烯腈345，乳化剂25，氮苯基酰胺类

13、耐高温改性剂45，防老剂1，破乳剂25；0020聚合步骤，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为45，在聚合过程中当聚合转化率达70时控制聚合温度为56，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应10H；脱气去除未反应完的丁二烯和/或丙烯腈；0021凝聚步骤，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为43，凝聚5H完全破乳；将凝聚反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，过筛得到耐高温粉末丁腈橡胶。0022本发明中，在丁二烯和丙烯腈未完全聚合反应的情况下引入耐热组分，并采用竞聚率相近的氮苯基酰胺类耐高温改性剂作为耐热组分，丁二烯与丙烯腈聚合为核体，剩余双键与氮苯基酰胺

14、类耐高温改性剂接枝反应为壳体，通过阻碍氧气进入核体内部从而增加耐高温性能，不仅可保持增韧效能不变，且可显著提高耐热性能，产品可在200烘箱内2小时保持不变性、不炭化，耐热性能优异。0023聚合过程中，通过控制氮苯基酰胺类耐高温改性剂的加入时间，加入时机太早，则氮苯基酰胺类耐高温改性剂同丁二烯、丙烯腈过早的进行接枝反应，无法形成壳体，起不到耐高温的作用，在聚合反应进行到特定阶段时加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂，能够较好的进行接枝反应，产品耐热性能好，加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂后，需要合理控制接枝温度，温度较低时，氮苯基酰胺类耐高温改性剂与丁二烯、丙烯腈的接枝反应太慢，温度过低则不反应，温度较高时

15、，则氮苯基酰胺类耐高温改性剂发生自聚反应逐渐占主导地位，温度过高或过低都影响耐温性能的提高。0024氮苯基酰胺类耐高温改性剂单体本身有一定毒性，如何达到理想的耐温效果，确保单体反应完全并且考虑经济性，加入量是个重要的研究课题，我们通过检测发现，加入量说明书CN104193907A3/4页6在不超过6的情况下，氮苯基酰胺类耐高温改性剂基本完全发生了聚合反应，但对耐温性能已无明显提高效果，我们确定了5的加入上限，确保安全，另外通过同等条件试验，最终确定了45的理想加入量。0025本发明通过自主研发，添加5以内的氮苯基酰胺类耐高温改性剂，提高产品的耐高温性能，产成品可在200烘箱内2小时保持不变性、

16、不炭化，性能下降10以下，耐高温上限的提高对于本产品的应用具有非常重要的意义，由于本产品是作为添加剂使用，在高分子塑料过程中，往往是高温挤压注塑成型，粉末丁腈橡胶自身耐高温能够达到200，作为添加剂与高分子塑料混合成型过程中，由于加温时间短暂，可承受300左右的高温且保持不变性，发挥增韧等性能，可以大大拓展在ABS、PC等高分子材料改性应用中。通过我们反复试验数据统计，聚合过程可有99的收率，高于目前同行水平，在产品性能显著提高的同时，生产效率高，对设备的要求一般，具备工业化生产的前景，经济效益和环保效益显著。具体实施方式0026实施例10027一种耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁

17、二烯50，丙烯腈39，乳化剂25，氮苯基酰胺类耐高温改性剂45，防老剂05，破乳剂35；0028根据上述原料配比，按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶0029在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，聚合温度为40，当聚合转化率达到72时控制聚合温度为56，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应10H；0030在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为405，凝聚5H完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。0031实施例20032一种耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁二烯595，丙烯腈315

18、，乳化剂3，氮苯基酰胺类耐高温改性剂25，防老剂15，破乳剂2；0033根据上述原料配比，按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶0034在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，聚合温度为59，当聚合转化率达到685时控制聚合温度为57，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应85H；0035在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为445，凝聚4H完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。0036实施例30037一种耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁二烯565，丙烯腈35，乳化剂25，氮苯基酰胺

19、类耐高温改性剂35，防老剂1，破乳剂25；0038根据上述原料配比，按照以下步骤制备所述耐高温粉末丁腈橡胶0039在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为48，当聚合转化率达695时控制聚合温度为56，然后加入43氮苯基酰胺类耐高温改性说明书CN104193907A4/4页7剂继续反应95H；0040在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入158防老剂后加入32破乳剂进行凝聚，凝聚温度为425，凝聚45H完全破乳；然后将聚合反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，得到所述耐高温粉末丁腈橡胶。0041实施例40042一种耐高温粉末丁腈橡胶，其原料按重量百分比包括丁二烯55，丙

20、烯腈345，乳化剂25，氮苯基酰胺类耐高温改性剂45，防老剂1，破乳剂25；0043在聚合步骤中，按配比将丁二烯、丙烯腈及乳化剂进行聚合，其聚合温度为45，在聚合过程中当聚合转化率达70时控制聚合温度为56，然后加入氮苯基酰胺类耐高温改性剂继续反应10H；脱气去除未反应完的丁二烯和/或丙烯腈；0044在凝聚步骤中，向聚合反应得到的物料中加入防老剂后加入破乳剂进行凝聚，凝聚温度为43，凝聚5H完全破乳；将凝聚反应得到的物料离心水洗，干燥粉碎，过筛得到耐高温粉末丁腈橡胶。0045在实施例14中，氮苯基酰胺类耐高温改性剂可以为氮苯基马来酰胺、氮苯基丙烯酰胺、4N苯基苯酰胺、N苯基甲磺酰胺、N苯基丙烯

21、酰胺、N苯基苯磺酰胺、N苯基苯甲酰胺、N1萘基N苯基甲酰胺、N2氯乙基苯甲酰胺、N苯基甲基丙烯酰胺、2甲基N苯基丙酰胺、2氨基N乙基N苯基苯磺酰胺、2氨基N3氯苯基苯甲酰胺中的一种或多种组合。0046在实施例14中，根据性能需求添加5以内的氮苯基酰胺类耐高温改性剂，产成品可在200烘箱内2小时保持不变性、不炭化，提高耐热性能。通过我们反复试验数据统计，聚合过程可有99的收率，高于目前同行水平，在产品性能显著提高的同时，生产效率高，对设备的要求一般，具备工业化生产的前景，经济效益和环保效益显著。0047以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。说明书CN104193907A