专利名称：：一种异戊二烯胶乳及其制备方法
技术领域：
：本发明属于化学品及其制备力法领域，涉及-种异戊二烯胶乳及其制备方法。技术背景异戊二烯胶乳的性能与天然胶乳相似，但纯度高，质量均一，机械稳定性高，有两点不同于天然胶乳，一是只有微凝胶和不含支化结构，二是除含极少量的表面活性剂及防老剂外，不含其它非橡胶成分，另外，其生产速度不受植物生长的限制；其结构虽然与天然胶乳相同，但性能一般低于天然胶乳，能部分取代天然胶乳，其与聚丙烯酸甲酯接枝，可提髙其定伸强度。异戊二烯胶乳主要用于泡沫制品，浸渍制品及压敏胶粘剂，尤其是乳胶手套行业，具有天然胶乳不可比的优势，其性能接近天然胶，具有类似的手感，但不含蛋白质，不会引起皮肤过敏，具有较低的滞后损失，无难闻的气味产生，加工重现性好，耐化学品性能高，还能提供完全透明的产品。伹市场上异戊二烯胶乳的价格比天然胶乳的价格贵9倍，原因在于，其现有的制备方法中，工艺过程复杂、工艺条件及其严格，在有机溶剂中聚合后，再乳化成乳液，还需脱除大量溶剂，导致生产成本髙，而且对环境污染较大；另有一种采用自由基为引发剂的乳液聚合法，如CN1752120A，申请号为200410066552.9所公开的技未方案，虽然是在水相直接合成，能降低生产成本，又有利环保，但其产品属于无规异戊二烯胶乳，其性能当然也不理想。
发明内容解决的技术问题采用定向聚合法直接在水相中制备立构规整的等规异戊二烯胶乳，能克服现有技术中存在的不足，不仅其性能接近天然胶乳；固含量为40~50%，粘度为25~100ml，a-S，PH7~12，完全能满足对夭然胶乳浸渍制'品的性能想求，而且价格也接近天然胶乳，同时有利环保，并能规模化工业生产。采用的技术方案一种异戊二烯胶乳的制备方法，将批量所用组分原料按比例一异戊二烯50~00份，a—烯或/和共轭二烯0~50份，乳化剂1~10份，催化剂0.1~1.0份，去离子水50~200份，一次性全部加入反应釜内，并连续搅拌！同时加热升温至25—5"C，控制象合反应时间1070小时，反应过程中随时分析异戊二烯的转化率，当转化率达到抑~98%时，即可结束，之后进行后处理；后处理中，首先进行减压蒸馏，压力为0.08~0.09MPa，去除水以外的其他残余单体；减压蒸馏后，以300~400目网过滤设备进行过滤，去除大颗粒物；最后以膜过滤或过滤式离心分离法脱水浓縮到要求固含量，然后灌装。按上述方法制备的一种异戊二烯胶乳，为乳白色蓝光液体，固含量为40~50。/。，粘度为25~100mPa.S,PH7~12，冷却贮存时为高弹性聚合物，其所用组分原料及比例为异戊二烯50100份；a—烯或/和共轭二烯0~50份，a—烯通式为R-CH=CH2，如乙烯、l-丁烯、l-辛烯、丙烯、苯乙烯，共轭二烯通式为CH尸t&CH-R"，如1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、2-乙基-l，3-丁二烯、2-正丙基-l，3丁二烯、2-叔丁基-1,3-丁二烯乳化剂1~10份，选用阴离子型的烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、垸基硫酸盐、垸基羧酸盐，如十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷酸，歧化松香酸钾，环烷酸钠，或选用非离子型的烷基聚氧乙烯醚，如AE09;乳液聚合催化剂为0,11.0份，itffi三氯化镧(LaCl3)、三氯化钕(NAC13)以及镧、钕原素与舉硅酸、吡啶、硅类配位体而生成的配位化合物，如氟硅酸镧[La2(siF6)3]、氟硅酸钕[NAa(siF6)3，或选用氯化钴(CDCI2)、氟硅酸钴(C。siF6)、氯化镍(NiCl2);去离子水50200份。有益效果在选用的专用催化剂作用下，异戊二烯直接在水相定向聚合，能制备出等规异戊二烯胶乳，不仅工艺条件简单、為控制，而且环境污染小、成本低，价格接近天然胶乳；性能优异，接近天然胶乳，固含量为40~50%，粘度为25100mP『S，PH7~12,完全能满足对天然咬乳浸渍制品的性能要求，以浸渍手套为例，可比条件下，本发明所制械的手套旗厚0.1~0.15111111,外观、手感颇佳，弹性强，不含过敏物质；断裂伸长率为700~1200%,断裂拉伸彈度14~25MPa,特别适用食品、保健、医用外科手套，替代天然胶；翁够规挺化工业生产。具体实施方式所述异戊二烯胶乳的制备方法中，聚合反应中的转化率分'析方法为，每次取样100g，蒸出除水以外的全部其他原料，再测固形份为xg,即固含量为x%，以此反算出转化率。膜过滤脱水浓縮法，选用5~10万级分子量的超滤膜，以泵强制输送式过滤，棑除其中水份，使之达到要求固含量。过滤式离心分离法脱水浓缩，'必需按需选用滤布及离心机转速。优选工艺条件为，聚合反应温度为40~80C聚合反应时间为20~50小时，减压蒸馏压力为0.08M).085MPa。组分原料优选比例为，异戊二烯60~85份，ex—烯或/和共轭二烯2(卜35份，乳化剂3一份，催化剂0.3~0.8份，去离子水100~150份。所用原料均为市购，其中a—烯为加压液化罐盛装的液休，共轭二烯中的丁烯也为加压液化罐盛装的液体。实施例l异戊二烯85份、苯乙烯加份、1,3-丁二烯5份、1，3-戊二烯J0份、十二烷基磺酸钠5份、三氯化钕0.8份、去离子水l邻份，将原料组分共同投入反应釜搅拌均匀，同时加热升温至801C，在连续搅拌下，进行聚合反应，反应过程中随时分析异戊二烯的转化率，到34小时，转化率达到95%,停止反应；之后，对反应物进行减压蒸馏，压力为(K085MPa，去除水以外的其他残余单体；之后'，再以350目网设备过滤去除大颗粒物最后以膜过滤脱水浓缩，即得终产品，乳白色蓝光液体，固含量为48%，粘度为85mPa'S，PH10,冷却后为高弹性聚合物。实施例2~10的方法步骤同实施例1，所涉原料组分比例及相应的工艺参数、性质如表一所示表一<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表一(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>终产品均为乳白色蓝光液体，冷却后为高弹性聚合物;以上述实施例1~10的终产品制做浸渍手套，膜厚0.1~0.15加加，外观、手感颇佳，弹性强，不含过敏物质，断裂伸长率700~1200%，断裂拉伸强度14;25MPa，大都超过对天然胶乳浸渍手套的现行要求标准，，具体如表一(续)中所述。也可以连续化进行生产，多台反应釜串联运行，将所用原料组分同时分别在保证实时符合比例要求的前提下连续式加入第一台反应釜，各反应釜始终维持基本恒定的反应温度，必须保持反应物流出最后一台反应釜时，能达到要求的转化率，即能满足反应时间，各反应釜均设有转化率分析监测口，并能根据反应情况分别调节反应温度，以保证最终完全聚合反应；后处理可以多台减压蒸馏设备并联交替运行，300一00目过滤设备即可单套连续运行，也可多套并联运行，膜过滤脱水浓縮需批量式间歇进行连续加料时，固体组分原料及组分原料很少的均需预先溶于去离子水中，随之加入，以保证连续均匀加料。权利要求1.一种异戊二烯胶乳的制备方法，将批量所用组分原料按比例——异戊二烯50～100份，α-烯或/和共轭二烯0～50份，乳化剂1～10份，催化剂0.1～1.0份，去离子水50～200份，一次性全部加入反应釜内，并连续搅拌，同时加热升温至25～95℃，控制聚合反应时间10～70小时，反应过程中随时分析异戊二烯的转化率，当转化率达到80～98％时，即可结束，之后进行后处理；后处理中，首先进行减压蒸馏，压力为0.08～0.09MPa，去除水以外的其他残余单体；减压蒸馏后，以300～400目网过滤设备进行过滤，去除大颗粒物；最后以膜过滤或过滤式离心分离法脱水浓缩到要求固含量，然后灌装。2、根据权利要求l所述的方法，在保证相应的条件下，也可以连续化进行生产，多台反应釜串联运行，将所用原料组分同时分别在保证实时符合比例要求的前提下连续式加入第一台反应釜，各反应釜始终维持基本恒定的反应温度，必须保持反应物流出最后一台反应釜时，能达到要求的转化率，即能满足反应时间，各反应釜均设有转化率分析监测口，并能根据反应情况分别调节反应温度，以保证最终完全聚合反应；后处理可以多台减压蒸馏设备并联交替运行，300^400目过滤设备即可单套连续运行，也可多套并联运行，膜过滤脱水浓縮需批量式间歇进行；连续加料时，固体组分原料及组分原料很少的均需预先溶干去离子水中，随之加入，以保证连续均匀加料。3、根据权利要求1所述的制备方法制备的一种异戊二烯胶乳，为乳白色蓝光液体，固含量为4(HS0。/c,粘度为25~100inPa'S，PH7~12，冷却贮存时为高弹性聚合物，其所用组分原料及比例为异戊二'烯50~100份；a—烯或/和共轭二烯0~50份，a—烯通式为R-CH-CH2，如乙烯、l-丁烯、l-辛烯、丙烯、苯乙烯，共轭二烯通式为CH产C-C-CH-R"，如1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、2-乙基-l，3-丁二烯、2-正丙基-1,3丁二烯、2-叔丁基-1,3-丁二烯；乳化剂110份，选用阴离'子型的烷基磺酸盐、垸基苯磺酸盐、垸基硫酸盐、烷基羧酸盐，如十二烷基磺酸钠、十二垸基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷酸，歧化松香酸钾，环烷酸钠，或选用非离子型的烷墓聚氧乙烯醚，如AE09;乳液聚合催化剂为0.1~1.0份，选用三氯化镧(LaCls)、三氯化钕(NACb)以及镧、钕原素与氟硅酸、吡啶、硅类配位体而生成的配位化合物，如氟硅酸镧La2(siF6)31、氟硅酸钕m2(siFf,)31，或选用氯化钴(QC:i2)、氟硅酸钴(CflSiFe)、氯化镍(NiOb):去离子水50~200份。全文摘要一种异戊二烯胶乳及其制备方法属于化学品领域，主要解决异戊二烯合成胶乳性能低于天然胶乳而又高成本问题，采用定向聚合法直接在水相中制备立构规整的等规异戊二烯胶乳；选用组份及比例为，异戊二烯50～100份；α一烯或/和共轭二烯0～50份，如1-辛烯、苯乙烯、1，3-二丁烯；乳化剂1～10份，如阴离子型十二烷基磺酸钠、歧化松香酸钾；催化剂0.1～1.0份，如三氯化镧(LaCl<sub>3</sub>)、三氯化钕(NdCl<sub>3</sub>)；去离子水50～200份；于反应釜中在25～95℃下反应10～70小时，完成聚合，转化率为80～98％，之后进行后处理；终产品为白色蓝光液体，冷却后为高弹性聚合物，固含量40～50％，粘度为25～100MPa·S，pH7～12；价格接近天然胶乳，生产工艺条件简单易控制，性能优异，尤其适用于制做浸渍制品，接近天然胶乳，特别适用于制做浸渍手套，替代天然胶乳；能够规模化工业生产。文档编号C08F2/24GK101280033SQ200810110539公开日2008年10月8日申请日期2008年6月2日优先权日2008年6月2日发明者林金河,袁迪强申请人:北京林氏精化新材料有限公司