[發明專利]苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳及其制備方法

在審

• 申請號: 201210380916.5
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102898584A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李楊;申凱華;尹國強;王玉榮;王艷色
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08F236/10
• 分類號: C08F236/10;C08F212/08;C08F2/26;C08F2/30;C08F2/38
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于高分子材料合成與制備技術領域，涉及到一類苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳及其制備方法，這種膠乳集傳統的聚丁二烯膠乳、聚異戊二烯膠乳、丁二烯/苯乙烯共聚物膠乳特性于一身，不僅可代替天然膠乳、聚異戊二烯膠乳用于制備高檔次的乳膠制品，而且也可以代替傳統的聚丁二烯膠乳、丁苯膠乳，基于乳液接枝法制備高性能的ABS樹脂。

背景技術

乳膠制品，特別是一次性乳膠制品已廣泛應用于醫療衛生、國防軍事、日常生活、電子探測等諸多領域，其中，以一次性手套的種類、數量為最。PVC、天然膠乳、合成膠乳均可用于制備諸如手套等乳膠制品。PVC制品強度高、價格低，應用廣泛，但存在透氣性差、降解困難、環境污染嚴重等問題，在歐美等一些國家已開始淘汰。天然膠乳制備的乳膠制品價格低、性能好，廣泛應用于醫用、工業和家用手套、避孕套等乳膠制品，但由于天然乳膠中酪蛋白等的存在，易引起人體皮膚過敏反應。

合成膠乳主要包括氯丁膠乳、丁腈膠乳、丁苯膠乳及其共混或共聚物，制備的乳膠制品，沒有蛋白的存在而避免了人體皮膚過敏反應，耐油和耐化學品性能優良，其中氯丁膠乳和丁腈乳膠制品已實現工業化，但氯丁膠乳制品的回收處理問題和丁腈乳膠制品的刺激性氣味問題，制約和影響了產品廣泛地推廣應用，合成膠乳制備的乳膠制品其綜合性能仍無法與天然膠乳制品相媲美。

苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳將聚丁二烯膠乳良好的耐寒性能、聚異戊二烯膠乳良好的物理機械性能以及丁苯膠乳良好的流變加工性能集于一身，是一種綜合性能極佳的高性能膠乳。

發明內容

本發明的目的是提供一類苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳及其制備方法。本發明所制備的苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳具有如下特征：三元共聚物的數均分子量一般范圍為3×10₄－35×10₄，優選范圍為5×10₄－25×10₄。以單體總量100%計，結合苯乙烯含量一般范圍為10％－65％，優選范圍為20％－40％；丁二烯含量一般范圍為10％－70％，優選范圍為20％－40％；異戊二烯含量一般范圍為10％－70％，優選范圍為20％－40％。苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳粒徑范圍一般在50nm-200nm之間，單體轉化率控制在95%左右，固含量一般在40%-60%之間，凝膠含量一般在50%-80%之間。

本發明所涉及的苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳的制備方法如下：在聚合釜中加入反應介質水，以質量計水的用量為單體總量的1.5－2.5倍，加入乳化劑，乳化劑選自陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑中的一種或兩種表面活性劑的混合物，陰離子型表面活化劑一般選自烷基碳數在6－22之間的烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽、脂肪酸鹽、脂肪羧酸鹽、松香酸鹽、歧化松香酸鹽中的一種或幾種陰離子型表面活性劑的混合物，優選自歧化松香酸鉀、油酸鉀、硬脂酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種陰離子型表面活性劑的混合物；非離子型表面活性劑選自烷基碳數在6-22之間的脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯聚氧乙烯醚中的一種或幾種非離子型表面活性劑的混合物；乳化劑用量質量百分數為單體總量的3%－6%；再加入單體苯乙烯，通入氮氣試壓，確認聚合釜無泄漏后，用氮氣置換數次，然后加入共聚單體異戊二烯和丁二烯，啟動聚合釜攪拌，打開夾套循環水浴調整聚合釜溫度，待聚合釜溫度達到所需聚合反應溫度時加入引發劑，引發劑選自熱分解型引發劑過硫酸鹽、芳基偶氮類化合物中的一種或幾種引發劑的混合物，一般選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、芳基偶氮氨基化合物、芳基偶氮硫醚、芳基偶氮酸堿金屬鹽中的一種或幾種引發劑的混合物；優選自過硫酸鉀、過硫酸銨中的一種或幾種引發劑的混合物；引發劑用量質量百分數為單體總量的0.2%－0.5%；再加入分子量調節劑，分子量調節劑選自烷基硫醇，一般選自正十二碳硫醇、叔十碳硫醇、叔十二碳硫醇、叔十四碳硫醇、叔十六碳硫醇中的一種或幾種硫醇的混合物，優選自叔十二碳硫醇，分子量調節劑用量質量百分數為單體總量的0.25%－0.65%；聚合反應溫度控制在40℃－90℃左右，優選在50℃－70℃之間；聚合反應時間控制在6－12小時之間；單體轉化率控制在95%左右；苯乙烯-丁二烯-異戊二烯三元共聚物集成膠乳粒徑范圍一般在50nm－200nm之間，固含量一般在40%－60%之間，凝膠含量一般在50%－80%之間。