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乳化剂对丁腈橡胶3355胶乳特性的影响

2021-11-24张守汉李冬红袁继耀王丰乐刘吉平高志兴崔国锋陈东平

弹性体 2021年5期

张守汉,李冬红,袁继耀,王丰乐,肖 晔,刘吉平,高志兴,崔国锋,陈东平

(中国石油兰州石化公司,甘肃 兰州 730060)

乳液聚合是高分子材料四大合成方法之一,具有聚合物相对分子质量大、体系黏度小、反应热易撤除等特点,在工业化生产中得到广泛应用[1]。乳液聚合中的乳化剂含有亲水基和非极性亲油基两种基团,亲油基与油性的聚合物相溶,亲水基和水相连,对聚合物乳液体系的乳液形态和稳定性至为关键[2-4]。丁腈橡胶(NBR)是以丁二烯和丙烯腈乳液共聚合制备的特种合成橡胶,采用的乳化剂常见的有十二基苯磺酸盐,其是由烷基碳原子数从10~13的四种烷基苯磺酸组成的混合物,四种烷基苯磺酸比例变化,对NBR胶乳会产生影响[5-8]。胶乳粒径(r)、粒径分布(Dr)及机械稳定性(Ms)、凝胶含量(Cg)等是衡量胶乳形态和稳定性的常见指标。r和Dr波动范围越大,乳化剂对胶乳形态的影响越明显,Ms、Cg值越大,胶乳越不稳定,橡胶更易从胶乳中析出,设备及管道易堵挂,影响生产连续长周期运行[9-12]。国内对乳液聚合过程中橡胶胶乳形态变化、乳化剂组成与胶乳形态及稳定性的研究尚未见到报导,探索四种烷基苯磺酸不同比例的乳化剂对NBR胶乳r、Dr、Ms及Cg等的影响,对于乳化剂选择优化及NBR装置长周期稳定运行具有重要的指导意义。

1 实验部分

1.1 原料

丁二烯:质量分数不小于99.5%,乙烯基乙炔质量浓度不大于50 mg/kg,总炔质量浓度不大于100 mg/kg;丙烯腈:质量分数不小于99.5%;烷基苯磺酸混合物钠盐(乳化剂1,以E1表示):烷基苯磺酸质量分数不小于96.3%,中和值为178.3 mg KOH/g,游离油质量分数不大于1.2%,游离酸质量分数不大于0.9%。……

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