专利名称：聚硫橡胶乳液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及液态聚硫橡胶的水性化技术及增韧水性环氧树脂，即聚硫橡胶乳液制备方法及其应用。
背景技术：
液体聚硫橡胶是最早合成的液态橡胶之一，因其综合性能优越，已广泛应用于造船、汽车、航空、电气、石油等工业部门，用作胶粘剂、密封剂、涂层、填隙材料等。特别地，由于其可以和某些树脂通过化学反应或共硫化生成共聚物，从而明显提高树脂的韧性和抗冲击能力，因此液体聚硫橡胶大量用于改性环氧树脂等。随着环保要求的不断提高，需要在材料的应用过程中尽量做到低污染甚至是无污染，因而环氧乳液型涂料及胶粘剂逐渐成为研究热点。而脆性大、抗冲强度低、耐水性及耐溶剂性差是其固有缺点，目前所用的液态聚硫橡胶的分子量为1000～7500，粘度为1.2～130Pa·S。已不能很好地用来改性水性环氧。
发明目的本发明的目的在于提供一种高稳定的聚硫橡胶乳液的制备方法，得到的聚硫橡胶乳液粘度得到显著降低，与水性环氧树脂有极好的相容性和可操作性能，同时由于其不含VOC(volatile organic compound)还可以应用在食品、医药等领域作为密封胶或保护层，从而扩大了它的应用范围。
本发明的目的还在于提供所述方法制备的高稳定的聚硫橡胶乳液。
本发明的聚硫橡胶乳液的制备方法包括
——向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入4～10份重量混合乳化剂、2～10份重量稳定剂，预乳化20～40分钟，温度为50～80℃；——加入0～3份重量硅类消泡剂，再向其中滴加去离子水，并提高搅拌速度至800～28000转/分钟，乳化1-3小时；所述混合乳化剂由聚乙二醇苯基醚(例如OP10～60)、失水山梨醇酸酯(例如Span20～85)、聚氧乙烯失水山梨醇酸酯(例如Tween20～85)、烷基苯磺酸钠按1～6∶1～6∶0～3∶0～3比例组成；稳定剂为聚乙烯醇类，例如PVA1788、124、或1799；硅类消泡剂例如AGITAN265、760。
去离子水的滴加速度最佳为1～3毫升/分钟。
所述乳化温度最好控制在60～75℃。
所述乳化时间最好是2～3小时。
本发明与现有技术相比，具有如下优点1、与一般的液态聚硫橡胶相比，聚硫橡胶乳液的粘度、密度和极性得到显著降低，气味也随之减少，可操作性提高。
2、以水作为分散介质，使乳液体系不含有机溶剂，减少污染，从而使其应用范围得到进一步扩大，其应用领域除涵盖传统的行业，还可扩展到食品加工、印刷、纺织、医药等部门。
3、聚硫橡胶乳液改性水性环氧树脂，比用一般的液态聚硫橡胶改性具有更好的相容性，使得最终体系的综合性能得到明显改善。
具体实施例方式
实施例1——向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入4克混合乳化剂、2克PVA1788，预乳化20分钟，温度为60℃；——加入1克AGITAN265，再向其中滴加去离子水，滴加速度为1毫升/分钟，并提高搅拌速度至1500转/分钟，乳化2小时；所述混合乳化剂由OP10、Span20、Tween20、烷基苯磺酸钠按1∶1∶1∶1比例组成；所得的乳液稳定性优，离心2500转/分钟，25分钟不分层。
表1是本例制备的聚硫橡胶乳液性能；表1
实施例2——向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入5克混合乳化剂、5克PVA1799，预乳化25分钟，温度为65℃；——加入1克AGITAN760，再向其中滴加去离子水，滴加速度为1.5毫升/分钟，并提高搅拌速度至1600转/分钟，乳化1.5小时；所述混合乳化剂由OP10、Span60、Tween20、烷基苯磺酸钠按3∶3∶3∶1比例组成；所得的乳液稳定性优，离心3000转/分钟，25分钟不分层。
表2是本例制备的聚硫橡胶乳液性能；表2
实施例3——向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入6克混合乳化剂、4克PVA1788，预乳化30分钟，温度为70℃；——加入1克AGITAN760，再向其中滴加去离子水，滴加速度为1.0毫升/分钟，并提高搅拌速度至1500转/分钟，乳化2.5小时；所述混合乳化剂由OP10、Span60、Tween80、烷基苯磺酸钠按4∶3∶2∶1比例组成；所得的乳液稳定性优，离心3000转/分钟，30分钟不分层。
表3是本例制备的聚硫橡胶乳液性能；表3
本例聚硫橡胶乳液应用于制备改性水性环氧树脂，性能如表4所示，表4
对比例——向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入5克混合乳化剂、4克PVA124，预乳化20分钟，温度为75℃；——加入1克AGITAN760，再向其中滴加去离子水，滴加速度为3.0毫升/分钟，并提高搅拌速度至1400转/分钟，乳化1.5小时；所述混合乳化剂由OP10、Span20、Tween20、烷基苯磺酸钠按4∶4∶1∶1比例组成；所得的乳液稳定性相对较差，离心2500转/分钟，25分钟分层。该对比例与本发明的方法在乳化剂种类、稳定剂种类、乳化时间、乳化温度、水滴加速度都不同，制得的乳液性能较差。
权利要求
1.一种聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于包括如下步骤——向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入4～10份重量混合乳化剂、2～10份重量稳定剂，预乳化20～40分钟，温度为50～80℃；——加入0～3份重量硅类消泡剂，再向其中滴加去离子水，并提高搅拌速度至800～28000转/分钟，乳化1-3小时；所述混合乳化剂由聚乙二醇苯基醚、失水山梨醇酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇酸酯、烷基苯磺酸钠按1～6∶1～6∶0～3∶0～3比例组成；所述稳定剂为聚乙烯醇类。
2.根据权利要求1所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于所述稳定剂为PVA1788、PVA124、或PVA1799；
3.根据权利要求1所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于硅类消泡剂为AGITAN265、或AGITAN760。
4.根据权利要求1或2或3所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于去离子水的滴加速度为1～3毫升/分钟。
5.根据权利要求1或2或3所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于所述乳化温度控制在60～75℃。
6.根据权利要求4所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于所述预乳化温度控制在60～75℃。
7.根据权利要求4所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于所述乳化时间是2～3小时。
8.根据权利要求5所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于所述乳化时间是2～3小时。
9.根据权利要求4所述的聚硫橡胶乳液的制备方法，其特征在于所述乳化时间是2～3小时，所述预乳化温度控制在60～75℃。
10.权利要求1-9所述的方法制备的聚硫橡胶乳液。
全文摘要
本发明涉及具有高稳定性的聚硫橡胶乳液及其制备方法，包括向100份重量的分子量为1000～4000液态聚硫橡胶中加入4～10份重量混合乳化剂、2～10份重量稳定剂，预乳化20～40分钟，温度为50～80℃；加入0～3份重量硅类消泡剂，再向其中滴加去离子水，并提高搅拌速度至800～28000转/分钟，乳化1－3小时；所述混合乳化剂由聚乙二醇苯基醚、失水山梨醇酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇酸酯、烷基苯磺酸钠组成；所述稳定剂为聚乙烯醇类；粘度得到显著降低，与水性环氧树脂有极好的相容性和可操作性能，可以应用在食品、医药等领域作为密封胶或保护层，从而扩大了应用范围。
文档编号C08J3/02GK1470566SQ0312696
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月25日 优先权日2003年6月25日
发明者马文石, 汪军, 邓卫星 申请人:华南理工大学