專利名稱：一種汽車密封條用乙丙橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙丙橡膠產(chǎn)品及其制備方法。
背景技術(shù)：
乙丙橡膠具有優(yōu)良的性能，應(yīng)用范圍廣，已成為目前世界上第三大合成橡膠品種，其生產(chǎn)與應(yīng)用主要集中在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)。
乙丙橡膠主要應(yīng)用于橡塑制品，包括電線電纜、電器配件、密封制品、汽車配件(包括卡車以及部分轎車的內(nèi)外胎、剎車皮碗、密封條、風(fēng)雨刷和保險(xiǎn)杠等)、樹(shù)脂改性、透明橡膠制品、家用橡膠制品、醫(yī)用橡膠制品、食品包裝及密封制品、防水卷材等。
近年來(lái)，隨著世界汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外汽車的生產(chǎn)和銷售量逐年增加，使汽車用密封條特別是高檔汽車密封條的需求量逐年遞增。過(guò)去由于我國(guó)不能生產(chǎn)乙丙橡膠，因此，汽車用乙丙橡膠密封條完全由國(guó)外進(jìn)口，少數(shù)幾家國(guó)外大公司對(duì)其生產(chǎn)技術(shù)保密，并幾乎壟斷了全部國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，不少?gòu)S家不得不用其他低檔橡膠替代生產(chǎn)，導(dǎo)致我國(guó)汽車密封制品一直質(zhì)量不高，使用壽命不長(zhǎng)，影響了汽車的質(zhì)量和檔次。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車密封條用乙丙橡膠及其制備方法。
本發(fā)明提供的汽車密封條用乙丙橡膠，其組成為乙烯、丙烯及乙叉基降冰片烯(簡(jiǎn)稱ENB)，其中乙烯45-56％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同)，乙叉基降冰片烯6-9％。
本發(fā)明提供的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法為用乙烯、丙烯作為共聚單體；乙叉基降冰片烯為第三單體；以己烷為溶劑；以釩-烷基鋁為催化體系，其主催化劑為乙氧基二氯氧釩，助催化劑為倍半氯化乙基鋁；經(jīng)溶液聚合反應(yīng)及后處理過(guò)程制備汽車密封條用乙丙橡膠。
后處理過(guò)程包括失活和洗滌、閃蒸干燥、包裝、溶劑回收等。
乙烯與丙烯的質(zhì)量比為0.54-0.58∶1。以己烷為溶劑，使每升乙丙橡膠膠液中含有55-62g聚合反應(yīng)生成的乙丙橡膠。
下面對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明(1)制備釩-烷基鋁催化體系本發(fā)明所述的溶液聚合反應(yīng)所采用的催化體系為釩-烷基鋁催化體系，其主催化劑為乙氧基二氯氧釩，助催化劑為倍半氯化乙基鋁；乙氧基二氯氧釩和倍半氯化乙基鋁的摩爾比為6-8，優(yōu)選7。
該催化體系的制備方法為首先，乙氧基二氯氧釩經(jīng)三氯氧釩與乙醇等摩爾反應(yīng)配制；然后，將倍半氯化乙基鋁用己烷配制成質(zhì)量百分比為14-16％的溶液，優(yōu)選15％；最后將乙氧基二氯氧釩和用己烷稀釋的倍半氯化乙基鋁以摩爾比為6-8的比例配制成催化劑。
(2)聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)可在一個(gè)帶攪拌的反應(yīng)器中進(jìn)行，將原料乙烯、丙烯和乙叉基降冰片烯，以及己烷和催化劑加入到反應(yīng)器中，進(jìn)行聚合反應(yīng)。溶液聚合反應(yīng)的反應(yīng)條件為35-45℃和0.40-0.70MPa。
可加入氫氣調(diào)節(jié)乙丙共聚物的分子量，氫與乙烯的濃度比為0.20-0.30，反應(yīng)溫度為35-45℃，壓力為0.40-0.70MPa，停留時(shí)間0.5-1.5小時(shí)。
聚合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱由己烷蒸汽潛熱帶出反應(yīng)器。末反應(yīng)的氣相單體經(jīng)壓縮機(jī)升壓后再循環(huán)送至反應(yīng)器中。完成聚合反應(yīng)的聚合物溶液送至失活和洗滌單元。
(3)失活和洗滌聚合物溶液中的殘留的催化劑在失活、洗滌單元與甲醇進(jìn)行反應(yīng)，生成溶于水的催化劑殘余物。然后用水洗滌，將聚合物溶液中催化劑殘余物徹底脫除。
(4)閃蒸干燥及造粒聚合物溶液經(jīng)三臺(tái)換熱器加熱后，進(jìn)入閃蒸槽進(jìn)行脫溶劑，脫出的氣相己烷去溶劑回收系統(tǒng)。分離出的乙丙共聚物進(jìn)入擠出機(jī)，經(jīng)擠出造粒后，用水輸送至脫水干燥工段。
(5)脫水干燥包裝粒狀潤(rùn)滑油改性乙丙共聚物用水輸送至離心脫水機(jī)，經(jīng)離心脫水，空氣干燥后，經(jīng)壓塊機(jī)壓成塊狀產(chǎn)品，再經(jīng)金屬檢測(cè)，重量檢測(cè)后包裝出廠。
(6)溶劑回收從閃蒸工段蒸出的氣相己烷送別溶劑回收工段經(jīng)精餾塔和分子篩脫除水份合，再返至聚合反應(yīng)器中循環(huán)使用，末反應(yīng)的甲醇水溶液經(jīng)甲醇精餾塔提純后再送至失活工段循環(huán)使用。
本發(fā)明提供的乙丙橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，具有高碘值能快速硫化、格林強(qiáng)度中等、分子量分布較適中、擠出制品具有較好流動(dòng)性和外觀的特點(diǎn)，特別適合生產(chǎn)高檔汽車密封條。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)描述。
實(shí)施例1催化劑的制備稱取三氯氧釩1360kg，倍半氯化乙基鋁1200kg。三氯氧釩首先與361.54kg乙醇等摩爾反應(yīng)配制成乙氧基二氯氧釩；倍半氯化乙基鋁1200kg用6800kg己烷配制成15％的溶液，然后將乙氧基二氯氧釩2.5kg和用己烷稀釋的倍半氯化乙基鋁78.96kg以摩爾比為7的比例用泵送至聚合釜中引發(fā)共聚單體反應(yīng)。
聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)在帶攪拌的反應(yīng)器中進(jìn)行，將原料乙烯、丙烯和乙叉基降冰片烯送入反應(yīng)器。經(jīng)管道以乙烯、丙烯以54-58％的比例進(jìn)料；乙叉降冰片烯7-10％的比例；己烷以膠液濃度控制在55-62g/l的比例；倍半氯化乙基鋁以摩爾比為7的比例加入到反應(yīng)器中，進(jìn)行聚合反應(yīng)，用加入氫氣調(diào)節(jié)乙丙共聚物的分子量，反應(yīng)溫度為38-42℃，壓力為0.4-0.7MPa，聚合反應(yīng)停留時(shí)間0.5-1.5小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生熱量由己烷蒸汽潛熱帶出反應(yīng)器，未反應(yīng)的氣相單體經(jīng)壓縮機(jī)升壓后再循環(huán)送至反應(yīng)器中，完成聚合反應(yīng)的聚合物溶液送至失活和洗滌崗位。
失活和洗滌聚合物溶液中殘留的催化劑在失活、洗滌工段與甲醇進(jìn)行反應(yīng)，生成可溶于水的催化劑殘余物，然后用呈堿性的水洗滌，將聚合物溶液中催化劑殘余物徹底脫除。
閃蒸干燥及造粒聚合溶液經(jīng)三臺(tái)熱交換器加熱后，進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行脫溶劑，脫出的氣相己烷去溶劑回收系統(tǒng)，分離出的乙丙共聚物進(jìn)入擠出機(jī)，經(jīng)擠出造粒后，用55℃水輸送至脫水干燥崗位。
脫水、壓塊包裝用于汽車密封條的粒狀乙丙共聚物用水輸送至離心脫水機(jī)，經(jīng)離心脫水，空氣干燥后，經(jīng)壓塊機(jī)壓成塊狀產(chǎn)品，經(jīng)重量檢測(cè)、再經(jīng)金屬檢測(cè)、后包裝出廠。
溶劑己烷和甲醇回收從閃蒸工段蒸出的氣相己烷送到溶劑回收崗位，經(jīng)精餾塔和分子篩脫除水份后，再返至聚合反應(yīng)器中循環(huán)使用。從失活和洗滌崗位送來(lái)的甲醇水溶液經(jīng)甲醇精餾塔提純后再送至失活、洗滌崗位循環(huán)使用。
經(jīng)上述步驟得到的一組乙丙橡膠產(chǎn)品的數(shù)據(jù)如下

權(quán)利要求
1.一種汽車密封條用乙丙橡膠，其組成為乙烯、丙烯及乙叉基降冰片烯；其中乙烯的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為45-56％、乙叉基降冰片烯的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6-9％。
2.權(quán)利要求1所述的汽車密封條用乙丙橡膠，其特征在于其制備方法為以乙烯、丙烯為共聚單體；乙叉基降冰片烯為第三單體；以己烷為溶劑；以釩-烷基鋁為催化體系，其主催化劑為乙氧基二氯氧釩，助催化劑為倍半氯化乙基鋁；經(jīng)溶液聚合反應(yīng)及后處理過(guò)程制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法，其特征在于其中的溶液聚合反應(yīng)條件為35-45℃和0.40-0.70MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法，其特征在于其中的乙烯與丙烯的質(zhì)量比為0.54-0.58∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法，其特征在于以己烷為溶劑，使每升乙丙橡膠膠液中含有55-62g聚合反應(yīng)生成的乙丙橡膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法，其特征在于其中的釩-烷基鋁催化體系的制備方法為(1)乙氧基二氯氧釩經(jīng)三氯氧釩與乙醇等摩爾反應(yīng)配制；(2)將倍半氯化乙基鋁用己烷配制成質(zhì)量百分比為14-16％的溶液；(3)將乙氧基二氯氧釩和用己烷稀釋的倍半氯化乙基鋁以摩爾比為6-8的比例配制成催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法，其特征在于其中的乙氧基二氯氧釩和用己烷稀釋的倍半氯化乙基鋁以摩爾比為7的比例配制成催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車密封條用乙丙橡膠的制備方法，其特征在于將倍半氯化乙基鋁用己烷配制成質(zhì)量百分比為15％的溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乙丙橡膠產(chǎn)品，其組成為乙烯、丙烯及乙叉基降冰片烯。本發(fā)明還提供其制備方法。以乙烯、丙烯為共聚單體，乙叉基降冰片烯為第三單體，己烷作為溶劑，以釩－烷基鋁為催化體系，經(jīng)溶液聚合反應(yīng)制備汽車密封條用乙丙橡膠。本發(fā)明提供的乙丙橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，具有高碘值能快速硫化、格林強(qiáng)度中等、分子量分布較適中、擠出制品具有較好流動(dòng)性和外觀的特點(diǎn)，特別適合生產(chǎn)高檔汽車密封條。
文檔編號(hào)C09K3/10GK101092465SQ20061009000
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者隋軍, 王海泉, 張濤, 王香瑛, 杜軍, 王軍, 閆百?gòu)?qiáng), 潘國(guó)華, 李會(huì)民, 王積悅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司