CN102492159A - 硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法。其特征是：一次性投入100质量份腈类橡胶树脂和2~15质量份硫酸铝，于35~45℃下混炼得复合胶料；再将复合胶料送入反应设备于180~230℃下硫化5~40min后出料、冷却得硫酸铝配位交联腈类弹性体。腈类橡胶树脂是指丁腈橡胶树脂、氢化丁腈橡胶树脂、粉末丁腈橡胶树脂、羧基丁腈橡胶树脂或液体羧基丁腈橡胶树脂，或是上述两种或三种腈类橡胶树脂的任意比例混合而成的混合腈类橡胶树脂。本发明配位交联方法，具有硫酸铝配位交联剂来源广泛、工艺简单和生产成本较低等特点，符合绿色硫化发展要求。

Description

硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法
技术领域
本发明涉及腈类弹性体的配位交联方法，特别是涉及硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法。
背景技术：
腈类弹性体，包括丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、粉末丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、液体羧基丁腈橡胶、以及它们的并用混合橡胶，含有大量氰基（-CN），呈强极性，与金属盐都有着良好的相容性，且易与金属离子发生配位作用，因而它们可通过配位交联来实现硫化。与传统含硫物质或过氧化物共价交联方法相比，配位交联方法具有以下优点：（1）硫化体系简单，加工工艺节能；（2）能产生热可逆的配位交联键，使硫化橡胶具有部分热塑性，方便环保回收。
迄今，已知腈类弹性体的配位交联方法主要有：（1）以六水合氯化铁、二水合氯化铜或氯化锌为配位交联剂，先于15~30℃低温混炼，再于150~200℃高温熔融硫化5~30分钟（中国专利：一种氢化丁腈橡胶硫化胶的制备方法，200610116629.8）；（2）以铜、铁、镍、锌、钴、锰、铬或稀土金属的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐或/和醋酸盐为配位交联剂，使它们与含丙烯腈聚合物混合后于140~200℃本体交联5~60分钟（中国专利：高性能、低污染可再生的金属配位交联丁腈橡胶材料，200410025013.0）；（3）将0.2~30%铜、锌、钴、镍、锰、铁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐或醋酸盐的水溶液浸渍吸附负载于补强填料上，于120~160℃下干燥12~18小时后，再将之与丁腈橡胶均匀共混，于140~260℃热压硫化5~30分钟（中国专利：一种通过负载的过渡金属来交联丁腈橡胶的新方法，200910046291.7）。
发明内容
本发明目的是提供硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法，以满足橡胶节能环保的硫化需求。
为实现本发明的目的采用的技术方案是：
a）往密炼机或开炼机一次性投入100重量份腈类橡胶树脂和2~15重量份硫酸铝，于35~45℃下混炼均匀，得复合胶料；
b）将复合胶料送入硫化机于180~230℃下硫化5~40min后出料，冷却，得硫酸铝配位交联腈类弹性体。
本发明所述的腈类橡胶树脂是指丁腈橡胶树脂、氢化丁腈橡胶树脂、粉末丁腈橡胶树脂、羧基丁腈橡胶树脂或液体羧基丁腈橡胶树脂，或是上述两种或三种腈类橡胶树脂的任意比例混合而成的混合腈类橡胶树脂。
本发明所述的硫酸铝是指无水硫酸铝、十六水合硫酸铝或十八水合硫酸铝之一的硫酸铝，或是上述两种或三种硫酸铝的任意比例混合而成的混合硫酸铝。
本发明所述的硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法，具有硫酸铝配位交联剂来源广泛、工艺简单和生产成本较低等特点，符合绿色硫化发展要求。
附图说明
图1是采用本发明硫化方法，十八水合硫酸铝/NBR复合胶料在180，190，200℃下的硫化曲线图。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明作更详细说明或描述，而不是对本发明进行限制。
实施例1
往密炼机一次性投入100公斤氢化丁腈橡胶和15公斤十六水合硫酸铝，于35℃下混炼均匀，得复合胶料；再将复合胶料快速送入平板硫化机于230℃下硫化5 min后出料，冷却，得硫酸铝配位交联腈类弹性体。按国标测试得硫化特性参数：最小扭矩ML＝0.23dN·m，最大扭矩MH＝15.11 dN·m，扭矩增值△M＝14.88 dN·m。
实施例2
往开炼机一次性投入100公斤丁腈橡胶树脂和7公斤十八水合硫酸铝，于40℃下混炼均匀，得复合胶料；再将复合胶料快速送入平板硫化机于200℃下硫化20 min后出料，冷却，得硫酸铝配位交联腈类弹性体。按国标测试得硫化特性参数：最小扭矩ML＝0.43dN·m，最大扭矩MH＝10.92 dN·m，扭矩增值△M＝10.49dN·m。
实施例3
往密炼机一次性投入100公斤由重量份比为10：1的丁腈橡胶和粉末丁腈橡胶混合而成的混合腈类橡胶树脂，和13公斤由重量份比为1：8的无水硫酸铝和十八水合硫酸铝混合而成的混合硫酸铝，于40℃下混炼均匀，得复合胶料；再将复合胶料快速送入平板硫化机于210℃下硫化15 min后出料，冷却，得硫酸铝配位交联腈类弹性体。按国标测试得硫化特性参数：最小扭矩ML＝0.46dN·m，最大扭矩MH＝11.88 dN·m，扭矩增值△M＝11.42 dN·m。
实施例4
往密炼机一次性投入100公斤由重量份比为1：10丁腈橡胶树脂和氢化丁腈橡胶树脂混合而成的混合腈类橡胶树脂，和6公斤由重量份比为3：2的无水硫酸铝和十六水合硫酸铝混合而成的混合硫酸铝，于45℃下混炼均匀，得复合胶料；再将复合胶料快速送入平板硫化机于230℃下硫化5 min后出料，冷却，得硫酸铝配位交联腈类弹性体。按国标测试得硫化特性参数：最小扭矩ML＝0.31dN·m，最大扭矩MH＝14.99 dN·m，扭矩增值△M＝14.68 dN·m。
实施例5
往开炼机一次性投入100公斤由重量份比为1：1：1丁腈橡胶树脂、氢化丁腈橡胶树脂和羧基丁腈橡胶树脂混合而成的混合腈类橡胶树脂，和2公斤由重量份比为8：1的十六水合硫酸铝和十八水合硫酸铝混合而成的混合硫酸铝，于35℃下混炼均匀，得复合胶料；再将复合胶料快速送入平板硫化机于180℃下硫化40 min后出料，冷却，得硫酸铝配位交联腈类弹性体。按国标测试得硫化特性参数：最小扭矩ML＝0.53dN·m，最大扭矩MH＝6.23 dN·m，扭矩增值△M＝5.70 dN·m。

Claims (3)

1.一种硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法，其特征是：
a）将100重量份腈类橡胶树脂和2~15重量份硫酸铝于35~45℃下混炼得复合胶料；
b）将复合胶料送入硫化机中于180~230℃下进行硫化反应，5~40min后出料、冷却后得硫酸铝配位交联腈类弹性体。
2.根据权利要求1所述的硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法，其特征是所述的腈类橡胶树脂是指丁腈橡胶树脂、氢化丁腈橡胶树脂、粉末丁腈橡胶树脂、羧基丁腈橡胶树脂或液体羧基丁腈橡胶树脂，或是上述两种或三种腈类橡胶树脂的任意比例混合而成的混合腈类橡胶树脂。
3.根据权利要求1所述的硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法，其特征是所述的硫酸铝是指无水硫酸铝、十六水合硫酸铝或十八水合硫酸铝之一的硫酸铝，或是上述两种或三种硫酸铝的任意比例混合而成的混合硫酸铝。
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