CN102532770A - 一种离子交联热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种离子交联热塑性弹性体及其制备方法，所述离子交联热塑性弹性体由以下质量份数的原料制成：橡胶100份；有机羧酸2-20份；引发剂0.1-2份；金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物2-30份。采用本发明方法制备的离子交联热塑性弹性体具有良好的力学性能，其拉伸强度至少达到6MPa，拉断伸长率至少达到700%，邵尔硬度（A）至少达到63，DSC玻璃化转变温度可达10℃。由于离子交联热塑性弹性体的制备工艺简单，制备过程和产品环保，有望广泛应用于鞋业、密封圈、汽车和输油管道等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种离子交联热塑性弹性体及其制备方法，属于热塑性弹性体类制备技术领域。
背景技术
交联是高分子材料获得良好物理化学性能的前提，传统交联工艺是通过硫磺或过氧化物形成共价交联，将线型高分子交联成三维网络结构。但这种交联方式形成的高分子材料呈热固性，难以回收再利用，污染环境，不利于高分子材料的可持续发展。因此，探索新型热塑性、环保高分子材料日趋成为科学界和产业界探索的核心课题。
以物理交联为主的热塑性弹性体是一种新型的高分子材料，因其兼具橡胶和塑料的特性而广泛引用于汽车、电子、电器和建筑等各个领域。离子交联是高分子材料的一种交联方式，具有可逆结构的离子交联热塑性弹性体以金属离子为阳离子、极性橡胶为阴离子，通过离子键形成网络结构的热塑性弹性体。
例如，JP-A -2004307833公开了一种热塑性聚氨酯弹性体，通过扩链聚氨酯上的羧基或磺酸与金属离子形成离子交联热塑性聚氨酯弹性体。P.Antony等人（Polymer, 2000, 41: 787-793）报道了一种离子交联橡胶/塑料共混物，通过羧化丁腈橡胶（XNBR）和聚乙烯丙烯酸（PEA）中羧基与氧化锌反应形成离子偶极，制得结构与性能优异的离子交联热塑性弹性体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离子交联热塑性弹性体及其制备方法，由橡胶、有机羧酸、引发剂和金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物组成。采用该方法制备的离子交联热塑性弹性体具有良好的力学性能，且配方和工艺简单环保，广泛应用于鞋业、密封圈、汽车和输油管道等领域。
为实现上述目的，本发明提供一种离子交联热塑性弹性体及其制备方法，其特征在于，由以下质量份数的原料制成：
橡胶100份；
有机羧酸2-20份；
引发剂0.1-2份；
金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物2-30份。
本发明所使用的橡胶包括极性橡胶和非极性橡胶，如丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、氯丁橡胶（CR）、丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶（ⅡR）、顺丁橡胶（BR）、天然橡胶（NR）、乙丙橡胶（EPM,EPDM）或者是上述橡胶的混合物。
本发明所使用的有机羧酸选自马来酸、酒石酸、丙烯酸、甲基丙烯酸。
本发明所使用的引发剂选自过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯。
本发明所使用的金属氧化物、金属氢氧化物和金属氯化物，如氧化钴、氧化锌、氧化镧、氧化铈、氧化钐、氧化铥；氢氧化锌、氢氧化镧；氯化镧、氯化铜等。
一种离子交联热塑性弹性体的制备方法，其制备步骤如下：
1）制备接枝橡胶：在开炼机或密炼机中100-150℃下混炼特定比例的橡胶、有机酸和引发剂5-15分钟，即可得到通过接枝的含有羧基的极性橡胶；
2）混炼：于40-55℃下在开炼机或密炼机中室温混炼步骤1）获得的极性橡胶和金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物5-15分钟，得到混炼胶；
3）硫化：将步骤2）获得的混炼胶置于平板硫化仪上硫化，于温度150-200℃，压力5-15MPa，时间5-30分钟，得到的硫化胶即为离子交联热塑性弹性体。
本发明所使用的混炼设备为开炼机或密炼机。
本发明的优点为：配方主要以有机羧酸作为非极性或极性橡胶的接枝剂，实现了非极性或极性橡胶的羧基化转变，利用离子交联剂金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物将非极性或极性橡胶交联成三维网络结构，配方简单环保。采用本发明方法制备的离子交联热塑性弹性体具有良好的力学性能，其拉伸强度至少达到6MPa，拉断伸长率至少达到700%，邵尔硬度（A）至少达到63，DSC玻璃化转变温度可达10℃。由于离子交联热塑性弹性体的制备工艺简单，制备过程和产品环保，有望广泛应用于鞋业、密封圈、汽车和输油管道等领域。
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
离子交联热塑性弹性体的制备，其原料的配方组份的重量为：
丁腈橡胶： 100g；
酒石酸： 15g；
DCP： 0.1g；
氧化锌： 5g。
制备得步骤如下：将100g的丁腈橡胶、15g的酒石酸和0.1g的DCP置于开炼机或密炼机中，于120℃下混炼15分钟，即可得到接枝极性橡胶；在开炼机或密炼机中于45℃混炼上述的接枝极性橡胶和5g氧化锌10分钟，得到混炼胶；将混炼胶置于平板硫化仪上硫化，于温度150℃，压力10MPa，时间20分钟，得到的硫化胶即离子交联热塑性弹性体。
表1 离子交联热塑性弹性体性能
| 实施1 | |
| 硬度，绍尔A，度 | 63 |
| 拉伸强度，MPa | 6.0 |
| 拉断伸长率，％ | 850 |
| DSC玻璃化转变温度，℃ | 10 |
实施例2
离子交联热塑性弹性体的制备，其原料的配方组份的重量为：
氢化丁腈橡胶： 100g；
酒石酸： 20g；
过氧化苯甲酸叔丁酯: 0.5g;
氧化锌： 10g。
制备得步骤如下：将100g的氢化丁腈橡胶、20g的酒石酸和0.5g的过氧化苯甲酸叔丁酯置于开炼机或密炼机中，于130℃下混炼15分钟，即可得到接枝极性橡胶；在开炼机或密炼机中于50℃混炼上述的接枝极性橡胶和10g氧化锌15分钟，得到混炼胶；将混炼胶置于平板硫化仪上硫化，于温度190℃，压力15MPa，时间15分钟，得到的硫化胶即离子交联热塑性弹性体。
表2离子交联热塑性弹性体性能
| 实施1 | |
| 硬度，绍尔A，度 | 75 |
| 拉伸强度，Mpa | 6.5 |
| 拉断伸长率，％ | 700 |
| DSC玻璃化转变温度，℃ | 20 |
Claims (6)
1.一种离子交联热塑性弹性体，其特征在于，所述的离子交联热塑性弹性体由以下质量份数的原料制成：
橡胶100份；
有机羧酸2-20份；
引发剂0.1-2份；
金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物2-30份。
2.根据权利要求1所述的一种离子交联热塑性弹性体，其特征在于，所述的橡胶采用极性橡胶和/或非极性橡胶，选自丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、氯丁橡胶（CR）、丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶（ⅡR）、顺丁橡胶（BR）、天然橡胶（NR）、乙丙橡胶（EPM,EPDM）或上述橡胶的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种离子交联热塑性弹性体，其特征在于，所述的有机羧酸选自马来酸、酒石酸、丙烯酸或甲基丙烯酸。
4.根据权利要求1所述的一种离子交联热塑性弹性体，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酸叔丁酯。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种离子交联热塑性弹性体，其特征在于，所述的金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物，选自氧化钴、氧化锌、氧化镧、氧化铈、氧化钐、氧化铥；氢氧化锌、氢氧化镧；氯化镧、氯化铜。
6.根据权利要求1-5之任一所述的一种离子交联热塑性弹性体的制备方法，其步骤如下：
1）制备接枝橡胶：在开炼机或密炼机中100-150℃下混炼配比量的橡胶、有机酸和引发剂5-55分钟，即得到通过接枝的含有羧基的极性橡胶；
2）混炼：于40-55℃下在开炼机或密炼机中混炼步骤1）获得的极性橡胶以及配方量的金属氧化物、金属氢氧化物或/和金属氯化物5-15分钟，得到混炼胶；
3）硫化：将步骤2）获得的混炼胶置于平板硫化仪上硫化，于温度150-200℃，压力5-15MPa，时间5-30分钟，得到的硫化胶即为离子交联热塑性弹性体。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103483655A (zh) * | 2013-09-07 | 2014-01-01 | 安徽省潜山县八一纺织器材厂 | 紧密纺设备专用牵伸胶圈及其制备方法 |
| CN103570878A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-02-12 | 江苏恒峰线缆有限公司 | 一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法 |
| CN103642134A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-19 | 铜陵市肆得科技有限责任公司 | 一种组合橡胶密封垫材料及其制备方法 |
| CN103709579A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-09 | 江苏恒峰线缆有限公司 | 一种高强度丁苯胶及其制备方法 |
| CN104072826A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-01 | 泉州市侨伟鞋材实业有限公司 | 一种高耐磨止滑鞋底复合材料及其制备方法 |
| CN104403159A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-11 | 赵慧江 | 橡胶及其制备方法 |
| CN105733048A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种硫化丁腈橡胶组合物及其制备方法 |
| CN109206820A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-01-15 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法 |
| CN110551254A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN111234137A (zh) * | 2020-03-15 | 2020-06-05 | 上海康谐塑业有限公司 | 以马来酸单酯接枝聚烯烃制备离聚体型热塑性弹性体的方法 |
| CN111363210A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-03 | 陕西科技大学 | 离子交联橡胶及其制备回收、二次硫化方法 |
| CN113167357A (zh) * | 2018-11-27 | 2021-07-23 | 三之星机带株式会社 | 橡胶制齿形带和橡胶组合物 |
| CN113912915A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-11 | 中国科学技术大学 | 一种高强度耐老化橡胶材料及其制备方法 |
| CN114456491A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-10 | 广东源诚塑业有限公司 | 一种抗低温冲击聚丙烯改性材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1903895A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-01-31 | 上海交通大学 | 一种无卤阻燃三元乙丙橡胶的制备方法 |
-
2011
- 2011-12-29 CN CN201110449085.8A patent/CN102532770B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1903895A (zh) * | 2006-07-20 | 2007-01-31 | 上海交通大学 | 一种无卤阻燃三元乙丙橡胶的制备方法 |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103483655A (zh) * | 2013-09-07 | 2014-01-01 | 安徽省潜山县八一纺织器材厂 | 紧密纺设备专用牵伸胶圈及其制备方法 |
| CN103642134A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-19 | 铜陵市肆得科技有限责任公司 | 一种组合橡胶密封垫材料及其制备方法 |
| CN103570878A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-02-12 | 江苏恒峰线缆有限公司 | 一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法 |
| CN103570878B (zh) * | 2013-11-22 | 2016-01-06 | 江苏恒峰线缆有限公司 | 一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法 |
| CN103709579A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-09 | 江苏恒峰线缆有限公司 | 一种高强度丁苯胶及其制备方法 |
| CN103709579B (zh) * | 2013-12-24 | 2016-05-18 | 江苏恒峰线缆有限公司 | 一种高强度丁苯胶及其制备方法 |
| CN104072826A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-01 | 泉州市侨伟鞋材实业有限公司 | 一种高耐磨止滑鞋底复合材料及其制备方法 |
| CN104072826B (zh) * | 2014-06-25 | 2016-03-02 | 泉州市侨伟鞋材实业有限公司 | 一种高耐磨止滑鞋底复合材料及其制备方法 |
| CN104403159A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-11 | 赵慧江 | 橡胶及其制备方法 |
| CN105733048A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种硫化丁腈橡胶组合物及其制备方法 |
| CN110551254B (zh) * | 2018-06-01 | 2022-03-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN110551254A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用 |
| CN109206820A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-01-15 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法 |
| CN109206820B (zh) * | 2018-08-13 | 2020-08-04 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法 |
| CN113167357A (zh) * | 2018-11-27 | 2021-07-23 | 三之星机带株式会社 | 橡胶制齿形带和橡胶组合物 |
| CN113167357B (zh) * | 2018-11-27 | 2022-08-02 | 三之星机带株式会社 | 橡胶制齿形带和橡胶组合物 |
| US11885392B2 (en) | 2018-11-27 | 2024-01-30 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Toothed belt made of rubber, and rubber composition |
| CN111234137A (zh) * | 2020-03-15 | 2020-06-05 | 上海康谐塑业有限公司 | 以马来酸单酯接枝聚烯烃制备离聚体型热塑性弹性体的方法 |
| CN111363210A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-03 | 陕西科技大学 | 离子交联橡胶及其制备回收、二次硫化方法 |
| CN113912915A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-11 | 中国科学技术大学 | 一种高强度耐老化橡胶材料及其制备方法 |
| CN113912915B (zh) * | 2021-12-01 | 2023-03-10 | 中国科学技术大学 | 一种高强度耐老化橡胶材料及其制备方法 |
| CN114456491A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-10 | 广东源诚塑业有限公司 | 一种抗低温冲击聚丙烯改性材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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