CN102993620A - 高分子橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高分子橡胶材料及其制备方法，属一种高分子材料，所述的高分子橡胶材料由5至15份复合氢化合成橡胶、25至40份复合增粘剂、15至30份塑化剂、0.5至2份抗氧剂与0.5至2份交联剂组成，且前述组份比均为重量比。通过将不同橡胶复合使用，有效提高了橡胶材料耐低温及耐老化的性能，并且通过采用含硅交联剂中硅原子的引入，还有效提高了橡胶材料的附着力。而其制备方法通过塑料挤压机连续进行，提高了橡胶材料的生产效率，还有利于控制批量生产时产品的整体质量，成品高分子橡胶材料的理论技术指标为平均软化点115摄氏度，低温脆性温度零下5摄氏度，抗张强度3兆帕。且本发明所提供的一种高分子橡胶材料含量简单，其制备方法效率较高。

Description

高分子橡胶材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，更具体的说，本发明主要涉及一种高分子橡胶材料及其制备方法。

背景技术

机动车轮胎抗扎防漏一直是阻碍机动车行业发展的技术难题之一，目前市面上应用得较为广泛的机动车轮胎均为无内胆轮胎，此种轮胎在被硬物刺破后便会漏气致使车辆无法行驶，而自上世纪八十年代末以来，市场上已有多种补漏胶水，其原理为当其注入轮胎内后，随着轮胎的转动均匀分布在轮胎的内表面，当轮胎被刺破漏气时，胶水与空气接触而固化，达到补漏的目的，但胶水的结晶较硬会影响轮胎的弹性及其使用寿命。因此在九十年代后又提出了一种改进的方法，即在轮胎的内层涂覆人工合成橡胶等粘胶状物质，用以解决轮胎微漏气和硬物刺破漏气的问题，但此种材料价格较高，而且在车胎恶劣工作环境下，纯橡胶类胶状弹性防漏层的柔软性、抗老化性能等指标也难以长期使用，而随着石油化工技术的快速发展，各种高分子树脂类粘合剂、合成橡胶和橡塑复合材料不断涌现，例如公开号为CN1935894A的中国发明专利中公开的一种高分子自补密封材料，其虽然生产成本较低，且弹性、抗拉性能较纯橡胶类胶状材料均有所改善，但其在实际应用中，其耐低温及耐老化性能仍然不足，从而限制了产品的使用区域，并且附着力不强，胶层易脱落，起不到有效地防漏作用，因此有必要在其基础之上做进一步的改进。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种高分子橡胶材料及其制备方法，以期望解决现有技术中同类橡胶材料耐低温及耐老化性能的不足，以及附着力不强导致胶层易脱落等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种高分子橡胶材料，所述的高分子橡胶材料由5至15份复合氢化合成橡胶、25至40份复合增粘剂、15至30份塑化剂、0.5至2份抗氧剂与0.5至2份交联剂组成，且前述组份比均为重量比。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的复合氢化合成橡胶为SEBS合成橡胶与SEPS合成橡胶的混合物。

更进一步的技术方案是：所述的复合增粘剂为萜烯树脂、石油树脂、氢化石油树脂以及氢化松香甘油酯当中至少两种的混合物。

更进一步的技术方案是：所述的塑化剂为橡胶油、环烷基油以及邻苯二甲酸二丁酯当中的任意一种或多种的混合物。

更进一步的技术方案是：所述的抗氧剂为抗氧剂264或抗氧剂1010。

更进一步的技术方案是：所述的交联剂为含硅交联剂。

本发明另一方面提供了一种上述高分子橡胶材料的制备方法，所述的方法包含的包括以下步骤：

步骤A、在120至200摄氏度的温度下，将额定数量的复合氢化合成橡胶、复合增粘剂、塑化剂、抗氧剂与交联剂原料混合；

步骤B、将混合后的原料进行挤出即制得上述的高分子橡胶材料。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的步骤A中加速原料混合的方式为搅拌。

更进一步的技术方案是：所述的步骤A与步骤B通过塑料挤压机一次性完成，且塑料挤压机在运行的过程中，步骤A与步骤B连续循环进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过将不同橡胶复合使用，有效提高了橡胶材料耐低温及耐老化的性能，并且通过采用含硅交联剂中硅原子的引入，还有效提高了橡胶材料的附着力。而其制备方法通过塑料挤压机连续进行，提高了橡胶材料的生产效率，还有利于控制批量生产时产品的整体质量，成品高分子橡胶材料的理论技术指标为平均软化点115摄氏度，低温脆性温度零下5摄氏度，抗张强度3兆帕。且本发明所提供的一种高分子橡胶材料含量简单，且成本较低，其制备方法效率较高，适于工业化生产，易于推广。 

具体实施方式

下面再结合多个实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由100克复合氢化合成橡胶，300克复合增粘剂，200克橡胶油，20克抗氧剂与20克交联剂组成；其中100克复合氢化合成橡胶中包括80克SEBS合成橡胶与20克SEPS合成橡胶，300克复合增粘剂中包括200克氢化石油树脂与100克氢化松香甘油酯。

上述的SEBS合成橡胶是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性。而SEBS与SEPS的区别为氢化的聚异戊二烯产品不像氢化的聚丁二烯那样，它有较短的甲基单元系列，因此不会结晶。EP橡胶段中没有结晶，所以SEPS比部分结晶的SEBS更柔软，SEPS的弹性和滞后行为都比相对应的SEBS更好；当用油作为橡胶段的增塑剂时，以SEPS为基础胶的热塑性弹性体的柔韧性得到进一步加强。氢化聚异戊二烯聚合物固有的特性应该能使以SEPS为基础的苯乙烯热塑性弹性体具有这种超强的柔韧性和高弹性。

并且上述的交联剂采用的是含硅交联剂，其成分中的硅原子有利于提升高分子橡胶材料的附着力。抗氧剂则优选为抗氧剂1010规格。

实施例2

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由150克复合氢化合成橡胶，400克复合增粘剂，300克环烷基油，20克抗氧剂1010与15克含硅交联剂组成；其中150克复合氢化合成橡胶中包括120克SEBS合成橡胶与30克SEPS合成橡胶，400克复合增粘剂中包括250克氢化石油树脂与150克氢化松香甘油酯。

实施例3

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由50克复合氢化合成橡胶，250克复合增粘剂，150克邻苯二甲酸二丁酯，6克抗氧剂264与5克交联剂组成；其中50克复合氢化合成橡胶中包括40克SEBS合成橡胶与10克SEPS合成橡胶，250克复合增粘剂中包括170克萜烯树脂与80克石油树脂。

实施例4

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由80克复合氢化合成橡胶，280克复合增粘剂，180克环烷基油，12克抗氧剂1010与10克含硅交联剂组成；其中80克复合氢化合成橡胶中包括65克SEBS合成橡胶与15克SEPS合成橡胶，280克复合增粘剂中包括200克氢化石油树脂与80克氢化松香甘油酯。

实施例5

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由120克复合氢化合成橡胶，350克复合增粘剂，250克橡胶油，18克抗氧剂1010与16克含硅交联剂组成；其中120克复合氢化合成橡胶中包括100克SEBS合成橡胶与20克SEPS合成橡胶，350克复合增粘剂中包括220克氢化石油树脂与130克氢化松香甘油酯。

实施例6

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由80克复合氢化合成橡胶，280克复合增粘剂，180克塑化剂，12克抗氧剂1010与10克含硅交联剂组成；其中80克复合氢化合成橡胶中包括65克SEBS合成橡胶与15克SEPS合成橡胶，280克复合增粘剂中包括200克石油树脂与80克氢化松香甘油酯，180克塑化剂中包括100克橡胶油与80克环烷基油。

实施例7

本发明的此种实施例是一种高分子橡胶材料，该高分子橡胶材料由120克复合氢化合成橡胶，350克复合增粘剂，250克塑化剂，18克抗氧剂264与16克含硅交联剂组成；其中120克复合氢化合成橡胶中包括100克SEBS合成橡胶与20克SEPS合成橡胶，350克复合增粘剂中包括220克氢化石油树脂与130克萜烯树脂，250克塑化剂中包括200克环烷基油与50克邻苯二甲酸二丁酯。

实施例8

    本发明的此种实施例是上述实施例中的高分子橡胶材料的制备方法，所述的方法包含的包括以下步骤：

步骤A、在120至200摄氏度范围内的温度下，将上述实施例中额定数量的复合氢化合成橡胶、复合增粘剂、塑化剂、抗氧剂与交联剂原料混合；

步骤B、将混合后的原料进行挤出即制得上述实施例中的高分子橡胶材料。

在上述的步骤A中，加速原料混合的方式优选为搅拌。

实施例9

本发明的此种实施例是上述实施例中的高分子橡胶材料的制备方法，所述的方法需采用塑料挤压机，并按照如下步骤进行：

步骤A、将塑料挤压机的挤出段温度加热到120至200摄氏度范围内，再将上述实施例中额定数量的复合氢化合成橡胶、复合增粘剂、塑化剂、抗氧剂与交联剂加入到料斗中；

步骤B、启动塑料挤压机通过其螺旋杆的高速搅拌，加速原料的混合，然后原料从塑料挤压机的料斗被传送至挤出段，被挤出加工制成。

在本发明的此种实施例中，步骤A与步骤B均通过塑料挤压机一次性完成，两个步骤之间基本没有间歇，因此塑料挤压机在运行的过程中，步骤A与步骤B连续循环进行，即实现了本发明高分子橡胶材料的连续生产。

除上述实施例以外，还需要说明的是，在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1. 一种高分子橡胶材料，其特征在于：所述的高分子橡胶材料由5至15份复合氢化合成橡胶、25至40份复合增粘剂、15至30份塑化剂、0.5至2份抗氧剂与0.5至2份交联剂组成，且前述组份比均为重量比。

2.根据权利要求1所述的高分子橡胶材料，其特征在于：所述的复合氢化合成橡胶为SEBS合成橡胶与SEPS合成橡胶的混合物。

3.根据权利要求1所述的高分子橡胶材料，其特征在于：所述的复合增粘剂为萜烯树脂、石油树脂、氢化石油树脂以及氢化松香甘油酯当中至少两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的高分子橡胶材料，其特征在于：所述的塑化剂为橡胶油、环烷基油以及邻苯二甲酸二丁酯当中的任意一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1所述的高分子橡胶材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂264或抗氧剂1010。

6.根据权利要求1所述的高分子橡胶材料，其特征在于：所述的交联剂为含硅交联剂。

7.一种权利要求1至6所述高分子橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的方法包含的包括以下步骤：

步骤A、在120至200摄氏度的温度下，将额定数量的复合氢化合成橡胶、复合增粘剂、塑化剂、抗氧剂与交联剂原料混合；

步骤B、将混合后的原料进行挤出即制得权利要求1至6所述的高分子橡胶材料。

8.根据权利要求7所述的高分子橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤A中加速原料混合的方式为搅拌。

9.根据权利要求7所述的高分子橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤A与步骤B通过塑料挤压机一次性完成，且塑料挤压机在运行的过程中，步骤A与步骤B连续循环进行。