CN104130466A - 一种蛋白质改性橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蛋白质改性橡胶,其原料按重量份包括:改性天然橡胶97-103份,三元乙丙橡胶10-13份,丁基橡胶15-20份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.6-1.2份,聚酯纤维15-19份,过氧化二苯甲酰BPO1.1-1.6份,硫磺1.8-2.1份,肉桂酸钠2-2.4份,三乙醇胺1.8-2.1份,沸石粉37-42份,膨润土36-39份,炉法炭黑10-13份,氢氧化镁12-16份,溴化环氧树脂7-9份,三氧化二锑8-12份,磷酸三苯酯TPP7-9份,环氧妥尔油酸丁酯8-12份,防老剂800-A1.3-1.5份,防老剂40201.1-1.3份。本发明耐热性好,拉伸性、阻隔致密性、耐油性较强,稳定性、耐磨耐撕裂性能以及耐老化和耐氧化性能较高。

Description

一种蛋白质改性橡胶
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种蛋白质改性橡胶。
背景技术
橡胶作为一种战略性原材料,因其具有良好的弹性、回弹性以及成膜性能,已经被应用于40000种产品。橡胶主要由橡胶粒子构成,其尺寸大约在0.02-3.00μm,呈球形或椭圆形,橡胶粒子在加工时,通过互相交联逐渐形成网状结构,然而这种结构在外力如光照、热力、机械力作用下极不稳定,使橡胶制品的诸多优异性能如:拉伸性、阻隔致密性、耐油性、稳定性、耐磨耐撕裂性能以及耐老化和耐氧化性能大幅降低。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种蛋白质改性橡胶,其耐热性好,拉伸性、阻隔致密性、耐油性较强,稳定性、耐磨耐撕裂性能以及耐老化和耐氧化性能较高。
本发明提出的一种蛋白质改性橡胶,其原料按重量份包括:改性天然橡胶97-103份,三元乙丙橡胶10-13份,丁基橡胶15-20份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.6-1.2份,聚酯纤维15-19份,过氧化二苯甲酰BPO1.1-1.6份,硫磺1.8-2.1份,肉桂酸钠2-2.4份,三乙醇胺1.8-2.1份,沸石粉37-42份,膨润土36-39份,炉法炭黑10-13份,氢氧化镁12-16份,溴化环氧树脂7-9份,三氧化二锑8-12份,磷酸三苯酯TPP7-9份,环氧妥尔油酸丁酯8-12份,防老剂800-A1.3-1.5份,防老剂40201.1-1.3份,其中改性天然橡胶为将0.3-0.5份海藻酸丙二醇酯溶解在52-56份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将0.9-1.4份花生蛋白溶解在55-58份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以360-370rpm的搅拌速度搅拌115-119min,再加入102-104份天然橡胶后,搅拌37-40min得到改性天然橡胶;
在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌5-7min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼14-17min,转速为56-59rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至62-66rpm,混炼8-11min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼12-15min,混炼转速为65-68rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼11-14min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼5-8min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为153-156℃,平板硫化机的压力为0.9-1.1MPa。
优选地,三元乙丙橡胶的乙烯含量为57-62wt%,门尼粘度ML(1+4)100℃为85-87。
优选地,改性天然橡胶、三元乙丙橡胶和丁基橡胶的重量比为99-101:11-12:17-18。
优选地,其原料按重量份包括:改性天然橡胶99-101份,三元乙丙橡胶11-12份,丁基橡胶17-18份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.8-1份,聚酯纤维16-18份,过氧化二苯甲酰BPO1.3-1.4份,硫磺1.9-2份,肉桂酸钠2.2-2.3份,三乙醇胺1.9-2份,沸石粉38-40份,膨润土37-38份,炉法炭黑11-12份,氢氧化镁13-15份,溴化环氧树脂7.6-8.3份,三氧化二锑9-11份,磷酸三苯酯TPP7.7-8.1份,环氧妥尔油酸丁酯9-11份,防老剂800-A1.4份,防老剂40201.2份,其中改性天然橡胶为将0.4份海藻酸丙二醇酯溶解在53-55份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将1.1-1.3份花生蛋白溶解在56-57份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以364-368rpm的搅拌速度搅拌113-116min,再加入103份天然橡胶后,搅拌38-39min得到改性天然橡胶。
优选地,在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌5.5-6.2min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼15-16min,转速为57-58rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至63-64rpm,混炼9-10min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼13-14min,混炼转速为66-67rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼12-13min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼6-7min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为154-155℃,平板硫化机的压力为1MPa。
其中,Tris缓冲液即Tris-HCl缓冲液,即三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液。Tris的中文名称为三羟甲基氨基甲烷,英文名称为Tris(hydroxymethyl)methylaminomethane,英文别名为Tris base。Tris缓冲液被广泛用作蛋白质的溶剂。
Tris为弱碱,在室温(即25℃)时,pKa为8.1,根据缓冲理论,Tris缓冲液的有效缓冲范围在pH7.0到9.2之间。Tris的水溶液PH值在10.5左右,一般加入盐酸以调节PH值至所需值,即可获得该PH值的缓冲液。
本发明中采用改性天然橡胶,先利用海藻酸丙二醇酯和花生蛋白在碱性条件下可发生交联形成共价复合物,该共价复合物可与橡胶分子形成多层次的壳-核结构,增强橡胶的稳定性,而且该共价复合物加入橡胶分子之间的间隙,增强了本发明的拉伸性能和阻隔致密性,该共价复合物还含有较多的极性基团,与橡胶共混后使本发明具有耐非极性溶剂,提高了本发明的耐油性;而改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶,作为橡胶主料,使本发明具有优异的弹性,还具有良好的耐油性和稳定性;采用钛酸酯偶联剂KR-TTS、聚酯纤维,与橡胶主料配合,大幅提高本发明的拉伸性能和弹性;以过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠、三乙醇胺为硫化体系,大大加强了本发明主料之间的交联程度,大幅提高了本发明的耐热性能和拉伸性能;而沸石粉、膨润土、炉法炭黑作为补强填充剂,大幅提高本发明的耐磨耐撕裂性能;氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑形成阻燃体系,大大提高本发明的耐热性、阻燃性和抑制烟雾产生的能力;磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯的使用,可提高本发明的可塑性;防老剂800-A、防老剂4020作为稳定剂,提高本发明的耐老化和耐氧化性能。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种蛋白质改性橡胶,其特征在于,其原料按重量份包括:改性天然橡胶103份,三元乙丙橡胶10份,丁基橡胶20份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.6份,聚酯纤维19份,过氧化二苯甲酰BPO1.1份,硫磺2.1份,肉桂酸钠2份,三乙醇胺2.1份,沸石粉37份,膨润土39份,炉法炭黑10份,氢氧化镁16份,溴化环氧树脂7份,三氧化二锑12份,磷酸三苯酯TPP7份,环氧妥尔油酸丁酯12份,防老剂800-A1.3份,防老剂40201.3份,其中改性天然橡胶为将0.3份海藻酸丙二醇酯溶解在56份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将0.9份花生蛋白溶解在58份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以360rpm的搅拌速度搅拌119min,再加入102份天然橡胶后,搅拌40min得到改性天然橡胶;三元乙丙橡胶的乙烯含量为57wt%,门尼粘度ML(1+4)100℃为87;在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌6.2min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼16min,转速为58rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至63rpm,混炼10min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼13min,混炼转速为67rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼12min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼7min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为154℃,平板硫化机的压力为1MPa。
实施例2
本发明提出的一种蛋白质改性橡胶,其原料按重量份包括:改性天然橡胶97份,三元乙丙橡胶13份,丁基橡胶15份,钛酸酯偶联剂KR-TTS1.2份,聚酯纤维15份,过氧化二苯甲酰BPO1.6份,硫磺1.8份,肉桂酸钠2.4份,三乙醇胺1.8份,沸石粉42份,膨润土36份,炉法炭黑13份,氢氧化镁12份,溴化环氧树脂9份,三氧化二锑8份,磷酸三苯酯TPP9份,环氧妥尔油酸丁酯8份,防老剂800-A1.5份,防老剂40201.1份,其中改性天然橡胶为将0.5份海藻酸丙二醇酯溶解在52份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将1.4份花生蛋白溶解在55份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以370rpm的搅拌速度搅拌115min,再加入104份天然橡胶后,搅拌37min得到改性天然橡胶;三元乙丙橡胶的乙烯含量为62wt%,门尼粘度ML(1+4)100℃为85;在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌5.5min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼16min,转速为57rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至64rpm,混炼9-10min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼13min,混炼转速为67rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼12min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼7min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为154℃,平板硫化机的压力为1MPa。
实施例3
本发明提出的一种蛋白质改性橡胶,其原料按重量份包括:改性天然橡胶101份,三元乙丙橡胶11份,丁基橡胶18份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.8份,聚酯纤维18份,过氧化二苯甲酰BPO1.3份,硫磺2份,肉桂酸钠2.2份,三乙醇胺2份,沸石粉38份,膨润土38份,炉法炭黑11份,氢氧化镁15份,溴化环氧树脂7.6份,三氧化二锑11份,磷酸三苯酯TPP7.7份,环氧妥尔油酸丁酯11份,防老剂800-A1.4份,防老剂40201.2份,其中改性天然橡胶为将0.4份海藻酸丙二醇酯溶解在53份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将1.3份花生蛋白溶解在56份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以368rpm的搅拌速度搅拌113min,再加入103份天然橡胶后,搅拌39min得到改性天然橡胶;三元乙丙橡胶的乙烯含量为57wt%,门尼粘度ML(1+4)100℃为86;在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌7min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼14min,转速为59rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至62rpm,混炼11min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼12min,混炼转速为68rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼11min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼8min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为153℃,平板硫化机的压力为1.1MPa。
实施例4
本发明提出的一种蛋白质改性橡胶,其原料按重量份包括:改性天然橡胶99份,三元乙丙橡胶12份,丁基橡胶17份,钛酸酯偶联剂KR-TTS1份,聚酯纤维16份,过氧化二苯甲酰BPO1.4份,硫磺1.9份,肉桂酸钠2.3份,三乙醇胺1.9份,沸石粉40份,膨润土37份,炉法炭黑12份,氢氧化镁13份,溴化环氧树脂8.3份,三氧化二锑9份,磷酸三苯酯TPP8.1份,环氧妥尔油酸丁酯9份,防老剂800-A1.4份,防老剂40201.2份,其中改性天然橡胶为将0.4份海藻酸丙二醇酯溶解在55份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将1.1份花生蛋白溶解在57份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以364rpm的搅拌速度搅拌116min,再加入103份天然橡胶后,搅拌38min得到改性天然橡胶;在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌5min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼17min,转速为56rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至66rpm,混炼8min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼15min,混炼转速为65rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼14min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼5min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为156℃,平板硫化机的压力为0.9MPa。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蛋白质改性橡胶,其特征在于,其原料按重量份包括:改性天然橡胶97-103份,三元乙丙橡胶10-13份,丁基橡胶15-20份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.6-1.2份,聚酯纤维15-19份,过氧化二苯甲酰BPO1.1-1.6份,硫磺1.8-2.1份,肉桂酸钠2-2.4份,三乙醇胺1.8-2.1份,沸石粉37-42份,膨润土36-39份,炉法炭黑10-13份,氢氧化镁12-16份,溴化环氧树脂7-9份,三氧化二锑8-12份,磷酸三苯酯TPP7-9份,环氧妥尔油酸丁酯8-12份,防老剂800-A1.3-1.5份,防老剂40201.1-1.3份,其中改性天然橡胶为将0.3-0.5份海藻酸丙二醇酯溶解在52-56份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将0.9-1.4份花生蛋白溶解在55-58份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以360-370rpm的搅拌速度搅拌115-119min,再加入102-104份天然橡胶后,搅拌37-40min得到改性天然橡胶;
在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌5-7min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼14-17min,转速为56-59rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至62-66rpm,混炼8-11min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼12-15min,混炼转速为65-68rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼11-14min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼5-8min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为153-156℃,平板硫化机的压力为0.9-1.1MPa。
2.如权利要求1所述蛋白质改性橡胶,其特征在于,三元乙丙橡胶的乙烯含量为57-62wt%,门尼粘度ML(1+4)100℃为85-87。
3.如权利要求1或2所述蛋白质改性橡胶,其特征在于,改性天然橡胶、三元乙丙橡胶和丁基橡胶的重量比为99-101:11-12:17-18。
4.如权利要求3所述蛋白质改性橡胶,其特征在于,其原料按重量份包括:改性天然橡胶99-101份,三元乙丙橡胶11-12份,丁基橡胶17-18份,钛酸酯偶联剂KR-TTS0.8-1份,聚酯纤维16-18份,过氧化二苯甲酰BPO1.3-1.4份,硫磺1.9-2份,肉桂酸钠2.2-2.3份,三乙醇胺1.9-2份,沸石粉38-40份,膨润土37-38份,炉法炭黑11-12份,氢氧化镁13-15份,溴化环氧树脂7.6-8.3份,三氧化二锑9-11份,磷酸三苯酯TPP7.7-8.1份,环氧妥尔油酸丁酯9-11份,防老剂800-A1.4份,防老剂40201.2份,其中改性天然橡胶为将0.4份海藻酸丙二醇酯溶解在53-55份Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A,将1.1-1.3份花生蛋白溶解在56-57份氨水中并搅拌均匀得到溶液B,将溶液A和溶液B混合后,以364-368rpm的搅拌速度搅拌113-116min,再加入103份天然橡胶后,搅拌38-39min得到改性天然橡胶。
5.如权利要求4所述蛋白质改性橡胶,其特征在于,在制备过程中,将钛酸酯偶联剂KR-TTS加入聚酯纤维,搅拌5.5-6.2min得到改性聚酯纤维;将改性天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶在密炼机上进行塑炼15-16min,转速为57-58rpm;继续加入改性聚酯纤维并将转速升至63-64rpm,混炼9-10min后,接着加入三乙醇胺、沸石粉、膨润土、炉法炭黑、氢氧化镁、溴化环氧树脂、三氧化二锑、磷酸三苯酯TPP、环氧妥尔油酸丁酯混炼13-14min,混炼转速为66-67rpm;再加入防老剂800-A、防老剂4020混炼12-13min,然后加入过氧化二苯甲酰BPO、硫磺、肉桂酸钠混炼6-7min后,置于平板硫化机中进行硫化得到蛋白质改性橡胶,其中平板硫化机的温度为154-155℃,平板硫化机的压力为1MPa。
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