CN104311930A - 一种改性勃姆石丁苯橡胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性勃姆石丁苯橡胶,其原料按重量份包括:丁苯橡胶65-68份,硅氮橡胶30-33份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS6-9份,铝锆偶联剂TL-51.5-1.8份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷2-5份,硫磺4.3-4.7份,二乙烯基苯1-2份,改性勃姆石33-36份,沸石粉8-11份,沉淀重晶石18-21份,偏苯三酸三辛酯3-4份,环氧大豆油5-8份,氢氧化镁17-20份,三聚氰胺磷酸酯2.5-3份,环保阻燃剂FR-T8011-1.5份,防老剂MBZ1.3-1.6份,防老剂BLE1.8-2.1份。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种改性勃姆石丁苯橡胶。
背景技术
丁苯橡胶由1,3-丁二烯和苯乙烯构成,是目前产量最大的通用合成橡胶,丁苯橡胶综合性能良好,价格低,在多数场合可代替天然橡胶使用,主要用于轮胎工业、汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品,但是其耐磨性能和阻燃效果不理想,应用时一般经过改性加工。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种改性勃姆石丁苯橡胶,具有优异的耐磨抗撕裂性能,而且耐寒耐热阻燃性能优秀。
本发明提出的一种改性勃姆石丁苯橡胶,其原料按重量份包括:丁苯橡胶65-68份,硅氮橡胶30-33份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 6-9份,铝锆偶联剂TL-5 1.5-1.8份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷2-5份,硫磺4.3-4.7份,二乙烯基苯1-2份,改性勃姆石33-36份,沸石粉8-11份,沉淀重晶石18-21份,偏苯三酸三辛酯3-4份,环氧大豆油5-8份,氢氧化镁17-20份,三聚氰胺磷酸酯2.5-3份,环保阻燃剂FR-T801 1-1.5份,防老剂MBZ 1.3-1.6份,防老剂BLE 1.8-2.1份;
其中改性勃姆石的制备方法为:按重量份将9-12份勃姆石加入1000-1100份去离子水中,超声分散35-38min得到溶液A,超声处理的频率为17-20KHz,超声处理的功率为1100-1200W;向溶液A中加入2-2.3份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌35-38min,第一次磁力搅拌速度为300-330rpm,第一次磁力搅拌温度为33-36℃,第二次磁力搅拌15-18min,第二次磁力搅拌速度为220-250rpm,第二次磁力搅拌温度为150-155℃;将溶液B陈化20-24h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
优选地,丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为25-28wt%。
优选地,丁苯橡胶、硅氮橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的重量份之和为102-107份。
优选地,其原料按重量份包括:丁苯橡胶66-67份,硅氮橡胶31-32份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 7-8份,铝锆偶联剂TL-5 1.6-1.7份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷3-4份,硫磺4.4-4.6份,二乙烯基苯1.3-1.5份,改性勃姆石34-35份,沸石粉9-10份,沉淀重晶石19-20份,偏苯三酸三辛酯3.4-3.6份,环氧大豆油6-7份,氢氧化镁18-19份,三聚氰胺磷酸酯2.7-2.8份,环保阻燃剂FR-T801 1.2-1.4份,防老剂MBZ 1.4-1.5份,防老剂BLE 1.9-2份。
优选地,改性勃姆石的制备方法为:按重量份将10-11份勃姆石加入1040-1080份去离子水中,超声分散36-37min得到溶液A,超声处理的频率为18-19KHz,超声处理的功率为1150-1160W;向溶液A中加入2.1-2.2份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌36-37min,第一次磁力搅拌速度为310-320rpm,第一次磁力搅拌温度为34-35℃,第二次磁力搅拌16-17min,第二次磁力搅拌速度为230-240rpm,第二次磁力搅拌温度为152-153℃;将溶液B陈化21-23h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
本发明采用丁苯橡胶、硅氮橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS为主料,使本发明在具备较高抗冲击能力、耐撕裂和耐热耐寒性能的同时,阻燃性能较好,通过限定丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为25-28wt%,提高了本发明的热氧老化性能;添加改性勃姆石、沸石粉、沉淀重晶石和氢氧化镁,大幅提高了本发明的抗冲击耐撕裂性能,降低了成本,其中改性勃姆石是勃姆石经改性制成的,改性过程中,硅烷偶联剂KH792与勃姆石表面的羟基发生反应,使硅烷偶联剂KH792接枝到勃姆石表面,同时硅烷偶联剂KH792又能与橡胶分子共价结合,形成以硅烷偶联剂KH792为交联点的“交联网络”,增强了本发明的强度和耐磨性能,同时改性也增强了勃姆石在橡胶基体中的分散性,达到亲油疏水、降低表面能、提高其在橡胶基体中的相容性的目的,在本发明受到外界如冲击、摩擦等作用力时,“交联网络”能够迅速分散作用力,将作用力转移到物理机械强度极佳的改性勃姆石上,从而大大提高了本发明的抗冲击、耐磨性能;铝锆偶联剂TL-5的使用,能够扩大上述添加的改性勃姆石、沸石粉、沉淀重晶石和氢氧化镁与橡胶分子的接触面积,提高各原料的相容性能,进一步提高本发明的耐磨性能和抗冲击性能;使用氢氧化镁、三聚氰胺磷酸酯、环保阻燃剂FR-T801构成的阻燃体系,在燃烧时熔融形成泡沫覆盖本发明以隔绝空气,并通过内部吸热反应,迅速降低燃烧温度,而氢氧化镁能够在燃烧时脱水结晶吸热,大幅提高氧指数从而使本发明的阻燃效果大大增强;以2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、硫磺、二乙烯基苯构成的硫化体系,使本发明硫化速度快,压缩变形低,减震抗冲击效果优异,同时形成较大的网状化学键结构,大大提高了本发明的弹性和抗冲击能力;而偏苯三酸三辛酯、环氧大豆油作为增塑剂使用,大大提高了本发明的可塑能力;防老剂MBZ、防老剂BLE的添加,提高了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
本发明提出的一种改性勃姆石丁苯橡胶,其原料按重量份包括:丁苯橡胶68份,硅氮橡胶30份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 9份,铝锆偶联剂TL-5 1.5份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷5份,硫磺4.3份,二乙烯基苯2份,改性勃姆石33份,沸石粉11份,沉淀重晶石18份,偏苯三酸三辛酯4份,环氧大豆油5份,氢氧化镁20份,三聚氰胺磷酸酯2.5份,环保阻燃剂FR-T801 1.5份,防老剂MBZ 1.3份,防老剂BLE 2.1份,其中丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为25wt%;
其中改性勃姆石的制备方法为:按重量份将9份勃姆石加入1100份去离子水中,超声分散35min得到溶液A,超声处理的频率为20KHz,超声处理的功率为1100W;向溶液A中加入2.3份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌35min,第一次磁力搅拌速度为330rpm,第一次磁力搅拌温度为33℃,第二次磁力搅拌18min,第二次磁力搅拌速度为220rpm,第二次磁力搅拌温度为155℃;将溶液B陈化20h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
实施例2
本发明提出的一种改性勃姆石丁苯橡胶,其原料按重量份包括:丁苯橡胶66份,硅氮橡胶32份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 7份,铝锆偶联剂TL-5 1.7份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷3份,硫磺4.6份,二乙烯基苯1.3份,改性勃姆石35份,沸石粉9份,沉淀重晶石20份,偏苯三酸三辛酯3.4份,环氧大豆油7份,氢氧化镁18份,三聚氰胺磷酸酯2.8份,环保阻燃剂FR-T801 1.2份,防老剂MBZ 1.5份,防老剂BLE 1.9份,其中丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为27wt%;
其中改性勃姆石的制备方法为:按重量份将11份勃姆石加入1040份去离子水中,超声分散37min得到溶液A,超声处理的频率为18KHz,超声处理的功率为1160W;向溶液A中加入2.1份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌37min,第一次磁力搅拌速度为310rpm,第一次磁力搅拌温度为35℃,第二次磁力搅拌16min,第二次磁力搅拌速度为240rpm,第二次磁力搅拌温度为152℃;将溶液B陈化23h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
实施例3
本发明提出的一种改性勃姆石丁苯橡胶,其原料按重量份包括:丁苯橡胶67份,硅氮橡胶31份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 8份,铝锆偶联剂TL-5 1.6份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷4份,硫磺4.4份,二乙烯基苯1.5份,改性勃姆石34份,沸石粉10份,沉淀重晶石19份,偏苯三酸三辛酯3.6份,环氧大豆油6份,氢氧化镁19份,三聚氰胺磷酸酯2.7份,环保阻燃剂FR-T801 1.4份,防老剂MBZ 1.4份,防老剂BLE 2份,其中丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为28wt%;
其中改性勃姆石的制备方法为:按重量份将10份勃姆石加入1080份去离子水中,超声分散36min得到溶液A,超声处理的频率为19KHz,超声处理的功率为1150W;向溶液A中加入2.2份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌36min,第一次磁力搅拌速度为320rpm,第一次磁力搅拌温度为34℃,第二次磁力搅拌17min,第二次磁力搅拌速度为230rpm,第二次磁力搅拌温度为153℃;将溶液B陈化21h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
实施例4
本发明提出的一种改性勃姆石丁苯橡胶,其原料按重量份包括:丁苯橡胶65份,硅氮橡胶33份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 6份,铝锆偶联剂TL-5 1.8份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷2份,硫磺4.7份,二乙烯基苯1份,改性勃姆石36份,沸石粉8份,沉淀重晶石21份,偏苯三酸三辛酯3份,环氧大豆油8份,氢氧化镁17份,三聚氰胺磷酸酯3份,环保阻燃剂FR-T801 1份,防老剂MBZ 1.6份,防老剂BLE 1.8份,其中丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为26wt%;
其中改性勃姆石的制备方法为:按重量份将9-12份勃姆石加入1000-1100份去离子水中,超声分散35-38min得到溶液A,超声处理的频率为17-20KHz,超声处理的功率为1100-1200W;向溶液A中加入2-2.3份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌35-38min,第一次磁力搅拌速度为300-330rpm,第一次磁力搅拌温度为33-36℃,第二次磁力搅拌15-18min,第二次磁力搅拌速度为220-250rpm,第二次磁力搅拌温度为150-155℃;将溶液B陈化20-24h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
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. 一种改性勃姆石丁苯橡胶,其特征在于,其原料按重量份包括:丁苯橡胶65-68份,硅氮橡胶30-33份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 6-9份,铝锆偶联剂TL-5 1.5-1.8份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷2-5份,硫磺4.3-4.7份,二乙烯基苯1-2份,改性勃姆石33-36份,沸石粉8-11份,沉淀重晶石18-21份,偏苯三酸三辛酯3-4份,环氧大豆油5-8份,氢氧化镁17-20份,三聚氰胺磷酸酯2.5-3份,环保阻燃剂FR-T801 1-1.5份,防老剂MBZ 1.3-1.6份,防老剂BLE 1.8-2.1份;
其中改性勃姆石的制备方法为:按重量份将9-12份勃姆石加入1000-1100份去离子水中,超声分散35-38min得到溶液A,超声处理的频率为17-20KHz,超声处理的功率为1100-1200W;向溶液A中加入2-2.3份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌35-38min,第一次磁力搅拌速度为300-330rpm,第一次磁力搅拌温度为33-36℃,第二次磁力搅拌15-18min,第二次磁力搅拌速度为220-250rpm,第二次磁力搅拌温度为150-155℃;将溶液B陈化20-24h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
2.根据权利要求1所述改性勃姆石丁苯橡胶,其特征在于,丁苯橡胶中的结合苯乙烯含量为25-28wt%。
3.根据权利要求1或2所述改性勃姆石丁苯橡胶,其特征在于,丁苯橡胶、硅氮橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的重量份之和为102-107份。
4.根据权利要求1-3任一项所述改性勃姆石丁苯橡胶,其特征在于,其原料按重量份包括:丁苯橡胶66-67份,硅氮橡胶31-32份,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS 7-8份,铝锆偶联剂TL-5 1.6-1.7份,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷3-4份,硫磺4.4-4.6份,二乙烯基苯1.3-1.5份,改性勃姆石34-35份,沸石粉9-10份,沉淀重晶石19-20份,偏苯三酸三辛酯3.4-3.6份,环氧大豆油6-7份,氢氧化镁18-19份,三聚氰胺磷酸酯2.7-2.8份,环保阻燃剂FR-T801 1.2-1.4份,防老剂MBZ 1.4-1.5份,防老剂BLE 1.9-2份。
5.根据权利要求1-4任一项所述改性勃姆石丁苯橡胶,其特征在于,改性勃姆石的制备方法为:按重量份将10-11份勃姆石加入1040-1080份去离子水中,超声分散36-37min得到溶液A,超声处理的频率为18-19KHz,超声处理的功率为1150-1160W;向溶液A中加入2.1-2.2份硅烷偶联剂KH792后,进行两次磁力搅拌得到溶液B,第一次磁力搅拌36-37min,第一次磁力搅拌速度为310-320rpm,第一次磁力搅拌温度为34-35℃,第二次磁力搅拌16-17min,第二次磁力搅拌速度为230-240rpm,第二次磁力搅拌温度为152-153℃;将溶液B陈化21-23h,干燥、粉碎得到改性勃姆石。
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