CN104788762A - 一种高强度耐老化丁苯橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度耐老化丁苯橡胶，由丁苯橡胶、高苯乙烯、三元乙丙橡胶共混改性而成，包括以下成分，各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份。通过以上措施，能有效提高丁苯橡胶的强度，而其耐老化性能、耐高低温性能也有了很大改善。

Description

一种高强度耐老化丁苯橡胶
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，具体地讲是一种高强度耐老化丁苯橡胶。
背景技术
丁苯橡胶(SBR)是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一，它是由丁二烯与苯乙烯共聚而成的无规共聚物。丁苯橡胶的加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，但纯丁苯橡胶的强度低，耐高低温和耐老化性能较差，热撕裂性能差，这些不足大大限制了丁苯橡胶的应用范围。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种高强度耐老化丁苯橡胶，以解决现有技术存在的强度低、耐老化性能差的技术问题。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下材料配比的高强度耐老化丁苯橡胶，由丁苯橡胶、高苯乙烯、三元乙丙橡胶共混改性而成，包括以下成分，各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份。
采用以上配比，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明各比例成分之间产生协同作用，量变而引起质变，量化的配比产生了优于现有技术的效果，采用高苯乙烯、三元乙丙橡胶对丁苯橡胶进行共混改性，高苯乙烯具有良好的机械性能和弹性，且与丁苯橡胶的相容性也很好，三元乙丙橡胶具有优异的耐高低温、耐老化性能，通过在丁苯橡胶中加入高苯乙烯和三元乙丙橡胶，能有效提高丁苯橡胶的强度、耐老化性能也得到很大提升。并且本发明采用新型的稀土促进剂和氧化剂，在很大程度上提高橡胶抗老化性能的同时，也提高了硫化胶的机械性能。纳米二氧化硅的加入，能很好的加强胶体之间的粘结性能，进一步提高丁苯橡胶的强度，通过以上措施，能有效提高丁苯橡胶的强度，而其耐老化性能、耐高低温性能也有了很大改善。
作为改进，所述的高强度耐老化丁苯橡胶还包括特氟龙纳米粉3-4.5份和增容增粘树脂2-8份，将二者充分混合，所述的高强度耐老化丁苯橡胶通过多层结构叠加而成，相邻层之间设置有所述的特氟龙纳米粉与增容增粘树脂的混合物。特氟龙纳米粉由于采用了纳米级的颗粒，产生纳米效应，即纳米材料具有传统材料所不具备的的奇异或反常的物理、化学特性。由于特氟龙纳米粉的纳米效应，其颗粒表面积增大，能有效地和其他成分混合。
作为改进，所述增塑剂为二丁酯，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述氧化剂为维生素C稀土配合物。使得填料能够更好的融入到胶料当中。
作为改进，所述的高强度耐老化丁苯橡胶由以下步骤制成：
1)将各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份，置于混练机当中，进行混炼；
2)混炼结束后，将得到的混合物转移至真空超高压容器进行压力保持，保持在8MPa以上的压力，持续时间为15-30分钟；
3)将步骤2)处理后的混合物通过薄膜机制成薄膜，并迅速将多层薄膜进行叠合，在相邻两层之间加入所述的特氟龙纳米粉与增容增粘树脂的混合物。
以上步骤提出了独特的制备方法，其超高压真空保持和薄膜叠合的方式，大大提高了产品的防湿和耐磨性能。
具体实施方式
下面就具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不仅仅限于这些实施例。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
本发明的高强度耐老化丁苯橡胶，由丁苯橡胶、高苯乙烯、三元乙丙橡胶共混改性而成，包括以下成分，各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份。
所述的高强度耐老化丁苯橡胶还包括特氟龙纳米粉3-4.5份和增容增粘树脂2-8份，将二者充分混合，所述的高强度耐老化丁苯橡胶通过多层结构叠加而成，相邻层之间设置有所述的特氟龙纳米粉与增容增粘树脂的混合物。特氟龙纳米粉由于采用了纳米级的颗粒，产生纳米效应，即纳米材料具有传统材料所不具备的的奇异或反常的物理、化学特性。由于特氟龙纳米粉的纳米效应，其颗粒表面积增大，能有效地和其他成分混合。
所述增塑剂为二丁酯，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述氧化剂为维生素C稀土配合物。使得填料能够更好的融入到胶料当中。
采用高耐磨型炭黑作为橡胶的填料，能有效提高材料整体的耐磨性，延长橡胶用品的使用年限；采用纳米SiO2作为胶体的增强填料，利用纳米粒子与胶体之间强大的界面结合力，可有效提高丁苯橡胶的强度、硬度和耐磨性；采用新型的二硫代氨基甲酸锌与2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂并用作为胶体的硫化促进剂，可以有效提高橡胶的硫化速率和焦烧安全性，与此同时，还可以提高硫化胶物理机械性能；采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷作为厨卫专用型丁苯橡胶各组分的连接剂，使得填料能够更好的融入到胶料当中；采用维生素C稀土配合物作为丁苯橡胶的抗氧化剂，与工业常用的氧化剂4010相比，本氧化剂的抗氧化和耐紫外老化性能更加优异，并且更加高效、环保。
所述的高强度耐老化丁苯橡胶由以下步骤制成：
1)将各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份，置于混练机当中，进行混炼；
2)混炼结束后，将得到的混合物转移至真空超高压容器进行压力保持，保持在8MPa以上的压力，持续时间为15-30分钟；
3)将步骤2)处理后的混合物通过薄膜机制成薄膜，并迅速将多层薄膜进行叠合，在相邻两层之间加入所述的特氟龙纳米粉与增容增粘树脂的混合物。
以上步骤提出了独特的制备方法，其超高压真空保持和薄膜叠合的方式，大大提高了产品的防湿和耐磨性能。
对于本发明的实施，其独特的实施方法有助于相应组分配比形成协同化作用，很大程度上提高了产品的性能，本发明大量运用了物理方法以提高产品的化学性能，例如，采用纳米粉就能改进化学形状；超高压真空保持则能提高化学成分之间的融合，等等。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高强度耐老化丁苯橡胶，由丁苯橡胶、高苯乙烯、三元乙丙橡胶共混改性而成，其特征在于：包括以下成分，各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份。
2.根据权利要求1所述的高强度耐老化丁苯橡胶，其特征在于：所述的高强度耐老化丁苯橡胶还包括特氟龙纳米粉3-4.5份和增容增粘树脂2-8份，将二者充分混合，所述的高强度耐老化丁苯橡胶通过多层结构叠加而成，相邻层之间设置有所述的特氟龙纳米粉与增容增粘树脂的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的高强度耐老化丁苯橡胶，其特征在于：所述增塑剂为二丁酯，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述氧化剂为维生素C稀土配合物。
4.根据权利要求1或2所述的高强度耐老化丁苯橡胶，其特征在于：所述的高强度耐老化丁苯橡胶由以下步骤制成：
1)将各成分按重量份配比如下：丁苯橡胶(1502)15-20份、高苯乙烯25-35份、三元乙丙橡胶5-15份、氧化锌2-3份、硬脂酸0.5份、炭黑7-9份、碳酸钙20-25份、纳米二氧化硅5-7份、硫黄0.5-1份、二硫代氨基甲酸锌促进剂0.75份、2-巯基苯并噻唑类稀土促进剂2.2-3.5份、增塑剂2-4份、偶联剂0.1-1份、氧化剂1-2份、铁黄1.6份和钛白粉1.6份，置于混练机当中，进行混炼；
2)混炼结束后，将得到的混合物转移至真空超高压容器进行压力保持，保持在8MPa以上的压力，持续时间为15-30分钟；
3)将步骤2)处理后的混合物通过薄膜机制成薄膜，并迅速将多层薄膜进行叠合，在相邻两层之间加入所述的特氟龙纳米粉与增容增粘树脂的混合物。
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