CN105111549A - 一种性能稳定的改性橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种性能稳定的改性橡胶及其制备方法,由以下重量份数的原料制成:氯丁橡胶20-30份,聚辛烯橡胶15-25份,氯磺化聚乙烯15-20份,改性聚四氟乙烯5-10份,硫磺1-2份,硝酸钡2-4份,氧化铋2-5份,硬脂酸1-4份,氧化铬1-3份,高耐磨炉黑12-20份,白蜡油2-6份,钛酸酯偶联剂1-2份。本发明相比现有技术具有以下优点:制备方法简单易行,所得橡胶耐寒性提高,在高温环境中,混炼胶料的粘度有一定降低,稳定性提高,同时,由于胶料内分子分散均匀,提高了胶体稳定性,解决了保存的问题,使所得成品应用更为广泛。
Description
技术领域
本发明属于橡胶改性的技术领域,具体涉及一种性能稳定的改性橡胶及其制备方法。
背景技术
氯丁橡胶具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点,氯丁橡胶主要用于制造抗臭氧、耐老化的电缆护套以及各种防护套、保护罩;耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化学衬里;耐燃的地下采矿用橡胶制品,以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。氯丁橡胶的品种牌号是合成橡胶中牌号最多的一个胶种,而国外厂家一般都具备多个商品牌号,且在耐寒、耐热、共聚胶黏剂、易加工型(含预交联微凝胶成分)及胶乳多样化品种方面,我国与之还有很大的差距,国内高档产品绝大部分依靠进口,其耐寒性较差,比重大,成本高,绝缘性不好,加工时容易粘滚、易焦烧及粘模,以及生胶稳定性差,不易保存等问题,限制了其广泛应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种性能稳定的改性橡胶及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种性能稳定的改性橡胶,由以下重量份数的原料制成:氯丁橡胶20-30份,聚辛烯橡胶15-25份,氯磺化聚乙烯15-20份,改性聚四氟乙烯5-10份,硫磺1-2份,硝酸钡2-4份,氧化铋2-5份,硬脂酸1-4份,氧化铬1-3份,高耐磨炉黑12-20份,白蜡油2-6份,钛酸酯偶联剂1-2份。
作为对上述方案的进一步改进,所述改性聚四氟乙烯采用表面改性技术进行改性。
一种性能稳定的改性橡胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照配方的组份比,在氯丁橡胶,聚辛烯橡胶,氯磺化聚乙烯中加入相应份量硝酸钡,氧化铋,硬脂酸,氧化铬和高耐磨炉黑,在120-160℃的高温下混炼10-15分钟;
(2)将上述所得胶体静置冷却,在冷却到80-100℃时加入改性聚四氟乙烯,超声10-20分钟,再加入钛酸酯偶联剂,在常温下搅拌8-12小时;
(3)在上述所得混炼胶中加入硫磺和白蜡油,保持温度在60-80℃内,混炼15-30分钟后,冷却干燥,即得性能稳定的改性橡胶。
本发明中在氯丁橡胶中添加聚辛烯橡胶,使其内部的弹性体完全结合到整个物质化学键的网络结构中,增加其耐寒性,同时其内部环状巨分子缠绕于线性橡胶分子,使巨型分子无终端官能基线性分子无分支结构,从而混炼胶料的粘度可以有效降低。在制备过程中添加改性四氟乙烯进行超声处理后,再加入钛酸酯偶联剂进行反应,使胶料内分子分散均匀,提高了橡胶的存储稳定性,最后通过氧化反应,在胶体表面形成一层凝胶层,使得橡胶的高温性能得到较大的提高。
本发明相比现有技术具有以下优点:制备方法简单易行,所得橡胶耐寒性提高,在高温环境中,混炼胶料的粘度有一定降低,稳定性提高,同时,由于胶料内分子分散均匀,提高了胶体稳定性,解决了保存的问题,使所得成品应用更为广泛。
具体实施方式
实施例1
本发明改性橡胶的原料组份为:氯丁橡胶20份,聚辛烯橡胶25份,氯磺化聚乙烯18份,改性聚四氟乙烯6份,硫磺2份,硝酸钡2份,氧化铋2份,硬脂酸1份,氧化铬3份,高耐磨炉黑18份,白蜡油2份,钛酸酯偶联剂1份。
制备方法包括以下步骤:
(1)按照配方的组份比,在氯丁橡胶,聚辛烯橡胶,氯磺化聚乙烯中加入相应份量硝酸钡,氧化铋,硬脂酸,氧化铬和高耐磨炉黑,在140-150℃的高温下混炼12分钟;
(2)将上述所得胶体静置冷却,在冷却到80-100℃时加入改性聚四氟乙烯,超声10分钟,再加入钛酸酯偶联剂,在常温下搅拌8小时;
(3)在上述所得混炼胶中加入硫磺和白蜡油,保持温度在60-80℃内,混炼20分钟后,冷却干燥,即得性能稳定的改性橡胶。
实施例2
本发明改性橡胶的原料组份为:氯丁橡胶25份,聚辛烯橡胶18份,氯磺化聚乙烯20份,改性聚四氟乙烯8份,硫磺2份,硝酸钡3份,氧化铋3份,硬脂酸1份,氧化铬1份,高耐磨炉黑15份,白蜡油2份,钛酸酯偶联剂2份。
制备方法包括以下步骤:
(1)按照配方的组份比,在氯丁橡胶,聚辛烯橡胶,氯磺化聚乙烯中加入相应份量硝酸钡,氧化铋,硬脂酸,氧化铬和高耐磨炉黑,在120-140℃的高温下混炼15分钟;
(2)将上述所得胶体静置冷却,在冷却到80-100℃时加入改性聚四氟乙烯,超声15分钟,再加入钛酸酯偶联剂,在常温下搅拌10小时;
(3)在上述所得混炼胶中加入硫磺和白蜡油,保持温度在60-80℃内,混炼15分钟后,冷却干燥,即得性能稳定的改性橡胶。
实施例3
本发明改性橡胶的原料组份为:氯丁橡胶30份,聚辛烯橡胶15份,氯磺化聚乙烯15份,改性聚四氟乙烯10份,硫磺1份,硝酸钡2份,氧化铋4份,硬脂酸3份,氧化铬2份,高耐磨炉黑12份,白蜡油4份,钛酸酯偶联剂2份。
制备方法包括以下步骤:
(1)按照配方的组份比,在氯丁橡胶,聚辛烯橡胶,氯磺化聚乙烯中加入相应份量硝酸钡,氧化铋,硬脂酸,氧化铬和高耐磨炉黑,在150-160℃的高温下混炼10分钟;
(2)将上述所得胶体静置冷却,在冷却到80-100℃时加入改性聚四氟乙烯,超声20分钟,再加入钛酸酯偶联剂,在常温下搅拌12小时;
(3)在上述所得混炼胶中加入硫磺和白蜡油,保持温度在60-80℃内,混炼25分钟后,冷却干燥,即得性能稳定的改性橡胶。
对照组中采用原料配比为:氯丁橡胶55份,氯磺化聚乙烯20份,硫磺1份,硝酸钡2份,氧化铋3份,硬脂酸2份,氧化铬2份,高耐磨炉黑12份,白蜡油2份,钛酸酯偶联剂1份,制备方法与本发明中方法相同。
将对照组与实施例中所制改性橡胶取片制成标准样片,分别进行各项性能检测,得出以下结果:
项目 | 对照组 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
硬度(邵尔A) | 68 | 66 | 64 | 67 |
300%定伸应力/MPa | 17.2 | 17.4 | 18.3 | 18.5 |
拉伸强度/MPa | 23.2 | 25.4 | 26.7 | 27.8 |
拉断伸长率/% | 405 | 422 | 425 | 431 |
磨耗指数/% | 85.6 | 82.5 | 83.7 | 82.9 |
长期使用温度/℃ | -30/120 | -70/130 | -70/130 | -70/130 |
脆化温度/℃ | -40 | -65 | -70 | -65 |
表1
从表1中有关改性橡胶的性能指标的数据可以看出,本发明中橡胶相比对照组橡胶硬度和拉伸强度基本相同,长期使用温度范围明显增加,可见本发明中改性橡胶的耐寒性有明显提高,增加了橡胶在低温环境中的使用范围,拉断强度和拉断伸长率都有所增加,耐磨指数有一定提高,说明其综合性能良好。
实施例1-3中所得胶体在加工过程中,无焦烧或粘模现象,储存45天后,无明显硫化现象,说明本发明中胶体贮存性和加工性能都有明显提高,在高温环境中受影响程度减少,同时其绝缘性无明显变化,比重大于一般胶体,但其耐寒性,加工性以及贮存性能的提高,说明本发明中改性胶体性能稳定,使用范围有一定增加。
Claims (3)
1.一种性能稳定的改性橡胶,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:氯丁橡胶20-30份,聚辛烯橡胶15-25份,氯磺化聚乙烯15-20份,改性聚四氟乙烯5-10份,硫磺1-2份,硝酸钡2-4份,氧化铋2-5份,硬脂酸1-4份,氧化铬1-3份,高耐磨炉黑12-20份,白蜡油2-6份,钛酸酯偶联剂1-2份。
2.如权利要求1所述一种性能稳定的改性橡胶,其特征在于,所述改性聚四氟乙烯采用表面改性技术进行改性。
3.根据权利要求1或2所述的一种性能稳定的改性橡胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照配方的组份比,在氯丁橡胶,聚辛烯橡胶,氯磺化聚乙烯中加入相应份量硝酸钡,氧化铋,硬脂酸,氧化铬和高耐磨炉黑,在120-160℃的高温下混炼10-15分钟;
(2)将上述所得胶体静置冷却,在冷却到80-100℃时加入改性聚四氟乙烯,超声10-20分钟,再加入钛酸酯偶联剂,在常温下搅拌8-12小时;
(3)在上述所得混炼胶中加入硫磺和白蜡油,保持温度在60-80℃内,混炼15-30分钟后,冷却干燥,即得性能稳定的改性橡胶。
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