CN110643091A - 一种合成橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种合成橡胶及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110643091A
CN110643091A CN201911096656.7A CN201911096656A CN110643091A CN 110643091 A CN110643091 A CN 110643091A CN 201911096656 A CN201911096656 A CN 201911096656A CN 110643091 A CN110643091 A CN 110643091A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
rubber
synthetic rubber
agent
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911096656.7A
Other languages
English (en)
Inventor
明瑞星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Kexing Shoes Co Ltd
Original Assignee
Hubei Kexing Shoes Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Kexing Shoes Co Ltd filed Critical Hubei Kexing Shoes Co Ltd
Priority to CN201911096656.7A priority Critical patent/CN110643091A/zh
Publication of CN110643091A publication Critical patent/CN110643091A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0095—Mixtures of at least two compounding ingredients belonging to different one-dot groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2309/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种合成橡胶，包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶16～18份、异丙橡胶12～15份、MQ树脂8～10份、酯类增塑剂6～8份、硅烷偶联剂6～8份、硬脂酸2～4份、炭黑2～4份、发泡剂2～4份、防老剂2～4份、硫化剂3～5份；本发明还提供了所述合成橡胶的制备方法；本发明提供的一种合成橡胶的原料配方科学合理，拉伸强度、拉伸伸长率和撕裂强度相对于对比例均明显升高，本发明实施例1‑3的提供的合成橡胶的拉伸强度达到了18.5～20.4MPa，撕裂强度达到了31～35kN.m‑1，拉伸伸长率达到了409～435％，同时耐老化性能也有所提升。

Description

一种合成橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机材料技术领域，尤其涉及一种合成橡胶及其制备方法。
背景技术
合成橡胶是由人工合成的高弹性聚合物。也称合成弹性体，是三大合成材料之一，其产量仅低于合成树脂(或塑料)、合成纤维。橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所必需的材料。根据来源不同，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶中有少数品种的性能与天然橡胶相似，大多数与天然橡胶不同，但两者都是高弹性的高分子材料，一般均需经过硫化和加工之后，才具有实用性和使用价值。合成橡胶在20世纪初开始生产，从40年代起得到了迅速的发展。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通以及日常生活中。现有的合成橡胶无法满足拉伸性能好的同时耐老化性能较好的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种合成橡胶及其制备方法，拉伸性能好的同时且耐老化性能较好。
本发明是这样实现的：
本发明目的之一在于提供一种合成橡胶，所述合成橡胶包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶16～18份、异丙橡胶12～15份、MQ树脂8～10份、酯类增塑剂6～8份、硅烷偶联剂6～8份、硬脂酸2～4份、炭黑2～4份、发泡剂2～4份、防老剂2～4份、硫化剂3～5份。
优选地，所述合成橡胶包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶17份、异丙橡胶13份、MQ树脂9份、酯类增塑剂7份、硅烷偶联剂7份、硬脂酸3份、炭黑3份、发泡剂1.5份、防老剂1.5份、硫化剂3～5份。
优选地，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种。
优选地，所述酯类增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、脂肪族二烷基酸酯类、脂肪酸酯类、聚酯类中的至少一种。
所述发泡剂、防老剂、硫化剂为现有技术中的常规选择。具体地防老剂可选用对苯二胺；硫化剂可选用硫磺。
本发明的目的之二在于提供一种合成橡胶的制备方法，所述方法包括：
步骤1、将丁腈橡胶16～18份、异丙橡胶12～15份加入炼胶机中混炼，再加入硅烷偶联剂6～8份继续混炼至混合均匀得浆液；
步骤2、将混合浆液进行升温至140℃～150℃，加入硬脂酸2～4份，混炼得到混合液；
步骤3、待混合液温度稳定后加入MQ树脂8～10份、酯类增塑剂6～8份，搅拌均匀得半固体；
步骤4、待半固体降温至75℃～80℃加入炭黑2～4份、发泡剂2～4份和防老剂2～4份，混炼后，加入硫化剂3～5份硫化。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
本发明提供的一种合成橡胶，通过不同成分的用量进行单因素试验和正交试验，并对合成橡胶进行性能测定，最后对其试验结果进行综合分析从而得到最佳的原料配方，使得合成橡胶的原料配方科学合理：以丁腈橡胶、异丙橡胶为基础橡胶，两基础橡胶进行并用，但是简单的混合并不能达到理想的效果，添加MQ树脂8～10份、酯类增塑剂6～8份、硅烷偶联剂6～8份、硬脂酸2～4份后，由于增加了交联密度和橡胶分子间的相互作用，最终极大地提高了拉伸强度，且同时耐老化性能较好。
具体实施方式
实施例1
1、本实施例的合成橡胶，采用下述重量份数的原料制成：丁腈橡胶17份、异丙橡胶13份、MQ树脂9份、酯类增塑剂7份、硅烷偶联剂7份、硬脂酸3份、炭黑3份、发泡剂1.5份、防老剂1.5份、硫化剂3～5份。
2、制备方法：
步骤1、将丁腈橡胶17份、异丙橡胶13份加入炼胶机中混炼，再加入硅烷偶联剂7份继续混炼至混合均匀得浆液；
步骤2、将混合浆液进行升温至145℃，加入硬脂酸3份，混炼得到混合液；
步骤3、待混合液温度稳定后加入MQ树脂9份、酯类增塑剂7份，搅拌均匀得半固体；
步骤4、待半固体降温至78℃加入炭黑3份、发泡剂3份和防老剂3份，混炼后，先降温至35℃加入硫化剂4份，再升温至72℃硫化。
实施例2
1、本实施例的合成橡胶，采用下述重量份数的原料制成：丁腈橡胶18份、异丙橡胶12份、MQ树脂8份、酯类增塑剂6份、硅烷偶联剂6份、硬脂酸2份、炭黑2份、发泡剂2份、防老剂2份、硫化剂3份。
2、制备方法：
步骤1、将丁腈橡胶18份、异丙橡胶12份加入炼胶机中混炼，再加入硅烷偶联剂6份继续混炼至混合均匀得浆液；
步骤2、将混合浆液进行升温至140℃，加入硬脂酸2份，混炼得到混合液；
步骤3、待混合液温度稳定后加入MQ树脂8份、酯类增塑剂6份，搅拌均匀得半固体；
步骤4、待半固体降温至75℃加入炭黑2份、发泡剂2份和防老剂2份，混炼后，先降温至30℃加入硫化剂3份，再升温至70℃硫化。
实施例3
1、本实施例的合成橡胶，采用下述重量份数的原料制成：丁腈橡胶16份、异丙橡胶15份、MQ树脂10份、酯类增塑剂8份、硅烷偶联剂8份、硬脂酸4份、炭黑4份、发泡剂4份、防老剂4份、硫化剂5份。
2、制备方法：
步骤1、将丁腈橡胶16份、异丙橡胶15份加入炼胶机中混炼，再加入硅烷偶联剂8份继续混炼至混合均匀得浆液；
步骤2、将混合浆液进行升温至150℃，加入硬脂酸4份，混炼得到混合液；
步骤3、待混合液温度稳定后加入MQ树脂10份、酯类增塑剂8份，搅拌均匀得半固体；
步骤4、待半固体降温至80℃加入炭黑4份、发泡剂4份和防老剂4份，混炼后，先降温至40℃加入硫化剂5份，再升温至75℃硫化。
对比例1
该对比例除不加MQ树脂外，其余均同实施例1。
对比例2
该对比例除不加酯类增塑剂外，其余均同实施例1。
对比例3
该对比例除不加硅烷偶联剂外，其余均同实施例1。
实验例1
统计实施例1-实施3、以及对比例1-3的合成橡胶的拉伸性能和撕裂强度，结果如表1所示。拉伸性能(包括定伸强度、拉伸强度和断裂伸长率等)和撕裂强度：分别按照GB/T528—1992标准和GB/T 529—1991标准进行测定(拉伸速率为500mm/min)。
表1
检验项目 单位 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
邵尔A硬度 度 68 70 71 73 74 73
拉伸强度 MPa 20.4 19.2 18.5 14.2 13.1 12.2
撕裂强度 kN.m<sup>-1</sup> 35 33 31 25 27 22
拉伸伸长率 ％ 435 416 409 326 318 231
由表1可知，与对比例1-3相比，本发明实施例1-3的提供的合成橡胶的拉伸强度、拉伸伸长率和撕裂强度明显增大，本发明实施例1-3的提供的合成橡胶的拉伸强度达到了18.5～20.4MPa，撕裂强度达到了31～35kN.m-1，拉伸伸长率达到了409～435％。其中实施例1为最佳实施例。
2、耐老化性能：按照GB/T 3512—2014标准进行测定(测试条件为120℃老化72h)，结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002268538950000061
由表2可知，与对比例1-3相比，实施例1-3的拉伸强度、拉伸伸长率和撕裂强度的变化均较小，表明本发明实施例1-3的提供的合成橡胶的耐老化性能有所提升。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合成橡胶，其特征在于，所述合成橡胶包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶16～18份、异丙橡胶12～15份、MQ树脂8～10份、酯类增塑剂6～8份、硅烷偶联剂6～8份、硬脂酸2～4份、炭黑2～4份、发泡剂2～4份、防老剂2～4份、硫化剂3～5份。
2.如权利要求1所述的合成橡胶，其特征在于，所述合成橡胶包括如下重量份数的原料：丁腈橡胶17份、异丙橡胶13份、MQ树脂9份、酯类增塑剂7份、硅烷偶联剂7份、硬脂酸3份、炭黑3份、发泡剂1.5份、防老剂1.5份、硫化剂3～5份。
3.如权利要求1所述的合成橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种。
4.如权利要求1所述的合成橡胶，其特征在于，所述酯类增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、脂肪族二烷基酸酯类、脂肪酸酯类、聚酯类中的至少一种。
5.一种权利要求1-4任一所述的合成橡胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、将丁腈橡胶16～18份、异丙橡胶12～15份加入炼胶机中混炼，再加入硅烷偶联剂6～8份继续混炼至混合均匀得浆液；
步骤2、将混合浆液进行升温至140℃～150℃，加入硬脂酸2～4份，混炼得到混合液；
步骤3、待混合液温度稳定后加入MQ树脂8～10份、酯类增塑剂6～8份，搅拌均匀得半固体；
步骤4、待半固体降温至75℃～80℃加入炭黑2～4份、发泡剂2～4份和防老剂2～4份，混炼后，加入硫化剂3～5份硫化。
6.如权利要求5所述的合成橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中混炼时间为5～10min。
7.如权利要求5所述的合成橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤3中搅拌速度为30～60转/分。
8.如权利要求5所述的合成橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤4中混炼完成后，先降温至30℃～40℃加入硫化剂3～5份，再升温至70℃～75℃硫化。
CN201911096656.7A 2019-11-11 2019-11-11 一种合成橡胶及其制备方法 Pending CN110643091A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911096656.7A CN110643091A (zh) 2019-11-11 2019-11-11 一种合成橡胶及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911096656.7A CN110643091A (zh) 2019-11-11 2019-11-11 一种合成橡胶及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110643091A true CN110643091A (zh) 2020-01-03

Family

ID=68995794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911096656.7A Pending CN110643091A (zh) 2019-11-11 2019-11-11 一种合成橡胶及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110643091A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105330911A (zh) * 2015-11-13 2016-02-17 吴江市风尚鞋厂 一种耐磨环保橡胶鞋底及其制备方法
CN105713263A (zh) * 2016-04-20 2016-06-29 孙小燕 一种合成橡胶其及制备方法
CN107474329A (zh) * 2017-08-17 2017-12-15 浙江久运汽车零部件有限公司 一种耐腐蚀橡胶缓冲垫
CN107759856A (zh) * 2017-12-05 2018-03-06 四川力智久创知识产权运营有限公司 一种耐疲劳丁腈橡胶材料及其制备方法
CN108690231A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 浙江久运车辆部件有限公司 一种转向油泵进油管带海绵低温护套胶料的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105330911A (zh) * 2015-11-13 2016-02-17 吴江市风尚鞋厂 一种耐磨环保橡胶鞋底及其制备方法
CN105713263A (zh) * 2016-04-20 2016-06-29 孙小燕 一种合成橡胶其及制备方法
CN108690231A (zh) * 2017-04-10 2018-10-23 浙江久运车辆部件有限公司 一种转向油泵进油管带海绵低温护套胶料的制备方法
CN107474329A (zh) * 2017-08-17 2017-12-15 浙江久运汽车零部件有限公司 一种耐腐蚀橡胶缓冲垫
CN107759856A (zh) * 2017-12-05 2018-03-06 四川力智久创知识产权运营有限公司 一种耐疲劳丁腈橡胶材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108976319B (zh) 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
EP2488561B1 (de) Neodym-katalysierte polybutadiene
EP2861629B1 (de) Hoch mooney ndbr mit mooneysprung
CN102775654B (zh) 液相搅拌混合白炭黑和天然胶的制备方法
JP6193581B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN108948793A (zh) 一种碳酸钙的改性方法及其在pvc管材的应用
JP2018080262A (ja) タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP6224429B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN111533967A (zh) 一种橡胶鞋底及其制备方法
JP2013155304A (ja) タイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び空気入りタイヤ
JP2006152117A (ja) 大型車両用ラジアルタイヤ
CN110643091A (zh) 一种合成橡胶及其制备方法
CN109320790A (zh) 一种轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法与应用
JP2023010333A (ja) タイヤ用マスターバッチ、タイヤ用ゴム組成物、タイヤ、およびそれらの製造方法
CN110857343A (zh) 丁腈橡胶硫化组合物和硫化丁腈橡胶及其制备方法与应用
EP3431543A1 (en) Rubber composition and pneumatic tire
CN111205518A (zh) 一种天然橡胶-白炭黑复合材料及其制备方法和应用
CN113929978B (zh) 一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法
JP6181426B2 (ja) マスターバッチ、製造方法、ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN107652479B (zh) 一种β型碳化硅晶须和橡胶并用的网球胶料及其制备方法
US8815978B2 (en) Process for modifying natural rubber, and modified natural rubber
CN110746562A (zh) 一种合成橡胶及其制备方法
CN114773694A (zh) 一种tsr9710改性橡胶的制备方法
CN101173063A (zh) 一种多功能橡胶助剂及其制备方法
JP2015030815A (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200103