CN111154157B - 一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents

一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及橡胶技术领域，更具体地，本发明涉及一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法。本发明采用特定的橡胶组分、填料、多功能偶联剂制备了橡胶组合物，制备所得橡胶组合物的硫化胶片的拉伸强度≥35MPa，拉断伸长率≥990％，300％定伸应力≥9MPa，撕裂强度≥70kN/m，阿克隆磨耗体积≤0.2cm3/1.61km，将其置于100℃油中浸泡72h后，其拉伸强度降低率≤8％，硫化胶片增重率≤5％。本发明制备所得橡胶组合物具有高稳定性和高弹性，在保持较好的物理机械性能的同时，还具有高耐磨性和耐热油老化性，扯断强度高，撕边效果好，制品尺寸稳定，具有广泛的应用前景。

Description

一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，更具体地，本发明涉及一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法。
背景技术
橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶两种。天然橡胶(NR)是一种以顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91％～94％是橡胶烃(顺-1,4-聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶在常温下有较高弹性、绝缘性、隔水性、塑性等特点，性能较合成橡胶全面，因此在日常生活、医疗卫生、交通运输、工业、农业等领域有着广泛的应用。
然而，天然橡胶本身也存在一定的缺陷，如拉伸性能、撕裂性能不好，耐磨性不理想，使用寿命短，耐油性、热老化性能差等，给实际使用带来很多不便，甚至威胁到人们的生命财产安全。因此，需要对天然橡胶进行改性，获得综合性能好的橡胶材料来满足社会的要求。陶土(syderolife)是一种陶瓷原料，其矿物成分复杂，主要由水云母、高岭石、蒙脱石、石英及长石所组成，其化学成分与一般粘土相似。专利CN201310518013.3采用陶土作为填料，利用偶联剂将陶土桥联接到橡胶的交联网络上，制备了陶土-天然橡胶复合材料，虽然陶土在橡胶基体中的分散性得到了一定的改善，但其对天然橡胶的增强效果仍不够明显，制备所得陶土-天然橡胶复合材料拉伸强度只在25-28MPa范围内波动。
针对上述问题，本发明致力于提供一种高稳定性橡胶组合物，该橡胶组合物具有优异的拉伸性能、撕裂性能，其拉伸强度≥35MPa。此外，该橡胶组合物还具有优异的耐磨性和耐热油老化性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种高稳定性橡胶组合物，按重量份计，包括100-110份橡胶组分、8-12份填料、1-3份多功能偶联剂；所述填料的制备原料包括碳酸钙、贝壳粉、陶土、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，按重量份计，包括105份橡胶组分、10份填料、2份多功能偶联剂。
作为一种优选的技术方案，所述橡胶组分选自天然胶乳、天然橡胶、环氧化天然胶乳、环氧化天然橡胶、天甲橡胶胶乳、天甲橡胶中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述高稳定性橡胶组合物中包括100-110份橡胶组分；所述橡胶组分中包括97-102份以干胶计的天然胶乳、3-8份以干胶计的环氧化天然胶乳。
作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述高稳定性橡胶组合物中包括105份橡胶组分；所述橡胶组分中包括100份以干胶计的天然胶乳、5份以干胶计的环氧化天然胶乳。
作为一种优选的技术方案，所述填料的制备原料中，陶土的平均粒径为5-15nm。
作为一种优选的技术方案，所述填料的制备原料中，陶土的平均粒径为10nm。
作为一种优选的技术方案，所述多功能偶联剂选自JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述多功能偶联剂中，JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：(2-4)。
本发明的第二个方面提供了一种高稳定性橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声20-40min，并在70-80℃下反应0.5-1.5h，然后加入环氧化天然胶乳，于70-80℃下超声20-40min，接着加入天然胶乳，于70-80℃下反应0.5-1.5h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、干燥，即得。
有益效果：本发明采用特定的橡胶组分、填料、多功能偶联剂制备了橡胶组合物，制备所得橡胶组合物的硫化胶片的拉伸强度≥35MPa，拉断伸长率≥990％，300％定伸应力≥9MPa，撕裂强度≥70kN/m，阿克隆磨耗体积≤0.2cm3/1.61km，将其置于100℃油中浸泡72h后，其拉伸强度降低率≤8％，硫化胶片增重率≤5％。本发明制备所得橡胶组合物具有高稳定性和高弹性，在保持较好的物理机械性能的同时，还具有高耐磨性和耐热油老化性，扯断强度高，撕边效果好，制品尺寸稳定，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供的技术方案中的技术特征做进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。
本发明中的“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
本发明的第一个方面提供了一种高稳定性橡胶组合物，按重量份计，包括100-110份橡胶组分、8-12份填料、1-3份多功能偶联剂。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，包括105份橡胶组分、10份填料、2份多功能偶联剂。
在一种优选的实施方式中，所述橡胶组分选自天然胶乳、天然橡胶、环氧化天然胶乳、环氧化天然橡胶、天甲橡胶胶乳、天甲橡胶中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述橡胶组分为天然胶乳、环氧化天然胶乳。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，所述高稳定性橡胶组合物中包括100-110份橡胶组分；所述橡胶组分中包括97-102份以干胶计的天然胶乳、3-8份以干胶计的环氧化天然胶乳。
在一种优选的实施方式中，按重量份计，所述高稳定性橡胶组合物中包括105份橡胶组分；所述橡胶组分中包括100份以干胶计的天然胶乳、5份以干胶计的环氧化天然胶乳。
在一种优选的实施方式中，所述天然胶乳选自巴西三叶橡胶树的天然胶乳、浓缩天然胶乳、经离心浓缩总固体含量为60％的浓缩天然胶乳中的至少一种。
在一种更优选的实施方式中，所述天然胶乳为经离心浓缩总固体含量为60％的浓缩天然胶乳。
在一种优选的实施方式中，所述环氧化天然胶乳为浓缩天然橡胶胶乳通过环氧化反应制备的环氧化天然橡胶胶乳。
在一种优选的实施方式中，所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为5～50％、总固体含量为20～25％。
在一种更优选的实施方式中，所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为25％、总固体含量为20％。
在一种优选的实施方式中，所述填料的制备原料包括碳酸钙、贝壳粉、陶土、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。
在一种更优选的实施方式中，所述填料的制备原料包括陶土。
在一种优选的实施方式中，所述填料的制备方法包括以下步骤：
(a)将陶土与亚硫酰氯混合后，加入N,N-二甲基甲酰胺，于80-90℃下反应20-30h，反应结束后减压蒸馏除去过量的亚硫酰氯，得到混合物1；
(b)将混合物1、聚乙二醇、甲苯混合后，加入催化剂，于0℃下反应20-40min，接着于110-130℃下反应1-2h，最后经过滤、洗涤、干燥，即得。
在一种更优选的实施方式中，所述填料的制备方法包括以下步骤：
(a)将陶土与亚硫酰氯混合后，加入N,N-二甲基甲酰胺，于85℃下反应25h，反应结束后减压蒸馏除去过量的亚硫酰氯，得到混合物1；
(b)将混合物1、聚乙二醇、甲苯混合后，加入2滴催化剂二丁基二月桂酸锡，于0℃下反应30min，接着于120℃下反应1h，最后经过滤、洗涤、80℃干燥，即得。
在一种优选的实施方式中，步骤(a)中，所述陶土、亚硫酰氯的重量比为1：(12-18)。
在一种更优选的实施方式中，步骤(a)中，所述陶土、亚硫酰氯的重量比为1：15。
在一种优选的实施方式中，步骤(a)中，所述陶土、N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：(15-25)g/mL。
在一种更优选的实施方式中，步骤(a)中，所述陶土、N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：20g/mL。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中，所述混合物1、聚乙二醇的重量比为(1-3)：1。
在一种更优选的实施方式中，步骤(b)中，所述混合物1、聚乙二醇的重量比为2：1。
在一种优选的实施方式中，步骤(b)中，所述混合物1、甲苯的质量体积比为1：(8-12)g/mL。
在一种更优选的实施方式中，步骤(b)中，所述混合物1、甲苯的质量体积比为1：10g/mL。
在一种优选的实施方式中，所述聚乙二醇的羟值为120-580mgKOH/g。
羟值(Hydroxyl value)是指1g样品中的羟基所相当的氢氧化钾(KOH)的毫克数，以mgKOH/g表示。
在一种优选的实施方式中，所述聚乙二醇选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600中的至少一种。
在一种更优选的实施方式中，所述聚乙二醇为聚乙二醇400。
所述聚乙二醇的CAS号为25322-68-3。
在一种优选的实施方式中，所述陶土的平均粒径为5-15nm。
在一种更优选的实施方式中，所述陶土的平均粒径为10nm。
所述陶土通过商购得到，包括但不限于购买自仪征天扬化工有限公司。
申请人通过大量实验发现，在橡胶组分中加入陶土并采用特定的聚乙二醇对陶土进行改性，特别是对于平均粒径为5-15nm的陶土，协同体系中的JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，能够在保证橡胶组合物优异的拉伸性能、撕裂性能、耐磨性能的同时，提高橡胶组合物的耐热油老化性。推测可能的原因是：一方面，在特定的条件下，陶土的杂质效应较小，同时由于特定长度的烷基基团的引入，增大了陶土粒子之间的斥力，并且提供了足够的位垒，橡胶分子链可以在碳纳米管表面形成均匀的交联点；另一方面，聚乙二醇的引入提高了组合物的交联密度，使得陶土与橡胶之间形成特定的三维网络结构，橡胶分子链受网络结构的限制，从而不易脱落，同时网络结构对组合物内部集中应力有很好的分散能力；此外，网络结构在一定程度上阻碍了橡胶分子链在溶胀过程中的相对移动，从而提高了橡胶组合物的耐热油老化性。
在一种优选的实施方式中，所述多功能偶联剂选自JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，所述多功能偶联剂为JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂购自南京金来旺塑胶技术有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：(1-1.5)的摩尔比混合后于氮气保护下130-150℃反应1-3h，即得。
在一种更优选的实施方式中，所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：1.2的摩尔比混合后于氮气保护下140℃反应2h，即得。
在一种优选的实施方式中，所述JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：(2-4)。
在一种更优选的实施方式中，所述JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：3。
所述3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的CAS号为2530-83-8。
所述对氨基二苯胺的CAS号为101-54-2。
本发明的第二个方面提供了一种高稳定性橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声20-40min，并在70-80℃下反应0.5-1.5h，然后加入环氧化天然胶乳，于70-80℃下超声20-40min，接着加入天然胶乳，于70-80℃下反应0.5-1.5h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、干燥，即得。
在一种优选的实施方式中，所述高稳定性橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声30min，并在75℃下反应1h，然后加入环氧化天然胶乳，于75℃下超声30min，接着加入天然胶乳，于75℃下反应1h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、75℃干燥，即得。
在一种优选的实施方式中，所述填料、水的重量比为1：(9-11)。
在一种更优选的实施方式中，所述填料、水的重量比为1：10。
在一种优选的实施方式中，所述高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法包括以下步骤：将95-105份高稳定性橡胶组合物、1.8-2.2份硫黄、1.8-2.2份氧化锌、0.2-0.4份二乙基二硫代氨基甲酸锌、0.4-0.8乙基一苯基二硫代氨基甲酸锌、0.2-0.5份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混炼均匀后于150-170℃下硫化10-25min即得。
在一种更优选的实施方式中，所述高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法包括以下步骤：将100份高稳定性橡胶组合物、2份硫黄、2份氧化锌、0.3份二乙基二硫代氨基甲酸锌、0.6份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混炼均匀后于160℃下硫化18min即得。
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。另外，如果没有特别的限制，所有原料都是市售的。
实施例
实施例1
本发明的实施例1提供了一种高稳定性橡胶组合物，按重量份计，包括100份以干胶计的天然胶乳、5份以干胶计的环氧化天然胶乳、10份填料、2份多功能偶联剂。
所述天然胶乳为经离心浓缩总固体含量为60％的浓缩天然胶乳。
所述环氧化天然胶乳为浓缩天然橡胶胶乳通过环氧化反应制备的环氧化天然橡胶胶乳。
所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为25％、总固体含量为20％。
所述填料的制备方法包括以下步骤：
(a)将陶土与亚硫酰氯混合后，加入N,N-二甲基甲酰胺，于85℃下反应25h，反应结束后减压蒸馏除去过量的亚硫酰氯，得到混合物1；
(b)将混合物1、聚乙二醇、甲苯混合后，加入2滴催化剂二丁基二月桂酸锡，于0℃下反应30min，接着于120℃下反应1h，最后经过滤、洗涤、80℃干燥，即得。
步骤(a)中，所述陶土、亚硫酰氯的重量比为1：15。
步骤(a)中，所述陶土、N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：20g/mL。
步骤(b)中，所述混合物1、聚乙二醇的重量比为2：1。
步骤(b)中，所述混合物1、甲苯的质量体积比为1：10g/mL。
所述聚乙二醇为聚乙二醇400。
所述陶土的平均粒径为10nm。
所述多功能偶联剂为JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：1.2的摩尔比混合后于氮气保护下140℃反应2h，即得。
所述JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：3。
所述高稳定性橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声30min，并在75℃下反应1h，然后加入环氧化天然胶乳，于75℃下超声30min，接着加入天然胶乳，于75℃下反应1h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、75℃干燥，即得。
所述填料、水的重量比为1：10。
所述高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法包括以下步骤：将100份高稳定性橡胶组合物、2份硫黄、2份氧化锌、0.3份二乙基二硫代氨基甲酸锌、0.6份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混炼均匀后于160℃下硫化18min即得。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种高稳定性橡胶组合物，按重量份计，包括97份以干胶计的天然胶乳、3份以干胶计的环氧化天然胶乳、8份填料、1份多功能偶联剂。
所述天然胶乳为经离心浓缩总固体含量为60％的浓缩天然胶乳。
所述环氧化天然胶乳为浓缩天然橡胶胶乳通过环氧化反应制备的环氧化天然橡胶胶乳。
所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为25％、总固体含量为20％。
所述填料的制备方法包括以下步骤：
(a)将陶土与亚硫酰氯混合后，加入N,N-二甲基甲酰胺，于85℃下反应25h，反应结束后减压蒸馏除去过量的亚硫酰氯，得到混合物1；
(b)将混合物1、聚乙二醇、甲苯混合后，加入2滴催化剂二丁基二月桂酸锡，于0℃下反应30min，接着于120℃下反应1h，最后经过滤、洗涤、80℃干燥，即得。
步骤(a)中，所述陶土、亚硫酰氯的重量比为1：15。
步骤(a)中，所述陶土、N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：20g/mL。
步骤(b)中，所述混合物1、聚乙二醇的重量比为2：1。
步骤(b)中，所述混合物1、甲苯的质量体积比为1：10g/mL。
所述聚乙二醇为聚乙二醇400。
所述陶土的平均粒径为5nm。
所述多功能偶联剂为JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：1.2的摩尔比混合后于氮气保护下140℃反应2h，即得。
所述JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：3。
所述高稳定性橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声30min，并在75℃下反应1h，然后加入环氧化天然胶乳，于75℃下超声30min，接着加入天然胶乳，于75℃下反应1h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、75℃干燥，即得。
所述填料、水的重量比为1：10。
所述高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法包括以下步骤：将100份高稳定性橡胶组合物、2份硫黄、2份氧化锌、0.3份二乙基二硫代氨基甲酸锌、0.6份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混炼均匀后于160℃下硫化18min即得。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种高稳定性橡胶组合物，按重量份计，包括102份以干胶计的天然胶乳、8份以干胶计的环氧化天然胶乳、12份填料、3份多功能偶联剂。
所述天然胶乳为经离心浓缩总固体含量为60％的浓缩天然胶乳。
所述环氧化天然胶乳为浓缩天然橡胶胶乳通过环氧化反应制备的环氧化天然橡胶胶乳。
所述环氧化天然胶乳的环氧化程度为25％、总固体含量为20％。
所述填料的制备方法包括以下步骤：
(a)将陶土与亚硫酰氯混合后，加入N,N-二甲基甲酰胺，于85℃下反应25h，反应结束后减压蒸馏除去过量的亚硫酰氯，得到混合物1；
(b)将混合物1、聚乙二醇、甲苯混合后，加入2滴催化剂二丁基二月桂酸锡，于0℃下反应30min，接着于120℃下反应1h，最后经过滤、洗涤、80℃干燥，即得。
步骤(a)中，所述陶土、亚硫酰氯的重量比为1：15。
步骤(a)中，所述陶土、N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：20g/mL。
步骤(b)中，所述混合物1、聚乙二醇的重量比为2：1。
步骤(b)中，所述混合物1、甲苯的质量体积比为1：10g/mL。
所述聚乙二醇为聚乙二醇400。
所述陶土的平均粒径为15nm。
所述多功能偶联剂为JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：1.2的摩尔比混合后于氮气保护下140℃反应2h，即得。
所述JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：3。
所述高稳定性橡胶组合物的制备方法，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声30min，并在75℃下反应1h，然后加入环氧化天然胶乳，于75℃下超声30min，接着加入天然胶乳，于75℃下反应1h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、75℃干燥，即得。
所述填料、水的重量比为1：10。
所述高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法包括以下步骤：将100份高稳定性橡胶组合物、2份硫黄、2份氧化锌、0.3份二乙基二硫代氨基甲酸锌、0.6份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、0.3份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混炼均匀后于160℃下硫化18min即得。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法，还提供了一种高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述填料为陶土，所述陶土的平均粒径为10nm。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法，还提供了一种高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，将所述陶土的平均粒径替换为2nm。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法，还提供了一种高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，将所述陶土的平均粒径替换为30nm。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法，还提供了一种高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇200。
实施例8
本发明的实施例8提供了一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法，还提供了一种高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇600。
实施例9
本发明的实施例9提供了一种高稳定性橡胶组合物及其制备方法，还提供了一种高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：1.2的摩尔比混合后，即得。
性能评估
1、力学性能
根据GB/T 528-2009测试实施例1-8制备所得高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的拉伸性能。若拉伸强度≥35MPa，拉断伸长率≥990％，300％定伸应力≥9MPa，则记为合格，否则为不合格。
根据GB/T 529-2008测试实施例1-8制备所得高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的撕裂性能。若撕裂强度≥70kN/m，则记为合格，否则为不合格。
2、耐磨性能
根据GB/T 1689-2006测试实施例1-8制备所得高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的耐磨性能。若阿克隆磨耗体积≤0.2cm3/1.61km，则记为合格，否则为不合格。
3、耐热油老化性能
根据GB/T 1690-2010测试实施例1-9制备所得高稳定性橡胶组合物的硫化胶片的耐热油老化性能。试验用油为DexronⅥ油，测试条件为100℃×72h。若拉伸强度降低率≤8％，硫化胶片增重率≤5％，则记为合格，否则为不合格。
实验结果见表1。
表1性能测试结果
拉伸性能 撕裂性能 耐磨性能 耐热油老化性能
实施例1 合格 合格 合格 合格
实施例2 合格 合格 合格 合格
实施例3 合格 合格 合格 合格
实施例4 不合格 不合格 不合格 不合格
实施例5 不合格 不合格 不合格 不合格
实施例6 不合格 不合格 不合格 不合格
实施例7 不合格 不合格 不合格 不合格
实施例8 不合格 不合格 不合格 不合格
实施例9 - - - 不合格
由实验结果可知，本发明制备所得橡胶组合物的硫化胶片具有优异的拉伸性能、撕裂性能、耐磨性能和耐热油老化性能，其拉伸强度≥35MPa，拉断伸长率≥990％，300％定伸应力≥9MPa，撕裂强度≥70kN/m，阿克隆磨耗体积≤0.2cm3/1.61km，将其置于100℃油中浸泡72h后，其拉伸强度降低率≤8％，硫化胶片增重率≤5％。
前述的实施例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且文本所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其范围之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (5)

1.一种高稳定性橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括100-110份橡胶组分、8-12份填料、1-3份多功能偶联剂；所述橡胶组分中包括97-102份以干胶计的天然胶乳、3-8份以干胶计的环氧化天然胶乳；所述填料的制备原料中，陶土的平均粒径为5-15nm；所述多功能偶联剂中，JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：(2-4)；
所述改性3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法包括以下步骤：将3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、对氨基二苯胺以1：(1-1.5)的摩尔比混合后于氮气保护下130-150℃反应1-3h，即得；
所述填料的制备方法包括以下步骤：
(a)将陶土与亚硫酰氯混合后，加入N,N-二甲基甲酰胺，于85℃下反应25h，反应结束后减压蒸馏除去过量的亚硫酰氯，得到混合物1；
(b)将混合物1、聚乙二醇、甲苯混合后，加入2滴催化剂二丁基二月桂酸锡，于0℃下反应30min，接着于120℃下反应1h，最后经过滤、洗涤、80℃干燥，即得；所述陶土、亚硫酰氯的重量比为1：15；所述陶土、N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1：20g/mL；所述混合物1、聚乙二醇的重量比为2：1；所述混合物1、甲苯的质量体积比为1：10g/mL；所述聚乙二醇的羟值为120-580mgKOH/g；所述聚乙二醇为聚乙二醇400。
2.如权利要求1所述的高稳定性橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，包括105份橡胶组分、10份填料、2份多功能偶联剂。
3.如权利要求1所述的高稳定性橡胶组合物，其特征在于，按重量份计，所述高稳定性橡胶组合物中包括105份橡胶组分；所述橡胶组分中包括100份以干胶计的天然胶乳、5份以干胶计的环氧化天然胶乳。
4.如权利要求1所述的高稳定性橡胶组合物，其特征在于，所述填料的制备原料中，陶土的平均粒径为10nm。
5.一种如权利要求2-4任一项权利要求所述的高稳定性橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将填料、水混合后加入多功能偶联剂超声20-40min，并在70-80℃下反应0.5-1.5h，然后加入环氧化天然胶乳，于70-80℃下超声20-40min，接着加入天然胶乳，于70-80℃下反应0.5-1.5h，最后采用乙酸进行凝固、压片、洗涤、干燥，即得。
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CN111546555B (zh) * 2020-05-18 2021-01-05 中国热带农业科学院农产品加工研究所 一种天然乳胶管的制备方法
CN116515178B (zh) * 2023-06-07 2023-10-20 中国热带农业科学院农产品加工研究所 一种耐老化天甲橡胶和天然橡胶复合材料及其制备方法

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JP2003292678A (ja) * 2002-04-05 2003-10-15 Bridgestone Corp ゴム組成物およびその製造方法
CN102584886A (zh) * 2012-01-17 2012-07-18 华南理工大学 一种硅烷偶联剂及其制备方法
CN102838788B (zh) * 2012-09-26 2015-06-24 中国热带农业科学院农产品加工研究所 一种贝壳粉-天然橡胶复合材料及其制备方法
CN103865114B (zh) * 2014-02-27 2015-08-26 上海工程技术大学 蒙脱土/天然橡胶复合材料及其制备方法
CN106146949A (zh) * 2015-03-27 2016-11-23 安徽瑞鑫自动化仪表有限公司 一种高性能改性丁苯橡胶材料
CN108484990A (zh) * 2018-03-09 2018-09-04 佛山实瑞先导材料研究院（普通合伙） 一种用于降噪吸音轮胎的橡胶

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