CN111909317A - 一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶的处理或化学改性领域，具体地，本发明公开了一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺。本发明的改性橡胶是以4‑叔丁基苯乙烯作为侧链修饰剂改性的橡胶。具体是以橡胶基体、侧链修饰试剂、引发剂和交联剂为原料制得的材料；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶，侧链修饰试剂为4‑叔丁基苯乙烯，4‑叔丁基苯乙烯的质量为三元乙丙橡胶的10％～60％。本发明的改性橡胶具有良好的热稳定性，而且具有优异的吸油性能和保油性能，可以作为高温条件下使用的吸油橡胶，应用前景广阔。

Description

一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺

技术领域

本发明属于橡胶的处理或化学改性领域，具体涉及一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺。

背景技术

近年来，随着我国工业的高速发展，人民生活水平的日益提 高，人们对石油的需求量日益增多，经济发展对石油的依赖程度 日益增强。在石油生产和运输过程中，石油管道的破裂，油船、 油罐事故造成原油泄漏，以及含油废水排放等新闻经常见诸报端， 对我们正常的生产和日常生活带来了很多的麻烦和潜在的威胁， 将会给国家生产力的发展和企业的生产带来极大的危害和损失。 此外，大量油类物质暴露在露天环境中，容易发生火灾和爆炸， 不解决这些问题，将给地球的生态环境造成很大伤害。而高性能 吸油橡胶可以有效地解决此类环境污染问题。因此，高性能吸油 橡胶材料的研发已引起世界的极大关注，成为了近期人们的研究 热点。

高吸油橡胶通常是由两种或两种以上的单体共聚，同时通过交联剂进行适度交联，形成三维网状结构和微孔结构共存的大分子。高吸油橡胶吸油后体积膨胀，属于自膨胀材料。它以分子链上大量的亲油基团和油分子的相互作用作为吸油驱动力，不需要借助外力即可达到体积膨胀的目的。与传统吸油材料相比，高吸油橡胶具有以下特点：(1)高吸油橡胶吸油倍率高，吸油速率快，可吸附不同极性或类型的油品；(2)吸油后的保油能力强，即使在较大的外力作用下，保油率仍然很高；(3)可以有效隔离浮油中的水层和油层，选择性吸附效果好；(4)耐老化性和稳定性好，有利于储藏和运输。由于高吸油橡胶的优越性能和广阔应用前景，越来越多的国家和机构投入了大量的人力和物力进行相关研究，并成为了学术界的研究热点。

三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM) 是一种无定形弹性体，它是由乙烯、丙烯和第三单体(通常为非共轭二烯烃)组成的三元共聚物，其主链为饱和烯烃，侧链含有少量不饱和键，可以在保持化学活性的同时还具有优异的耐热性、耐光性、抗氧性和抗臭氧性，因此EPDM不仅在汽车、船舶、建筑、电器和等领域得到了广泛的应用，在吸油橡胶领域也受到了广泛的关注。但目前的EPDM基橡胶大都是针对常规环境下的应用，难以满足诸如石油开采面临的高压、高温、含盐、酸碱介质等苛刻条件下的应用要求；其吸油和保油性能也有待进一步提高。

因此，亟须制备出耐高温的、吸油性能和保油性能优异的高吸油橡胶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温、高吸油率和保油率的改性橡胶和吸油橡胶。

本发明提供了一种改性橡胶，它是以4-叔丁基苯乙烯作为侧链修饰剂改性的橡胶。

进一步地，它是以橡胶基体、侧链修饰试剂、引发剂和交联剂为原料制得的材料；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶，侧链修饰试剂为4-叔丁基苯乙烯，4-叔丁基苯乙烯的质量为三元乙丙橡胶的10％～60％，优选为20％～50％，更优选为20％～40％，最优选为30％。

进一步地，所述三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯和第三单体为原料聚合得到的共聚物，所述第三单体选自乙叉降冰片烯、二环戊二烯或1,4-己二烯，优选为乙叉降冰片烯。

进一步地，所述三元乙丙橡胶中，乙烯的质量分数为 48％～73％；

和/或，所述三元乙丙橡胶中，丙烯的质量分数为22％～47％；

和/或，所述三元乙丙橡胶中，第三单体的质量分数为 3.0％～6.0％，优选为4.0％～5.2％，更优选为5.0％。

进一步地，所述引发剂为过氧化物引发剂，优选为过氧化苯甲酰；和/或，所述交联剂为烯类单体，优选为二乙烯基苯。

进一步地，所述引发剂的质量为三元乙丙橡胶的0.1％～2％，优选为1％；和/或，所述交联剂的质量为三元乙丙橡胶的1％～5％，优选为3％。

本发明还提供了一种吸油橡胶，所述吸油橡胶是用上述的改性橡胶制得的。

本发明还提供了上述改性橡胶的制备工艺，所述工艺包括以下步骤：

(1)取三元乙丙橡胶溶于有机溶剂，溶解，加入4-叔丁基苯乙烯和交联剂；然后加入分散剂，搅拌；

(2)向步骤(1)的体系中加入引发剂，反应，即得。

进一步地，步骤(1)中，所述有机溶剂为甲苯与环己烷的混合溶液，所述甲苯与环己烷的体积比优选为(2～6)：1，更优选为 4：1；和/或，所述三元乙丙橡胶与有机溶剂的质量体积比为 20～60mg/mL，优选为40mg/mL；

和/或，步骤(1)中，所述分散剂为加入了分散剂的水溶液，加入的分散剂为明胶、磷酸钙中的一种或两种，优选为明胶和磷酸钙的混合物；更优选的，所述水溶液中水、明胶和磷酸钙的质量比为100：0.2：0.1；

和/或，步骤(1)是在惰性气体保护下进行的；

和/或，步骤(1)所述搅拌的条件为：在30～70℃下搅拌0.5～2 小时；优选为在50℃下搅拌1小时。

进一步地，步骤(2)中，加入引发剂时体系的温度为75～85℃，优选为80℃；

和/或，所述反应条件为：先在75～85℃下反应6～10小时，再在85～95℃下反应0.5～2小时；优选的，所述反应条件为：先在80℃下反应8小时，再在90℃下反应1小时。

三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的第三单体(通常为非共轭二烯烃)聚合得到的共聚物，是乙丙橡胶的一种。

实验结果表明：(1)与其他类型的侧链修饰试剂所得 EPDM基吸油橡胶相比，本发明以t-BS为苯乙烯基单体为侧链修饰试剂制得的ESSB吸油橡胶的吸油率和保油率最佳；(2) 对于不同t-BS含量的ESSB吸油橡胶，当t-BS含量为 20％～40％(特别是30％)时，所得ESSB吸油橡胶的吸油率最佳；(3)对于以不同乙烯结构单元含量的三元乙丙橡胶为原料制得的各ESSB吸油橡胶，吸油率和保油率随着乙烯结构单元含量的升高而提高；(4)对于以不同第三单体类型的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶，第三单体为ENB时吸油性能最佳；(5)对于以ENB结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制得的各ESSB吸油橡胶，当ENB结构单元含量为5％时吸油能力最好；(6)本发明制得的ESSB吸油橡胶对几种油品保油率的大小顺序为：甲苯>环己烷>氯仿>正己烷。

本发明通过选择特定的改性材料制备得到的改性橡胶，具有优异的吸油性能和保油性能，而且具有良好的热稳定性，可以作为高温条件下使用的高吸油橡胶，应用前景广阔。

本发明改性橡胶的制备工艺为悬浮法，该工艺反应条件温和，操作简单，适合工业化生产。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1：ESSB吸油橡胶的聚合反应路线。

图2：(A)ESSt、(B)ESSM、(C)ESSP和(D)ESSB的红外光谱图。

图3：(A)EPDM、(B)ESSt、(C)ESSM、(D)ESSP和(E)ESSB 的断面形貌图。

图4：t-BS结构单元含量对ESSB吸油橡胶吸油率的影响。

图5：t-BS结构单元含量对ESSB吸油橡胶保油率的影响。

图6：乙烯结构单元含量对ESSB吸油橡胶吸油率的影响。

图7：乙烯结构单元含量对ESSB吸油橡胶保油率的影响。

图8：不同第三单体类型对ESSB吸油橡胶保油率的影响。

图9：ENB结构单元含量对ESSB吸油橡胶吸油性能的影响。

图10：ENB结构单元含量对ESSB吸油橡胶保油率的影响。

图11：EPDM和t-BS结构单元含量不同的各ESSB吸油橡胶的 TG曲线。

图12：EPDM和t-BS结构单元含量不同的各ESSB吸油橡胶的 DTG曲线。

具体实施方式

本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。

其中，二乙烯基苯简称DVB，过氧化苯甲酰简称BPO，乙叉降冰片烯简称ENB，二环戊二烯简称DCPD，1,4-己二烯简称 1,4-HD，三元乙丙橡胶简称EPDM。

苯乙烯简称St，4-叔丁基苯乙烯简称t-BS，α-甲基苯乙烯简称α-MSt，4-甲基苯乙烯简称4-MSt。结构如下：

实施例1、EPDM基吸油橡胶ESSB的制备

本实施例采用的三元乙丙橡胶(EPDM)的牌号为EPDM7001，其中乙烯结构单元的含量为73％，丙烯结构单元含量为22％，第三单体为乙叉降冰片烯(ENB)，ENB的含量为5％。

(1)溶液①的配制：

称取0.01g的BPO溶于5mL甲苯中，得溶液①，然后倒入恒压滴液漏斗待用。

(2)溶液②的配制：

按比例称取明胶(0.2g)和磷酸钙(0.1g)，在锥形瓶中加入 100mL蒸馏水，于40℃水浴锅中磁力搅拌，分散溶解后溶液②，待用。

(3)向装有冷凝管、机械搅拌和恒压滴液漏斗的三颈瓶中加入1g的EPDM、20mL甲苯和5mL环己烷，氮气保护下常温搅拌，搅拌速率为300rpm。待EPDM溶解后加入0.6g 4-叔丁基苯乙烯(t-BS)和0.03g二乙烯基苯(DVB)。然后将溶液②倒入上述三颈瓶中，升温至50℃，剧烈搅拌1h后，体系缓慢升温至 80℃，然后滴加加入溶液①，滴加时间控制在1h，随后反应8h；最后将反应体系升温至90℃，1h后停止反应。

反应结束后，将反应物倒入布氏漏斗中抽滤，用稀盐酸和去离子水各洗涤三次，所得产物在60℃真空烘箱中干燥24h，即得吸油橡胶t-BS-EPDM-DVB，简称为ESSB。合成路线如图1所示。

实施例2、EPDM基吸油橡胶ESSt的制备

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于将4-叔丁基苯乙烯 (t-BS)替换为苯乙烯(St)，制得吸油橡胶St-EPDM-DVB，简称为ESSt。

实施例3、EPDM基吸油橡胶ESSM的制备

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于将4-叔丁基苯乙烯 (t-BS)替换为α-甲基苯乙烯(α-MSt)，制得吸油橡胶α-MSt- EPDM-DVB，简称为ESSM。

实施例4、EPDM基吸油橡胶ESSP的制备

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于将4-叔丁基苯乙烯 (t-BS)替换为4-甲基苯乙烯(4-MSt)，制得吸油橡胶4-MSt- EPDM-DVB，简称为ESSP。

实施例5、4-叔丁基苯乙烯含量不同的各ESSB吸油橡胶的制备

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于改变4-叔丁基苯乙烯(t-BS)的重量，使t-BS的重量为EPDM重量的10％、20％、 30％、40％或50％，得到4-叔丁基苯乙烯结构单元含量不同的各 EPDM基吸油橡胶，分别命名为ESSB10％、ESSB20％、ESSB30％、 ESSB40％或ESSB50％。

实施例6、以乙烯结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于将原料三元乙丙橡胶变成为表1所示各牌号的EPDM，得到各吸油橡胶ESSB。

表1各EPDM的牌号以及乙烯、丙烯、ENB结构单元(第三单体)含量

实施例7、以不同第三单体类型的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于将原料三元乙丙橡胶中的第三单体从乙叉降冰片烯(ENB)变为二环戊二烯(DCPD) 或1,4-己二烯(1,4-HD)，得到各吸油橡胶ESSB。

实施例8、以ENB结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶

采用与实施例1相同的方法，区别仅在于将原料三元乙丙橡胶更改为表2所示各牌号的EPDM，得到各吸油橡胶ESSB。

表2各EPDM的牌号以及乙烯、丙烯、ENB结构单元(第三单体)含量

以下通过实验例证明本发明的有益效果。

实验例1、结构表征

(1)实验方法

以实施例1～4制得的EPDM基吸油橡胶为测试样品，采用 Thermo Nicolet 670型傅立叶红外光谱仪对所制备的样品进行红外光谱分析(FT-IR)，波数测量范围为400～4000cm^-1。

(2)实验结果

结果如图2所示。ESSt的红外光谱图如图2A所示，其特征吸收峰解析如下：首先，EPDM侧链双键的红外光谱特征吸收峰 (1726cm^-1和3010cm^-1)消失，证明了EPDM侧链的双键已经打开，发生了接枝聚合反应。其次，St中C＝C双键的振动吸收峰 (1627cm^-1)和-CH＝CH₂中C-H的伸缩振动吸收峰(3030cm^-1、 3060cm^-1和3086cm^-1)同时消失，意味着St中的双键结构已经消失，这说明了St与EPDM发生了接枝聚合反应或者St形成了均聚物。再者，ESSt经过2.2.4.2中描述的抽提分离方法已经去除了St形成的均聚物和小分子，剩余部分即为ESSt的凝胶，说明St与EPDM通过悬浮聚合形成了交联网状结构。

ESSM的红外光谱图如图2B所示，其特征吸收峰解析如下：首先，EPDM侧链双键的红外光谱特征吸收峰(1726cm^-1和3010 cm^-1)消失，证明了EPDM侧链的双键已经打开，发生了接枝聚合反应。其次，α-MSt中C＝C双键的振动吸收峰(1629cm^-1)和 -CH＝CH₂中C-H的伸缩振动吸收峰(3028cm^-1、3055cm^-1和3084 cm^-1)同时消失，意味着α-MSt中的双键结构已经消失，这说明了α-MSt与EPDM发生了接枝聚合反应或者α-MSt形成了均聚物。再者，ESSM经过2.2.4.2中描述的抽提分离方法已经去除了α-MSt形成的均聚物和小分子，剩余部分即为ESSM的凝胶，说明α-MSt与EPDM通过悬浮聚合形成了交联网状结构。

ESSP的红外光谱图如图2C所示，其特征吸收峰解析如下：首先，EPDM侧链双键的红外光谱特征吸收峰(1726cm^-1和3010 cm^-1)消失，证明了EPDM侧链的双键已经打开，发生了接枝聚合反应。其次，4-MSt中C＝C双键的振动吸收峰(1629cm^-1)和 -CH＝CH₂中C-H的伸缩振动吸收峰(3013cm^-1、3086cm^-1)同时消失，意味着4-MSt中的双键结构已经消失，这说明了4-MSt与EPDM发生了接枝聚合反应或者4-MSt形成了均聚物。再者， ESSP经过2.2.4.2中描述的抽提分离方法已经去除了4-MSt形成的均聚物和小分子，剩余部分即为ESSP的凝胶，说明4-MSt与 EPDM通过悬浮聚合形成了交联网状结构。

ESSB的红外光谱图如图2D所示，其特征吸收峰解析如下：首先，EPDM侧链双键的红外光谱特征吸收峰(1726cm^-1和3010 cm^-1)消失，证明了EPDM侧链的双键已经打开，发生了接枝聚合反应。其次，t-BS中C＝C双键的振动吸收峰(1630cm^-1)和- CH＝CH₂中C-H的伸缩振动吸收峰(3087cm^-1)同时消失，意味着t-BS中的双键结构已经消失，这说明了t-BS与EPDM发生了接枝聚合反应或者t-BS形成了均聚物。再者，ESSB经过2.2.4.2 中描述的抽提分离方法已经去除了t-BS形成的均聚物和小分子，剩余部分即为ESSB的凝胶，说明t-BS与EPDM通过悬浮聚合形成了交联网状结构。此外，ESSB中C-CH₃-的对称弯曲振动吸收峰(1376cm^-1)、亚甲基中C-H的剪式振动吸收峰(1464cm^-1) 和亚甲基中两个C-H的伸缩振动吸收峰(2850cm^-1和2918cm^-1) 峰形同时变宽，与未交联EPDM比较，吸收峰的波数也略有降低，进一步印证了t-BS与EPDM发生了化学反应。

实验结果表明，本发明通过悬浮聚合成功制得了具有交联网状结构的EPDM基吸油橡胶ESSt、ESSM、ESSP和ESSB。

实验例2、扫描电子显微镜(SEM)断面形貌分析

(1)实验方法

将所制备的EPDM基吸油橡胶置入液氮中冷却30min之后淬断，并做断面喷金处理，随后采用JSM-7500F型扫描电子显微镜对所制备EPDM基吸油橡胶的断面形貌进行观察分析。

(2)实验结果

实施例1～4的原料EPDM、制得的吸油橡胶ESSt、ESSM、 ESSP和ESSB的SEM图片如图3所示，可以看出，原料EPDM 的断面较为平滑，表明其内部结构比较均一；而各吸油橡胶的断面则相对粗糙，而且均形成了微孔结构。由图可知，ESSB的孔隙率明显高于其他三种吸油橡胶。

实验结果表明，当时苯乙烯基单体类型为t-BS时，所得吸油橡胶ESSB的孔隙率最高。

实验例3、吸油性能测试

1.实验方法

(1)吸油率测试

按照ASTM F726-12标准测试EPDM基吸油橡胶的吸油率：将1mm厚度的样品置于密闭玻璃容器、并浸没于油品(油品为正己烷、环己烷、甲苯或氯仿)中。每隔一定时间取出样品，用滤纸吸收表面过量的油后，称重。吸油率按公式(1)计算：

式中：Q是吸油率；W₁是产物吸油后质量；W₀是产物吸油前的质量。

(2)保油率测试

将含油EPDM基吸油橡胶样品置入离心管，并放入离心机中，在3000r/min的转速下持续运转10min，测定离心前后EPDM 基吸油橡胶样品的质量，按保油率公式(2)计算，即得保油率。

式中：W₁和W₀分别是含油EPDM基吸油橡胶离心前后的质量 (g)。

2.实验结果

(1)不同类型的苯乙烯基单体所得EPDM基吸油橡胶的测试结果

表3不同取代基类型EPDM基吸油橡胶的吸油率

表4不同取代基类型EPDM基吸油橡胶的保油率

以实施例1～4制得的吸油橡胶ESSt、ESSM、ESSP和ESSB 为测试样品，吸油率结果如表3所示，保油率结果如表4所示。由表3可以看出，不同苯乙烯基单体类型对EPDM基吸油橡胶的吸油性能有较大影响，4-叔丁基苯乙烯制备的吸油橡胶ESSB的吸油性能最佳。

由表4可知，不同苯乙烯基单体类型的EPDM基吸油橡胶的保油率与吸油率类似，取代基为4-叔丁基制备的吸油橡胶ESSB 的保油率最佳。此外，EPDM基吸油橡胶对几种油品保油率的大小顺序如下所示：甲苯>环己烷>氯仿>正己烷。

(2)不同t-BS含量的ESSB吸油橡胶的测试结果

以实施例5制得的各吸油橡胶ESSB为测试样品，吸油率结果如图4所示，保油率结果如图5所示。从图4可知，随着4-叔丁基苯乙烯结构单元含量的增加，吸油橡胶ESSB的吸油率呈现先增大后减小的趋势。当4-叔丁基苯乙烯结构单元含量为 20％～40％时，吸油橡胶的吸油能力较好；当4-叔丁基苯乙烯结构单元含量为30％时，吸油橡胶的吸油能力出现极大值，吸油橡胶的吸油性能最好。

从图5可以看出，ESSB吸油橡胶的保油率与t-BS结构单元含量的多少关联不大。此外，ESSB吸油橡胶对几种油品保油率的大小顺序如下所示：甲苯>环己烷>氯仿>正己烷。

(3)以乙烯结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶的测试结果

以实施例6制得的各吸油橡胶ESSB为测试样品，吸油率结果如图6所示，保油率结果如图7所示。由图6可以看出，以乙烯结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制得的各吸油橡胶ESSB对同一种油品的吸油率随着乙烯结构单元含量的升高而提高；对不同油品而言，ESSB对几种油品吸油率的大小顺序如下所示：氯仿>环己烷>甲苯>正己烷。

由图7可以看出，对同一种油品而言，以乙烯结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制得的各ESSB吸油橡胶的保油率随着乙烯结构单元含量的增加而略微增大；对不同种油品而言， ESSB对几种油品保油率的大小顺序如下所示：甲苯>环己烷> 氯仿>正己烷。

(4)以不同第三单体类型的三元乙丙橡胶为原料制备各 ESSB吸油橡胶的测试结果

表5不同第三单体类型的ESSB吸油性能

以实施例1、7制得的ESSB吸油橡胶为测试样品，吸油率结果如表5所示，保油率结果如图8所示。由表5可以看出，第三单体的类型对ESSB吸油橡胶的吸油性能有较大影响，第三单体为ENB的EPDM基吸油橡胶的吸油性能明显优于其他两种第三单体(DCPD、1,4-HD)所制备的吸油橡胶。

由图8可知，ESSB吸油橡胶的保油率与第三单体类型关联不大。此外，ESSB对几种油品保油率的大小顺序如下所示：甲苯>环己烷>氯仿>正己烷。

(5)以ENB结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶的测试结果

以实施例8制得的ESSB吸油橡胶为测试样品，吸油率结果如图9所示，保油率结果如图10所示。从图9看出，随着ENB 结构单元含量的增加，ESSB吸油橡胶的吸油率呈现先增大后减小的趋势。当ENB结构单元含量为5％时，ESSB吸油橡胶的吸油能力出现极大值，吸油性能最好。

从图10看出，对同一种油品而言，ESSB吸油橡胶的保油率随着ENB结构单元含量的增加而增大。此外，对不同种油品而言，ESSB对几种油品保油率的大小顺序如下所示：甲苯>环己烷>氯仿>正己烷。

上述实验表明：(1)与其他类型的苯乙烯基单体所得EPDM 基吸油橡胶相比，本发明以t-BS为苯乙烯基单体制得的ESSB吸油橡胶的吸油率和保油率最佳；(2)对于不同t-BS含量的ESSB 吸油橡胶，当t-BS含量为20％～40％(特别是30％)时，所得ESSB 吸油橡胶的吸油率最佳；(3)对于以不同乙烯结构单元含量的三元乙丙橡胶为原料制得的各ESSB吸油橡胶，吸油率和保油率随着乙烯结构单元含量的升高而提高；(4)对于以不同第三单体类型的三元乙丙橡胶为原料制备各ESSB吸油橡胶，第三单体为 ENB时吸油性能最佳；(5)对于以ENB结构单元含量不同的三元乙丙橡胶为原料制得的各ESSB吸油橡胶，当ENB结构单元含量为5％时吸油能力最好；(6)本发明制得的ESSB吸油橡胶对几种油品保油率的大小顺序为：甲苯>环己烷>氯仿>正己烷。

实验例4、热稳定性测试

(1)实验方法

采用SDTQ600型热分析仪对所制备的一系列EPDM基吸油橡胶的热稳定性进行测试及分析。测试条件如下：样品质量为2～3 mg，氮气气氛流量为50mL/min，测试温度为25～600℃，升温速率为10℃/min。

(2)实验结果

图11和图12分别是实施例5制得的各吸油橡胶ESSB和原料EPDM的热失重曲线(TGA)和微分热失重曲线(DTG)。由图11可知，本发明ESSB吸油橡胶最小的起始分解温度均在398℃以上，说明本发明制得的ESSB吸油橡胶保持了较高的热稳定性，可以在高温等苛刻环境下应用。

由图12可知，随着4-叔丁基苯乙烯结构单元含量的增大， ESSB样品DTG曲线中的最大分解峰始终为一个；同时，随着4- 叔丁基苯乙烯结构单元含量的增大，ESSB的最大分解温度逐渐减小。这说明4-叔丁基苯乙烯结构单元在EPDM基体中的分布较为均匀，没有聚集形成明显的自聚体区域。

上述实验表明，本发明制得的吸油橡胶ESSB具有良好的热稳定性，可以在高温环境下使用。

综上，本发明公开了一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺。本发明的改性橡胶是以4-叔丁基苯乙烯作为侧链修饰剂改性的橡胶。具体是以橡胶基体、侧链修饰试剂、引发剂和交联剂为原料制得的材料；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶，侧链修饰试剂为4-叔丁基苯乙烯，4-叔丁基苯乙烯的质量为三元乙丙橡胶的10％～60％。本发明的改性橡胶具有良好的热稳定性，而且具有优异的吸油性能和保油性能，可以作为高温条件下使用的吸油橡胶，应用前景广阔。

Claims (10)

1.一种改性橡胶，其特征在于：它是以4-叔丁基苯乙烯作为侧链修饰剂改性的橡胶。

2.根据权利要求1所述的改性橡胶，其特征在于：它是以橡胶基体、侧链修饰试剂、引发剂和交联剂为原料制得的材料；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶，侧链修饰试剂为4-叔丁基苯乙烯，4-叔丁基苯乙烯的质量为三元乙丙橡胶的10％～60％，优选为20％～50％，更优选为20％～40％，最优选为30％。

3.根据权利要求2所述的改性橡胶，其特征在于：所述三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯和第三单体为原料聚合得到的共聚物，所述第三单体选自乙叉降冰片烯、二环戊二烯或1,4-己二烯，优选为乙叉降冰片烯。

4.根据权利要求3所述的改性橡胶，其特征在于：所述三元乙丙橡胶中，乙烯的质量分数为48％～73％；

和/或，所述三元乙丙橡胶中，丙烯的质量分数为22％～47％；

和/或，所述三元乙丙橡胶中，第三单体的质量分数为3.0％～6.0％，优选为4.0％～5.2％，更优选为5.0％。

5.根据权利要求2～4任一项所述的改性橡胶，其特征在于：所述引发剂为过氧化物引发剂，优选为过氧化苯甲酰；和/或，所述交联剂为烯类单体，优选为二乙烯基苯。

6.根据权利要求5所述的改性橡胶，其特征在于：所述引发剂的质量为三元乙丙橡胶的0.1％～2％，优选为1％；和/或，所述交联剂的质量为三元乙丙橡胶的1％～5％，优选为3％。

7.一种吸油橡胶，其特征在于：所述吸油橡胶是用权利要求1～6任一项所述的改性橡胶制得的。

8.权利要求1～6任一项改性橡胶的制备工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

(1)取三元乙丙橡胶溶于有机溶剂，溶解，加入4-叔丁基苯乙烯和交联剂；然后加入分散剂，搅拌；

(2)向步骤(1)的体系中加入引发剂，反应，即得。

9.根据权利要求8所述的制备工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述有机溶剂为甲苯与环己烷的混合溶液，所述甲苯与环己烷的体积比优选为(2～6)：1，更优选为4：1；和/或，所述三元乙丙橡胶与有机溶剂的质量体积比为20～60mg/mL，优选为40mg/mL；

和/或，步骤(1)中，所述分散剂为加入了分散剂的水溶液，加入的分散剂为明胶、磷酸钙中的一种或两种，优选为明胶和磷酸钙的混合物；更优选的，所述水溶液中水、明胶和磷酸钙的质量比为100：0.2：0.1；

和/或，步骤(1)是在惰性气体保护下进行的；

和/或，步骤(1)所述搅拌的条件为：在30～70℃下搅拌0.5～2小时；优选为在50℃下搅拌1小时。

10.根据权利要求8～9任一项所述的制备工艺，其特征在于：步骤(2)中，加入引发剂时体系的温度为75～85℃，优选为80℃；

和/或，所述反应条件为：先在75～85℃下反应6～10小时，再在85～95℃下反应0.5～2小时；优选的，所述反应条件为：先在80℃下反应8小时，再在90℃下反应1小时。

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