CN113549254B - 一种制备改性硫化橡胶的方法及改性硫化橡胶 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种制备改性硫化橡胶的方法及改性硫化橡胶，该制备改性硫化橡胶的方法包括将橡胶加入密炼机，在第一预设温度下进行塑炼；将含有双键的酸酐、氨基化合物加入密炼机，在第一预设温度下进行密炼；将硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂、硫磺依次加入密炼机，在第二预设温度下进行密炼，得到橡胶胚体；将橡胶胚体在第三预设温度下进行硫化，得到改性硫化橡胶。

Description

一种制备改性硫化橡胶的方法及改性硫化橡胶
技术领域
本公开涉及橡胶改性技术领域，尤其涉及一种制备改性硫化橡胶的方法及改性硫化橡胶。
背景技术
天然橡胶(NR)是指从植物中获得的以顺式1，4-聚异戊二烯结构单元组成的高分子量聚合物，在合成橡胶出现之前，天然橡胶一直是橡胶工业的主要原材料，被人们称之为“褐色黄金”，具有高拉伸强度、高耐磨性、高弹性等优点。
异戊橡胶(IR)，是指顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶，因分子结构和天然橡胶相同，也被称为合成天然橡胶，在合成橡胶的耗用中，是仅次于丁苯橡胶(SBR)和顺丁橡胶(BR)的第三大胶种。异戊橡胶具有许多与天然橡胶类似的特性，如较好的弹性、耐磨性、耐热性和屈挠性等。但是要想替代天然橡胶在制备其他橡胶产品的使用，其仍然存在着不足，如拉伸强度不足、定伸应力不足和硫化速度慢等。
发明内容
针对上述技术问题，本公开提供了一种制备改性硫化橡胶的方法及改性硫化橡胶，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了解决上述技术问题，本公开的技术方案如下：
一种制备改性硫化橡胶的方法，包括：
将橡胶加入密炼机，在第一预设温度下进行塑炼；
将含有双键的酸酐、氨基化合物加入上述密炼机，在上述第一预设温度下进行密炼；
将硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂、硫磺依次加入上述密炼机，在第二预设温度下进行密炼，得到橡胶胚体；
将上述橡胶胚体在第三预设温度下进行硫化，得到上述改性硫化橡胶。
在其中一个实施例中，原材料按重量份数配比如下：
上述橡胶100份；
上述含有双键的酸酐0.5～20份；
上述氨基化合物0.2～15份；
上述硬脂酸1～5份；
上述氧化锌2～10份；
上述防老剂0.5～2份；
上述促进剂0.3～1.5份；
上述硫磺1～5份。
在其中一个实施例中，上述含有双键的酸酐包括以下至少之一：
四氢苯酐、降冰片烯二酸酐、马来酸酐、外-3，6-环氧-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、3-甲基四氢苯二甲酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、甲基纳迪克酸酐。
在其中一个实施例中，上述氨基化合物包括以下至少之一：
2-氨基嘧啶、2-氨基吡啶、2，4，6-三氨基嘧啶、2-氨基-4，6-二甲基嘧啶、2，6-二氨基嘌呤、2-氨基-4-氯嘧啶、2-氨基嘌呤、2-甲氨基-4-氨基嘧啶、2-氨基-4-溴嘧啶、2-氨基-4，6-二氯嘧啶、2-氨基-5-氯嘧啶、2-氨基-5-溴嘧啶、4-氨基嘧啶、2-氨基-4-甲基嘧啶、2-氨基-5-甲基嘧啶、2-氨基-5-羟基嘧啶、2，5-二氨基嘧啶、4，6-二氨基嘧啶、2-氨基喹咪唑、2-氨基-5-氟嘧啶、5-氨基嘧啶、3-氨基-1，2，4-三氮唑。
在其中一个实施例中，上述防老剂包括以下至少之一：
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、N，N’-二苯基对苯二胺、N-环己基-N’-苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。
在其中一个实施例中，上述促进剂包括以下至少之一：
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、亚乙基硫脲。
在其中一个实施例中，上述橡胶包括以下至少之一：异戊橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶。
在其中一个实施例中，上述将含有双键的酸酐、氨基化合物加入上述密炼机，在上述第一预设温度下进行密炼，包括：将上述含有双键的酸酐加入上述密炼机，在上述第一预设温度下密炼2～60min之后，再将上述氨基化合物加入上述密炼机，在上述第一预设温度下密炼5～30min。
在其中一个实施例中，上述将含有双键的酸酐、氨基化合物加入上述密炼机，在上述第一预设温度下进行密炼，包括：将上述含有双键的酸酐和氨基化合物同时加入上述密炼机，在上述第一预设温度下密炼2～90min。
本公开的实施例通过采用含有双键的酸酐和氨基化合物对橡胶进行化学改性，在橡胶分子结构中引入酰胺键，从而提高其定伸应力、增加橡胶的拉伸性能。
附图说明
图1是本公开实施例中制备改性硫化橡胶的方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
化学改性是天然橡胶改性的常用方法，该方法通过引入新的功能基团使天然橡胶具有一些新的性能。典型的改性手段如环氧化、卤化、氢化、接枝等，但是对于异戊橡胶的改性则研究的甚少。本公开的实施例提出了在橡胶中加入含有双键的酸酐和氨基化合物，在橡胶中引入氨基和羧基的官能团，以期提高橡胶的定伸应力和拉伸性能。
通常在橡胶中加入酸酐的接枝反应需要在非常高的温度(200℃)下反应时间需要很长，甚至需要加入自由基引发剂。从而对橡胶主链造成了严重的降解，引发凝胶化等副反应。
有鉴于此，本公开的实施例提供了一种制备改性硫化橡胶的方法，包括：将橡胶加入密炼机，在第一预设温度下进行塑炼；将含有双键的酸酐、氨基化合物加入密炼机，在第一预设温度下进行密炼；将硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂、硫磺依次加入密炼机，在第二预设温度下进行密炼，得到橡胶胚体；将橡胶胚体在第三预设温度下进行硫化，得到改性硫化橡胶。
图1是本公开实施例中制备改性硫化橡胶的方法的流程图。
如图1所示，该改性硫化橡胶的方法包括：步骤S101～S104。
在步骤S101，将橡胶加入密炼机，在第一预设温度下进行塑炼。
根据本公开的实施例，在步骤S101中，第一预设温度范围包括70～150℃，可选为70、120和150℃等。
在步骤S102，将含有双键的酸酐、氨基化合物加入密炼机，在第一预设温度下进行密炼。
在步骤S103，将硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂、硫磺依次加入密炼机，在第二预设温度下进行密炼，得到橡胶胚体。
根据本公开的实施例，在步骤S103中，第二预设温度范围包括50～80℃，可选为50、70和80℃等。
在步骤S104，将橡胶胚体在第三预设温度下进行硫化，得到改性硫化橡胶。
根据本公开的实施例，在步骤S104中，第三预设温度范围包括130～160℃，可选为130、140、145和160℃等。
根据本公开的实施例，上述步骤S101～S104之间可以依次进行。本公开的实施例通过在橡胶塑炼的过程中加入含有双键的酸酐和氨基化合物，在橡胶分子结构中引入酰胺键，从而提高其定伸应力、增加橡胶的拉伸性能。
根据本公开的实施例，在步骤S101中，将橡胶加入密炼机，在第一预设温度下进行塑炼。
根据本公开的实施例，制备改性硫化橡胶的原材料按重量份数配比如下：100份橡胶、0.5～20份双键的酸酐、0.2～15份氨基化合物、1～5份硬脂酸、2～10份氧化锌、0.5～2份防老剂、0.3～1.5份促进剂、1～5份硫磺。
根据本公开的实施例，双键酸酐的重量分数可选为0.5、2、4、10和20份等。
根据本公开的实施例，氨基化合物的重量份数可选为0.2、1、3.5、8和10份等。
根据本公开的实施例，硬脂酸的重量份数可选为1、2、3和5份等。
根据本公开的实施例，氧化锌的重量份数可选为2、3、5、6和10份等。
根据本公开的实施例，防老剂的重量份数可选为1、0.5和2份等。
根据本公开的实施例，促进剂的重量份数可选为0.3、0.5、1和1.5份等。
根据本公开的实施例，硫磺的重量份数可选为1、2和5份等。
根据本公开的实施例，含有双键的酸酐包括以下至少之一：
四氢苯酐、降冰片烯二酸酐、马来酸酐、外-3，6-环氧-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、3-甲基四氢苯二甲酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、甲基纳迪克酸酐。
通过本公开的实施例，在橡胶中加入含有双键的酸酐可以降低橡胶的熔点，增加橡胶的拉伸性能。
根据本公开的实施例，氨基化合物包括以下至少之一：
2-氨基嘧啶、2-氨基吡啶、2，4，6-三氨基嘧啶、2-氨基-4，6-二甲基嘧啶、2，6-二氨基嘌呤、2-氨基-4-氯嘧啶、2-氨基嘌呤、2-甲氨基-4-氨基嘧啶、2-氨基-4-溴嘧啶、2-氨基-4，6-二氯嘧啶、2-氨基-5-氯嘧啶、2-氨基-5-溴嘧啶、4-氨基嘧啶、2-氨基-4-甲基嘧啶、2-氨基-5-甲基嘧啶、2-氨基-5-羟基嘧啶、2，5-二氨基嘧啶、4，6-二氨基嘧啶、2-氨基喹咪唑、2-氨基-5-氟嘧啶、5-氨基嘧啶、3-氨基-1，2，4-三氮唑。
通过本公开的实施例，在橡胶中加入氨基化合物可以提高橡胶的交联密度，提高橡胶的定伸应力。
根据本公开的实施例，防老剂包括以下至少之一：
2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、N，N’-二苯基对苯二胺、N-环己基-N’-苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。
通过本公开的实施例，在橡胶改性中加入防老剂可以抑制热氧老化、臭氧老化、疲劳老化和有害金属的催化老化的作用。
根据本公开的实施例，促进剂包括以下至少之一：
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、亚乙基硫脲。
通过本公开的实施例，在橡胶改性中加入促进剂可以促使硫化剂活化，加快硫化剂与橡胶分子的交联反应，缩短硫化时间和降低硫化温度。
根据本公开的实施例，橡胶包括以下至少之一：异戊橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶。
根据本公开的实施例，在步骤S102中，将含有双键的酸酐、氨基化合物加入密炼机，在第一预设温度下进行密炼，包括：
将含有双键的酸酐加入密炼机，在第一预设温度下密炼2～60min之后，再将氨基化合物加入密炼机，在第一预设温度下密炼5～30min；其中，含有双键的酸酐加入密炼机，在第一预设温度下密炼时间可选为：2min、20min、31min、40min、和60min等，含有氨基化合物加入密炼机，在第一预设温度下密炼时间可选为：5min、15min和30min等。
将含有双键的酸酐和氨基化合物同时加入密炼机，在第一预设温度下密炼2～90min。
根据本公开的实施例，将含有双键的酸酐和氨基化合物同时加入密炼机，第一预设温度下密炼时间可选为：2min、5min、15min、20min、30min、31min、40min、60min和90min等。
通过本公开的实施例，将含有双键的酸酐和氨基化合物先后加入橡胶中，可以在橡胶分子结构中引入酰胺键，从而提高其定伸应力、增加橡胶的拉伸性能，而且本公开实施例提供的方法在加入酸酐时，只需要在相对较低的温度下进行，反应时间短，降低了橡胶主链的降解，操作简便易行，能耗低，适宜工业生产。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明自，以下结合具体实施例，对本公开的一种制备改性硫化橡胶的方法及改性硫化橡胶作进一步的详细说明。
实施例1
先将密炼机的第一预设温度设置为70℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的异戊橡胶加入到密炼机中塑炼2min，然后加入2份四氢苯酐并在第一预设温度下密炼20min，然后再加入1份2-氨基吡啶也在第一预设温度下密炼30min，最后将得到的橡胶胶料停放5h。接着，将密炼机的第二预设温度为70℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入2份硬脂酸密炼2min，然后加入5份氧化锌与1份2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体密炼2min，然后再加入0.5份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和2份硫磺密炼3min，将得到的橡胶胚体放到开炼机上进行开练，开练温度设定为50℃，待下片后停放24h，用硫化测试仪测定T90(140℃)为25min，最后用平板硫化机在第三预设温度为140℃下进行高温硫化，硫化时间为30min，进而得到改性硫化橡胶。
实施例2
先将密炼机的第一预设温度设定为150℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的异戊橡胶加入到密炼机中塑炼2～5min，然后加入20份四氢苯酐并在第一预设温度下密炼60min，然后再加入10份2-氨基-5-氟嘧啶也在第一预设温度下密炼5min，最后将得到的橡胶胶料停放24h。接着，将密炼机的第二预设温度设置为80℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入1份硬脂酸密炼2min，然后加入2份氧化锌与2份N，N’-二苯基对苯二胺密炼2min，然后再加入1.5份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺与1份硫磺密炼3min，将得到的橡胶胚体放到开炼机上进行开炼，开炼温度设定为50℃，待下片后停放12h，用硫化测试仪测定T90(130℃)为22min，最后用平板硫化机在第三预设温度为130℃下进行高温硫化，硫化时间为27min，进而得到改性硫化橡胶。
实施例3
先将密炼机的第一预设温度设置为70℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的异戊橡胶加入到密炼机中塑炼5min，然后加入0.5份双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐并在第一预设温度下密炼2min，然后再加入0.2份2-氨基-4-甲基嘧啶也在第一预设温度下密炼5～30min，最后将得到的橡胶胶料停放5～24h。接着，将密炼机的第二预设温度设置为50～80℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入1份硬脂酸密炼2min，再加入3份氧化锌与0.5份N-异丙基-N’-苯基对苯二胺密炼2min，然后加入0.3份二硫化四甲基秋兰姆和1份硫磺密炼3min，将得到的橡胶胚体放到开炼机上进行开练，开练温度设定为50℃，待下片后停放16h，用硫化测试仪测定T90(160℃)为15min，最后用平板硫化机在第三预设温度为160℃下进行高温硫化，硫化时间为20min，进而得到改性硫化橡胶。
实施例4
先将密炼机的第一预设温度设置为70℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的异戊橡胶加入到密炼机中塑炼5min，然后加入4份甲基四氢领苯二甲酸酐并在第一预设温度下密炼31min，然后再加入3.5份4-氨基嘧啶也在第一预设温度下密炼5min，最后将得到的橡胶胶料停放24h。接着，将密炼机的第二预设温度设置为50℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入3份硬脂酸密炼2min，再加入6份氧化锌与2份N-环己基-N’-苯基对苯二胺密炼2min，然后再加入1份N，N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺和5份硫磺密炼3min，将得到橡胶胚体放到开炼机上进行开练，开练温度设定为50℃，待下片后停放12h，用硫化测试仪测定T90(145℃)为20min，最后用平板硫化机在第三预设温度为145℃下进行高温硫化，硫化时间为25min，进而得到改性硫化橡胶。
实施例5
先将密炼机的第一预设温度设置为120℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的异戊橡胶加入到密炼机中塑炼5min，然后加入10份马来酸酐并在第一预设温度下密炼40min，然后再加入8份2-氨基-4-溴嘧啶也在第一预设温度下密炼15min，最后将得到的橡胶胶料停放5h。接着，将密炼机的第二预设温度设置为50℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入5份硬脂酸密炼2min，再加入10份氧化锌与0.5份N-环己基-N’-苯基对苯二胺密炼2min，然后再加入1.5份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和5份硫磺密炼3min，将得到的橡胶胚体放到开炼机上进行开练，开练温度设定为50℃，待下片后停放18h，用硫化测试仪测定T90(130℃)为21min，最后用平板硫化机在第三预设温度为130℃下进行高温硫化，硫化时间为26min，进而得到改性硫化橡胶。
对照例1
先将密炼机的第一预设温度设置为120℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的异戊橡胶加入到密炼机中塑炼60min，将得到的橡胶胶料停放5h。接着，将密炼机的第二预设温度设置为50℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入5份硬脂酸密炼2min，再加入10份氧化锌与0.5份N-环己基-N’-苯基对苯二胺密炼2min，然后再加入1.5份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和5份硫磺密炼3min，将得到的橡胶胚体放到开炼机上进行开练，开练温度设定为50℃，待下片后停放18h，用硫化测试仪测定T90(130℃)为25min，最后用平板硫化机在第三预设温度为130℃下进行高温硫化，硫化时间为30min，进而得到改性硫化橡胶。
对照例2
先将密炼机的第一预设温度设置为120℃，转速为50转/min，然后取100份剪碎的天然橡胶加入到密炼机中塑炼60min，将得到的橡胶胶料停放5h。接着，将密炼机的第二预设温度设置为50℃，转速为50转/min，向密炼机中加入改性橡胶并密炼2min后，先加入5份硬脂酸密炼2min，再加入10份氧化锌与0.5份N-环己基-N’-苯基对苯二胺密炼2min，然后再加入1.5份N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺和5份硫磺密炼3min，将得到的橡胶胚体放到开炼机上进行开练，开练温度设定为50℃，待下片后停放18h，用硫化测试仪测定T90(130℃)为16min，最后用平板硫化机在第三预设温度为130℃下进行高温硫化，硫化时间为21min，得到改性硫化橡胶。
本公开实施例中，对实施例1～5与对比例1～2制备的改性硫化橡胶进行了性能测试，测试结果如表1所示：
表1对比例和实施例性能结果
Figure BDA0003212347370000091
通过实施例1～5和对照例1～2可知，通过采用酸酐与氨基化合物对橡胶进行改性，经改性后橡胶的拉伸强度得到了显著地提高，300％定伸应力也大幅度提高，甚至超过了天然橡胶的水平。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制备改性硫化橡胶的方法，包括：
将橡胶加入密炼机，在第一预设温度下进行塑炼；
将含有双键的酸酐、氨基化合物加入所述密炼机，在所述第一预设温度下进行密炼，其中，所述第一预设温度为70~120℃；
将硬脂酸、氧化锌、防老剂、促进剂、硫磺依次加入所述密炼机，在第二预设温度下进行密炼，得到橡胶胚体，其中，所述第二预设温度为50~80℃；
将所述橡胶胚体在第三预设温度下进行硫化，得到所述改性硫化橡胶，其中，所述第三预设温度为130~160℃；
所述含有双键的酸酐包括以下至少之一：
四氢苯酐、降冰片烯二酸酐、马来酸酐、外-3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、3-甲基四氢苯二甲酸酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、甲基纳迪克酸酐；
所述氨基化合物包括以下至少之一：
2-氨基嘧啶、2-氨基吡啶、2,4,6-三氨基嘧啶、2-氨基-4,6-二甲基嘧啶、2,6-二氨基嘌呤、2-氨基-4-氯嘧啶、2-氨基嘌呤、2-甲氨基-4-氨基嘧啶、2-氨基-4-溴嘧啶、2-氨基-4,6-二氯嘧啶、2-氨基-5-氯嘧啶、2-氨基-5-溴嘧啶、4-氨基嘧啶、2-氨基-4-甲基嘧啶、2-氨基-5-甲基嘧啶、2-氨基-5-羟基嘧啶、2,5-二氨基嘧啶、4,6-二氨基嘧啶、2-氨基喹咪唑、2-氨基-5-氟嘧啶、5-氨基嘧啶、3-氨基-1,2,4-三氮唑。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，原材料按重量份数配比如下：
所述橡胶 100份；
所述含有双键的酸酐 0.5～20份；
所述氨基化合物 0.2～15份；
所述硬脂酸1~5份；
所述氧化锌2~10份；
所述防老剂0.5~2份；
所述促进剂0.3~1.5份；
所述硫磺1~5份。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述防老剂包括以下至少之一：
2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N-环己基-N’-苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述促进剂包括以下至少之一：
N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、亚乙基硫脲。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述橡胶包括以下至少之一：异戊橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将含有双键的酸酐、氨基化合物加入所述密炼机，在所述第一预设温度下进行密炼，包括：
将所述含有双键的酸酐加入所述密炼机，在所述第一预设温度下密炼2～60min之后，再将所述氨基化合物加入所述密炼机，在所述第一预设温度下密炼5～30min。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将含有双键的酸酐、氨基化合物加入所述密炼机，在所述第一预设温度下进行密炼，包括：
将所述含有双键的酸酐和氨基化合物同时加入所述密炼机，在所述第一预设温度下密炼2～90min。
8.一种改性硫化橡胶，包括：采用权利要求1～7任意一项所述的方法制备的改性硫化橡胶。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1842578A (zh) * 2004-03-09 2006-10-04 横滨橡胶株式会社 使用热塑性弹性体组合物粘合硫化橡胶组合物的方法
CN101480818A (zh) * 2008-05-29 2009-07-15 上海交通大学 一种天然橡胶/尼龙短纤维复合材料的制备方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1842578A (zh) * 2004-03-09 2006-10-04 横滨橡胶株式会社 使用热塑性弹性体组合物粘合硫化橡胶组合物的方法
CN101480818A (zh) * 2008-05-29 2009-07-15 上海交通大学 一种天然橡胶/尼龙短纤维复合材料的制备方法
CN107406683A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 Jxtg能源株式会社 热塑性弹性体组合物及其制造方法
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