CN115160664B - 一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法 - Google Patents

一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115160664B
CN115160664B CN202210781574.1A CN202210781574A CN115160664B CN 115160664 B CN115160664 B CN 115160664B CN 202210781574 A CN202210781574 A CN 202210781574A CN 115160664 B CN115160664 B CN 115160664B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
viscosity
low
rubber
nitrile rubber
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.)
Active
Application number
CN202210781574.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115160664A (zh
Inventor
张文政
张婷婷
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.)
Shenyang University of Chemical Technology
Original Assignee
Shenyang University of Chemical Technology
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 Shenyang University of Chemical Technology filed Critical Shenyang University of Chemical Technology
Priority to CN202210781574.1A priority Critical patent/CN115160664B/zh
Publication of CN115160664A publication Critical patent/CN115160664A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115160664B publication Critical patent/CN115160664B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/04—Polymer mixtures characterised by other features containing interpenetrating networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法，涉及一种改性橡胶制备方法。采用粘度小于1000pa·s的低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂，按以下配比进行混料：丁腈橡胶100份、氧化锌2‑4份、硬脂酸1‑3份、增塑剂DOP 5‑15份、防老剂RD 1‑4份、炭黑N550 30‑60份、低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂5‑25份、促进剂TMTD 0.1‑0.5份、硫磺1.0‑2.0份。将低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂等与橡胶混炼，进行硫化，硫化温度145‑155℃之间，硫化时间为30分钟。用低粘度苯并噁嗪作为橡胶补强剂，与炭黑等相比，抗拉强度增加，与橡胶相容性更好，磨耗体积更低，具有较强的推广和应用价值。

Description

一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法
技术领域
本发明涉及一种改性橡胶制备方法，特别是涉及一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)具有优异的耐油性和气密性，广泛应用于飞机、汽车、油气储运、石油开采工业以及军事工业的密封、O型垫圈等领域。然而，由于NBR分子结构中存在不饱和碳碳双键，从而影响NBR橡胶制品的耐高温性和化学稳定性，导致其力学性能下降。为提高NBR橡胶的力学性能，常将小尺寸填料添加到NBR橡胶基体中以提高橡胶的力学性能。例如通过原位溶胶-凝胶工艺制备的纳米二氧化硅粒子再经硅烷偶联剂处理，可以显著提高橡胶材料的力学性能。C. Gauthier等也研究了高填充的低密度碳纳米纤维或碳纳米管对NBR橡胶性能的影响。
由于常用的小尺寸填料都是些无机粒子，如纳米碳酸钙，纳米二氧化硅等，这些无机粒子同橡胶材料存在界面效应，相容性不好，常需要表面改性才能获得优异的性能。近年来，人们发现聚合物也是提高橡胶力学性能的潜在材料，因此采用聚合物增强橡胶越来越受到人们的关注。采用大豆蛋白聚集体和改性淀粉对苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）和NBR增强改性的研究结果表明：这些聚合物材料与橡胶基体具有良好的相容性，增强效果优于炭黑。研究发现将卡多酚-甲醛树脂、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚苯胺、间苯二酚-甲醛树脂和环氧树脂等添加到各种橡胶中也可明显增强橡胶的力学性能。
苯并噁嗪树脂（Bz）是一种新型酚醛树脂，工业上已作为传统高性能产品酚醛树脂的替代品而广泛应用于航空航天等领域。固化后的苯并噁嗪具有高玻璃化转变温度（Tg）、高模量、低吸水率、良好的电气性能且固化无收缩特性，因此，通过添加苯并噁嗪来提高NBR橡胶的力学性能具有明显的优势。尽管苯并噁嗪在材料粘结，电子灌封等领域的应用正在迅速增加，但据已知资料可知，尚未发现采用低粘度苯并噁嗪增强丁腈橡胶的成功案例。本发明中，我们通过苯并噁嗪与丁腈橡胶高温共固化的方法获得了苯并噁嗪增强NBR复合材料，拓宽了苯并噁嗪的应用领域和丁腈橡胶补强材料选择的余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法，本发明刚性的聚苯并噁嗪树脂起到了补强剂的作用，低粘度苯并噁嗪树脂/NBR复合材料在拉伸试验时受到的部分荷载由聚苯并噁嗪树脂分担，因此，制备的丁腈橡胶显示出更佳的补强能力。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法包括以下过程：
（1）采用曼尼奇反应，在95℃下，按照15-烷基酚:癸二胺:多聚甲醛=2:1:2（摩尔比）反应5h，制备粘度小于1000pa·s的低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂；
（2）按如下配比进行混料
丁腈橡胶 100份
氧化锌 2-4份
硬脂酸 1-3份
增塑剂DOP 5-15份
防老剂RD 1-4份
炭黑N550 30-60份
低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂 5-25份
促进剂TMTD 0.1-0.5份
硫磺 1.0-2.0份
（3）将低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂与丁腈橡胶混炼。先对丁腈橡胶进行塑炼，之后加入氧化锌，硬脂酸，防老剂进行混炼，混炼温度控制在60-80℃之间，待混炼均匀后，加入炭黑和低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂，最后加入促进剂和硫黄。待混炼均匀后进行硫化，硫化温度145-155℃之间，硫化时间为30分钟。
本发明的优点与效果是：
本发明低粘度苯并噁嗪树脂和NBR均为极性有机分子材料，分子间具有良好的润湿性，在加工过程中可以达到分子级别的共混状态，因此在高温条件下，固化生成的刚性苯并噁嗪树脂和硫化生成NBR弹性体形成的互穿网络结构使得两者的实现优势互补。刚性的聚苯并噁嗪树脂起到了补强剂的作用，也就是说，NBR复合材料拉伸强度的提高与聚苯并噁嗪树脂具有更强的外力传递能力有关。因此，低粘度苯并噁嗪树脂/NBR复合材料在拉伸试验时受到的部分荷载由聚苯并噁嗪树脂分担，从而显示出更佳的补强能力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
具体实施例1
丁腈橡胶100份、氧化锌2份、硬脂酸1份、增塑剂DOP10份、防老剂RD 1份、炭黑N55030份、低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂5份、促进剂TMTD 0.1份、硫磺1.0份。将低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂等与橡胶混炼，进行硫化，硫化温度150℃，硫化时间为30分钟。
具体实施例2
丁腈橡胶100份、氧化锌2份、硬脂酸1份、增塑剂DOP10份、防老剂RD 1份、炭黑N55030份、低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂10份、促进剂TMTD 0.1份、硫磺1.0份。将低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂等与橡胶混炼，进行硫化，硫化温度150℃，硫化时间为30分钟。
具体实施例3
丁腈橡胶100份、氧化锌2份、硬脂酸1份、增塑剂DOP10份、防老剂RD 1份、炭黑N55030份、低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂15份、促进剂TMTD 0.1份、硫磺1.0份。将低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂等与橡胶混炼，进行硫化，硫化温度150℃，硫化时间为30分钟。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内，如上实施例的测试结果如下表1。
表1 实施例1-3与空白实验数据对比
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。/>

Claims (1)

1.一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
（1）采用曼尼奇反应，在95℃下，按照15-烷基酚:癸二胺:多聚甲醛=2:1:2（摩尔比）反应5h，制备粘度小于1000pa·s的低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂；
（2）称量如下原料
丁腈橡胶 100份
氧化锌 2-4份
硬脂酸 1-3份
增塑剂DOP 5-15份
防老剂RD 1-4份
炭黑N550 30-60份
低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂 5-25份
促进剂TMTD 0.1-0.5份
硫磺 1.0-2.0份
（3）先对丁腈橡胶进行塑炼，之后加入氧化锌，硬脂酸，防老剂等进行混炼，混炼温度控制在60-80℃之间，待混炼均匀后，加入炭黑和低粘度癸二胺型苯并噁嗪树脂，最后加入促进剂和硫黄；待混炼均匀后进行硫化，硫化温度145-155℃之间，硫化时间为30分钟。
CN202210781574.1A 2022-07-05 2022-07-05 一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法 Active CN115160664B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210781574.1A CN115160664B (zh) 2022-07-05 2022-07-05 一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210781574.1A CN115160664B (zh) 2022-07-05 2022-07-05 一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115160664A CN115160664A (zh) 2022-10-11
CN115160664B true CN115160664B (zh) 2023-06-02

Family

ID=83490835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210781574.1A Active CN115160664B (zh) 2022-07-05 2022-07-05 一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115160664B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102250383A (zh) * 2011-06-28 2011-11-23 华南理工大学 含苯并噁嗪的无卤阻燃剂及含无卤阻燃剂的聚合物材料
CN102433101A (zh) * 2011-07-29 2012-05-02 中国地质大学（武汉） 一种复合增强陶瓷型耐高温摩擦材料
CN107880544A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 航天特种材料及工艺技术研究所 一种高抗冲刷可陶瓷化阻燃树脂及制备方法
CN110041482A (zh) * 2019-04-08 2019-07-23 沈阳化工大学 低温固化低粘度腰果酚基苯并噁嗪制备方法
CN110760234A (zh) * 2019-10-09 2020-02-07 孙振龙 一种耐磨隔热防腐粉末涂料的制备方法
CN112239586A (zh) * 2020-06-23 2021-01-19 航天特种材料及工艺技术研究所 一种含有苯并噁嗪的可固化树脂组成物及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102250383A (zh) * 2011-06-28 2011-11-23 华南理工大学 含苯并噁嗪的无卤阻燃剂及含无卤阻燃剂的聚合物材料
CN102433101A (zh) * 2011-07-29 2012-05-02 中国地质大学（武汉） 一种复合增强陶瓷型耐高温摩擦材料
CN107880544A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 航天特种材料及工艺技术研究所 一种高抗冲刷可陶瓷化阻燃树脂及制备方法
CN110041482A (zh) * 2019-04-08 2019-07-23 沈阳化工大学 低温固化低粘度腰果酚基苯并噁嗪制备方法
CN110760234A (zh) * 2019-10-09 2020-02-07 孙振龙 一种耐磨隔热防腐粉末涂料的制备方法
CN112239586A (zh) * 2020-06-23 2021-01-19 航天特种材料及工艺技术研究所 一种含有苯并噁嗪的可固化树脂组成物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115160664A (zh) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101338047B (zh) 低硬度低压缩永久变形的耐寒丁腈橡胶组合物
CN103467787A (zh) 一种纳米氧化锌与橡胶复合的减震橡胶材料的配方
CN108641150B (zh) 一种可重复加工橡胶材料及其制备方法
CN107663328B (zh) 碳纤维和二氧化硅纳米球协同填充的超高分子量聚乙烯耐磨材料的制备方法
CN103059362B (zh) 一种丁腈橡胶硫化胶及其制备方法
CN106750651A (zh) 一种耐热耐磨密封圈橡胶材料及其制备方法
CN113321855B (zh) 一种低生热高耐磨白炭黑/橡胶复合材料及其制备方法和应用
CN1966577A (zh) 由钛基晶须增强的聚醚醚酮耐磨复合材料及其制备方法
CN107266753A (zh) 高拉伸强度、高耐磨性石墨烯／橡胶复合雨刮条及制备方法
CN110628163A (zh) 低压缩永久变形的三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法
CN110591175B (zh) 一种高力学性能和低滞后损失的非填充橡胶组合物及其制备方法
CN115160664B (zh) 一种低粘度苯并噁嗪制备补强丁腈橡胶的方法
Li et al. The m-SiCNW/FKM nanocomposites: fabrication, characterization and properties
CN105670146B (zh) 一种传动带用高性能硫化胶套
CN105348579A (zh) 一种高硬度橡胶及其制备方法和应用
CN110105680B (zh) 一种用于橡胶传动带的增强短纤维母料及制备方法
CN111423638A (zh) 一种高铁密封件用高强橡胶复合材料及其制备方法
CN111087663A (zh) 一种耐磨丁腈橡胶组合物及其应用
US20060223930A1 (en) Phenol resin composition
CN113912954A (zh) 高耐候性三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法和应用
CN114316870A (zh) 一种注射式植筋胶及其制备方法
CN114456456A (zh) 一种耐低温耐油的丁腈橡胶复合材料及其制备方法
CN114539615A (zh) 一种石墨烯/硅酸镁复合材料及其制备方法和在eva、橡胶复合泡沫材料中的应用
KR100460999B1 (ko) 타이어 가류용 에어백 고무 조성물
CN113637267A (zh) 一种耐酸碱三元乙丙橡胶及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant