CN115612189A - 低温硫化橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温硫化橡胶材料及其制备方法，涉及橡胶材料领域，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺0.5‑2.5份、氧化锌3‑5份、硬脂酸1‑8份、第一促进剂0.1‑4.0份、第二促进剂0.2‑1.5份、金属有机骨架或其原料0.5‑5份。本发明通过添加金属有机骨架或其原料能够在降低硫化温度的同时保证产品的生产效率，节约了能源。解决了现有技术中降低天然橡胶的硫化温度，就需要延长硫化时间而导致生产效率下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，尤其涉及一种低温硫化橡胶材料及其制备方法。
背景技术
橡胶的硫化就是将橡胶的大分子链通过化学交联形成三维网络状结构的化学过程。橡胶经过硫化后才会具有稳定的物理性质和良好的机械性能。硫化温度直接影响橡胶硫化速度和制品质量。在工业生产中，硫化温度较高，硫化速度快，生产效率高，但过高的温度会引起橡胶分子链的裂解，会产生加速返原现象，同时使得胶料的物理性能也随着温度的升高而下降。降低硫化温度容易导致不稳定的多硫交联键形成，硫化速度较慢，生产效率低下，且制品的老化性能较差。
传统的天然橡胶和异戊橡胶配方的硫化温度在145-148℃；丁苯橡胶、丁腈橡胶和顺丁橡胶配方的硫化温度在148-153℃，丁基橡胶和三元乙丙橡胶配方的硫化温度在160-180℃，再生胶配方的硫化温度120-160℃。如果降低橡胶的硫化温度，就需要延长硫化时间，降低生产效率。
橡胶体系的配方组成是影响其硫化温度的关键因素，调整及优化橡胶的硫化体系有利于橡胶的低温、快速硫化。目前为止，国内外的报纸、杂志上关于低温硫化技术在橡胶行业的应用情况公开发表的并不多。国外早在20世纪初就对NR低温硫化或室温硫化进行了研究。早在1915年Ostromyslenskiii就率先报道了使用超速促进剂来实现冷硫化的技术，使用硫磺、哌啶-N-戊撑四唑先在60～70℃硫化25～30分钟，然后在常温硫化，5d后硫化完全。Fishe利用硫磺、哌啶-N-戊撑四唑、醌亚胺及黄氧化汞等在室温下实现了硫化，但需半年后天然橡胶才部分交联，405天后性能才满足要求。其他学者也做了类似的工作，但显然室温硫化技术不适合工业化生产的需要，它耗时相当长。印度学者Palaty等利用丁基黄原酸盐促进剂实现了天然橡胶在30～150℃硫化，最短时间不到10分钟，最长时间需要18小时，当硫化温度为60℃时性能达到最大值。这是据所见报道的最具实际应用价值的天然橡胶低温硫化技术。国内学者早在上个世纪七八十年代就开始对天然橡胶的低温硫化进行研究。宋长艳等研究了硅烷偶联剂对天然橡胶在135℃温度下硫化性能的影响，在此温度下天然橡胶的正硫化时间是比通常温度下的硫化时间要长。王贵一等使用超超速级促进剂二硫代-双(二苄基二硫代氨基甲酸盐)在70℃下硫化天然橡胶，时间长达约90分钟。
总结上述研究可以发现，想要实现天然橡胶的低温硫化主要从两个方面入手，一方面是使用超超速级硫化促进剂，通常来说硫化速度越快的促进剂的价格是越高的，并且采用超超速促进剂的硫化胶中……，这样一来生产成本就增加了；另一方面是延长硫化的时间，但是生产效率就会降低；更有甚者需要兼顾这两个方面，即使用超超速级硫化促进剂的同时延长硫化时间才能实现天然橡胶的硫化。
所以真正适合工业化生产的技术还有待继续探索，只有兼顾低温硫化的优势与生产效率两个方面的技术才能更适合行业的需求。因此开发新型的促进天然橡胶低温、快速硫化的促进助剂，对橡胶实际加工过程节约能源、降低污染、简化工艺有着重要意义。
金属有机骨架化合物(MOFs)是基于过渡金属与含氧、氮等多齿有机分子之间的配位作用而自组装形成的具有周期性网络结构的配位聚合物。过渡金属-有机配体即为骨架结构的组成基元，周期性网络结构则是规则的孔道，这两个骨架特点相结合赋予了化合物高比表面积、孔道尺寸可调、结构丰富、稳定性好、与高分子相容性好等优点。目前金属有机骨架化合物被广泛用于气体吸附与分离、催化等领域，它在橡胶领域中的应用尚待开发。2021年Joseph等人使用一种金属有机骨架化合物NH2-MIL-53(Al)替代纳米填料Al2O3加入到丁苯橡胶中，改进了丁苯橡胶的机械性能和热稳定性，金属有机骨架化合物起到了补强作用。但仍未涉及金属有机骨架化合物对橡胶硫化的研究。
发明内容
技术问题
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种低温硫化橡胶材料及其制备方法。本发明的橡胶材料配方可以在降低硫化温度的情况下进行有效硫化，在保证生产效率的前提下，实现对天然橡胶的低温硫化，不需要改变橡胶制品的生产设备。
解决方案
为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种低温硫化橡胶材料，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺0.5-2.5份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-8份、第一促进剂0.1-4.0份、第二促进剂0.2-1.5份、金属有机骨架或其原料0.1-5份。
所述金属有机骨架或其原料是指金属有机骨架成品或金属有机骨架的原料。
进一步地，低温硫化橡胶材料包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1-2.5份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-5份、第一促进剂0.2-1.5份、第二促进剂0.5-1.5份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
进一步地，低温硫化橡胶材料包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.5-1.5份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
进一步地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份(优选1～2份)、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.6-1.5份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
进一步优选地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份(优选1～2份)、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.5-0.75份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
进一步地，低温硫化橡胶材料包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.6份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
进一步地，低温硫化橡胶材料包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺2份、氧化锌3份、硬脂酸2份、第一促进剂0.2份、第二促进剂0.6份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
进一步地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺2份、氧化锌3份、硬脂酸2份、第一促进剂0.2份、第二促进剂0.6份、金属有机骨架0.5份。
进一步地，所述金属有机骨架选自Zn-MOF、Al-MOF和Zr-MOF中的一种或几种。
进一步地，所述金属有机骨架可以为金属有机框架成品，也可以为金属有机骨架的原料，具体地可以为金属盐和有机配体的混合物；可选地，金属盐选自锌无机盐、铝无机盐、锆无机盐中的一种或几种；可选地，无机盐类型选自硫酸盐、盐酸盐、磷酸盐、醋酸盐、硝酸盐中的一种或几种；可选地，有机配体为含N、含O的多齿配体；可选地，有机配体选自咪唑类、苯并咪唑类、羧酸类中的一种或几种；可选地，金属盐与有机配体的重量比为1:1～3，可选地为1:1～2，可选地为1:1.5；可选地，所述金属有机骨架的原料在低温硫化橡胶材料中的重量份为1～4，可选地为1.5～3，可选地为2～3，可选地为2.5～3，可选地为2.5。
进一步地，所述橡胶选自天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、再生胶中的一种或几种。
进一步地，所述第一促进剂选自噻唑类促进剂、胍类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的一种或几种；可选地，所述第一促进剂选自2-巯基苯并噻唑、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或两种。
进一步地，所述第二促进剂选自秋兰姆类促进剂和二硫代氨基甲酸盐类促进剂中的一种或几种；可选地，所述第二促进剂选自秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐中的一种或几种。二硫代氨基甲酸盐可以为二硫代氨基甲酸锌。
进一步地，所述第一促进剂和第二促进剂的重量比为1:0.5～6，可选地为1:0.75～4，可选地为2～4，可选地为1:0.75～3，可选地为1:3。
其中，2-巯基苯并噻唑和二硫代氨基甲酸盐配合能使橡胶的硫化温度更低，配比可以为1:2～4，可选地为1:3。二硫代氨基甲酸盐可以为二硫代氨基甲酸锌。
进一步地，用于硫化的温度为100-135℃。
第二方面，提供一种所述的低温硫化橡胶材料的制备方法：包括：将原料按比例混炼，对混炼胶进行硫化，硫化温度为100-135℃，硫化时间为5～25min。
进一步地，硫化温度110-130℃，硫化时间7～25min。
再一方面，提供一种金属有机骨架或其原料作为橡胶低温硫化促进剂的应用。
有益效果
(1)本发明通过添加金属有机骨架或其原料能够在降低硫化温度的同时保证产品的生产效率，节约了能源。解决了现有技术中降低天然橡胶的硫化温度，就需要延长硫化时间而导致生产效率下降的问题。可以使硫化橡胶的硫化温度降低20～70℃，而不需要过度延长硫化时间，提高生产效率。而且使用本发明的橡胶配方制备的硫化胶比传统橡胶配方制备的硫化胶的力学性能优异，表现在拉伸强度、撕裂强度以及定伸应力提升
(2)本发明的橡胶配方与现有的降低天然橡胶硫化温度的配方相比，本发明硫化促进剂的用量没有增加，甚至用量更少。
(3)本发明中，金属有机骨架或其原料加入到橡胶体系时，对橡胶的硫化起到一定促进作用，从而降低硫化温度、加快硫化速度，改善橡胶硫化工艺。
(4)本发明中，ZnO、硫化促进剂与金属有机骨架或其原料配合，能够很好地促进橡胶的硫化反应，可降低硫化温度。
上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例进行详细说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的原料、方案、方法、手段等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
以下实施例中，份指的是g，也可以为Kg、t等重量单位，只要能充分混合即可。
以下实施例中，所用原料都是市售可得的，例如，金属有机框架Zn-MOF、Al-MOF、Zr-MOF可购自上海楷树化学科技有限公司、或江苏先丰纳米材料科技有限公司。
以下实施例、对比例中的性能测定如下：
硫化曲线：混炼胶停放24h后，测试硫化特性，依据GB/T16584-1996，采用无转子转矩硫化仪测试硫化特性，仪器型号为MDR-2000，生产厂家为美国阿尔法科技有限公司。
拉伸性能(包括拉伸强度和断裂伸长率)：拉伸性能测试按GB/T528-2009标准，拉伸速率为500mm/min。仪器型号为REOLL 2005，生产厂家为德国ZWICK公司。
撕裂强度：撕裂强度裁取直角形试样按GB/T529-2008标准进行测试，拉伸速率为500mm/min。仪器同拉伸性能。
实施例1
原料及配方：异戊橡胶100份，硫磺2.25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂1份，Zn-MOF化合物2份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，45min下测定其硫化曲线，其t10为21.8min，t90为30.7min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为120℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为14.4MPa、589％和35N/mm。
实施例2
原料及配方：异戊橡胶100份，硫磺2.25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂1份，Zn-MOF化合物4份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，45min下测定其硫化曲线，其t10为17.4min，t90为25.6min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为120℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为16.9MPa、547％和38N/mm。
实施例3
原料及配方：异戊橡胶100份，硫磺2.25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂1份，Al-MOF化合物5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为11.6min，t90为18.7min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为15.7MPa、632％和36N/mm。
实施例4
原料及配方：丁苯橡胶100份，硫磺1.75份，氧化锌3份，硬脂酸1份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，秋兰姆类促进剂0.75份，Zn-MOF化合物1份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为13.5min，t90为22.8min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为12.9MPa、597％和31N/mm。
实施例5
原料及配方：丁苯橡胶100份，硫磺1.75份，氧化锌3份，硬脂酸1份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，秋兰姆类促进剂0.75份，Zn-MOF化合物3份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为10.8min，t90为17.5min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为14.4MPa、574％和33N/mm。
实施例6
原料及配方：顺丁橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌4份，硬脂酸2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂0.6份，Zn-MOF化合物2份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为12.8min，t90为19.4min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为15.1MPa、667％和33N/mm。
实施例7
原料及配方：顺丁橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌4份，硬脂酸2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂0.6份，Zn-MOF化合物4份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为9.8min，t90为15.7min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为15.7MPa、643％和35N/mm。
实施例8
原料及配方：三元乙丙橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌5份，硬脂酸1份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，秋兰姆类促进剂1.5份，Zn-MOF化合物1份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为12.5min，t90为23.6min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为15.8MPa、544％和33N/mm。
实施例9
原料及配方：三元乙丙橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌5份，硬脂酸1份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，秋兰姆类促进剂1.5份，Zn-MOF化合物2份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为10.4min，t90为19.8min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为16.7MPa、578％和34N/mm。
实施例10
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，秋兰姆类促进剂0.6份，Zn-MOF化合物1份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，45min下测定其硫化曲线，其t10为16.1min，t90为25.3min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为120℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为26.5MPa、753％和41N/mm。
实施例11
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，秋兰姆类促进剂0.6份，Zn-MOF化合物2份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，45min下测定其硫化曲线，其t10为14.3min，t90为21.5min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为120℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为27.4MPa、781％和43N/mm。
实施例12
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，秋兰姆类促进剂0.6份，Zr-MOF化合物1份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为12.3min，t90为19.6min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为120℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为25.6MPa、769％和40N/mm。
实施例13
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，二硫代氨基甲酸锌0.6份，Zn-MOF化合物0.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，其t10为7.1min，t90为17.7min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为110℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为24.5MPa、767％和37N/mm。
实施例14
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，二硫代氨基甲酸锌0.6份，硝酸锌1份，2-甲基咪唑1.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，其t10为12.2min，t90为23.7min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为110℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为22.2MPa、746％和35N/mm。
实施例15
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，二硫代氨基甲酸锌0.6份，醋酸锌1份，苯并咪唑1.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，其t10为17.3min，t90为29.8min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为110℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为21.7MPa、681％和31N/mm。
实施例16
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，二硫代氨基甲酸锌0.6份，硝酸铝1份，均苯三甲酸1.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，其t10为32.5min，t90为50.3min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为110℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为20.8MPa、781％和29N/mm。
对比例1
原料及配方：异戊橡胶100份，硫磺2.25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂1份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在145℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为9.4min，t90为16.4min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为145℃。
本对比例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为13.6MPa、552％和33N/mm。
对比例2
原料及配方：异戊橡胶100份，硫磺2.25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂1份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，60min下测定其硫化曲线，60min内混炼胶达不到硫化平衡。之后不再对其进行硫化和力学性能的测试。
对比例3
原料及配方：丁苯橡胶100份，硫磺1.75份，氧化锌3份，硬脂酸1份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，秋兰姆类促进剂0.75份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在148℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为9.1min，t90为15.2min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为148℃。
本对比例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为12.3MPa、555％和30N/mm。
对比例4
原料及配方：丁苯橡胶100份，硫磺1.75份，氧化锌3份，硬脂酸1份，N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份，秋兰姆类促进剂0.75份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，45min下测定其硫化曲线，其t10为18.3min，t90为27.1min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本对比例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为11.5MPa、498％和29N/mm。
对比例5
原料及配方：顺丁橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌4份，硬脂酸2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂0.6份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在150℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为7.4min，t90为14.9min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为150℃。
本对比例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为14.5MPa、592％和32N/mm。
对比例6
原料及配方：顺丁橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌4份，硬脂酸2份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.7份，秋兰姆类促进剂0.6份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，60min下测定其硫化曲线，其t10为19.1min，t90为32.5min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为130℃。
本对比例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为13.2MPa、542％和30N/mm。
对比例7
原料及配方：三元乙丙橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌5份，硬脂酸1份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，秋兰姆类促进剂1.5。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在160℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为6.9min，t90为11.3min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为160℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为15.4MPa、513％和31N/mm。
对比例8
原料及配方：三元乙丙橡胶100份，硫磺1.5份，氧化锌5份，硬脂酸1份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，秋兰姆类促进剂1.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在130℃，60min下测定其硫化曲线，60min内混炼胶达不到硫化平衡。之后不再对其进行硫化和力学性能的测试。
对比例9
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，秋兰姆类促进剂0.6份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在150℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为6.8min，t90为12.4min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为150℃。
本对比例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为22.1MPa、621％和34N/mm。
对比例10
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，秋兰姆类促进剂0.6份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在120℃，60min下测定其硫化曲线，60min内混炼胶达不到硫化平衡。之后不再对其进行硫化和力学性能的测试。
对比例11
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，二硫代氨基甲酸锌0.6份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在150℃，30min下测定其硫化曲线，其t10为0.34min，t90为3.24min。因其t10时间太短，硫化出来的橡胶不能使用，之后不再对其进行硫化和力学性能的测试。
对比例12
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，二硫代氨基甲酸锌0.6份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，60min内混炼胶达不到硫化平衡。之后不再对其进行硫化和力学性能的测试。
对比例13
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份二硫代氨基甲酸锌0.6份，Zn-MOF化合物0.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，其t10为13.8min，t90为23.4min。随后用平板硫化机对混炼胶进行硫化，硫化时间设定为硫化曲线的t90，硫化温度为110℃。
本实施例所得硫化胶的性能如表1所示，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为22.3MPa、738％和35N/mm。
对比例14
原料及配方：天然橡胶100份，硫磺2份，氧化锌3份，硬脂酸2份，2-巯基苯并噻唑0.2份，Zn-MOF化合物0.5份。
将上述原料混炼后用无转子流变仪在110℃，60min下测定其硫化曲线，60min内混炼胶达不到硫化平衡。之后不再对其进行硫化和力学性能的测试。
上述实施例和对比例制得的硫化橡胶的性能测试结果如表1所示。
表1.实施例和对比例的硫化温度、硫化时间、拉伸强度和撕裂强度数据
由表1可知，异戊橡胶的硫化配方中，实施例1、2添加了不同种类的金属有机骨架(MOF)化合物，具有较低的硫化温度，在120℃硫化的橡胶性能良好，拉伸强度甚至优于在更高温度(145℃)的对比例1，对比例2则显示在不添加MOF化合物时，在相对低的120℃时难以达到硫化平衡。且本发明采用两种促进剂和MOF化合物或其原料配合，能够更好的降低硫化温度，缩短硫化时间。实施例13、对比例13、14也说明合适的促进剂种类和含量与MOF配合能更好的降低硫化温度，并缩短硫化时间。并且在MOF化合物含量越高时，硫化时间可以缩短更多。此外，实施例2与对比例1相比，硫化温度更低，硫化时间却是接近的，解决了因硫化温度降低而需要过度延长硫化时间的问题。
丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶的硫化配方中也显示了类似的现象，在加入金属有机骨架(MOF)后，在降低硫化温度的同时不需要延长硫化时间，有效提高生产效率，降低生产成本和能耗，而且制备的硫化橡胶具有更高的拉伸强度和撕裂强度，在降低能耗的同时，提高了硫化橡胶的综合性能。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种低温硫化橡胶材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：
橡胶 100份
硫磺 0.5-2.5份
氧化锌 3-5份
硬脂酸 1-8份
第一促进剂0.1-4.0份
第二促进剂0.2-1.5份
金属有机骨架或其原料0.5-8份。
2.根据权利要求1所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1-2.5份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-5份、第一促进剂0.2-1.5份、第二促进剂0.5-1.5份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
3.根据权利要求1或2所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.5-1.5份、金属有机骨架或其原料0.5-5份；
可选地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份(优选1～2份)、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.6-1.5份、金属有机骨架或其原料0.5-5份；
可选地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份(优选1～2份)、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.5-0.75份、金属有机骨架或其原料0.5-5份。
4.根据权利要求1至3任一所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺1.5-2.25份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、第一促进剂0.2-1份、第二促进剂0.6份、金属有机骨架或其原料0.5-5份；
可选地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺2份、氧化锌3份、硬脂酸2份、第一促进剂0.2份、第二促进剂0.6份、金属有机骨架或其原料0.5-5份；
可选地，包括如下重量份的原料：橡胶100份、硫磺2份、氧化锌3份、硬脂酸2份、第一促进剂0.2份、第二促进剂0.6份、金属有机骨架0.5份。
5.根据权利要求1至4任一所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，所述金属有机骨架选自Zn-MOF、Al-MOF和Zr-MOF中的一种或几种；
或者，所述金属有机骨架的原料为金属盐和有机配体的混合物；可选地，金属盐选自锌无机盐、铝无机盐、锆无机盐中的一种或几种；可选地，无机盐类型选自硫酸盐、盐酸盐、磷酸盐、醋酸盐、硝酸盐中的一种或几种；可选地，有机配体为含N、含O的多齿配体；可选地，有机配体选自咪唑类、苯并咪唑类、羧酸类中的一种或几种；可选地，金属盐与有机配体的重量比为1:1～3，可选地为1:1～2，可选地为1:1.5；可选地，所述金属有机骨架的原料在低温硫化橡胶材料中的重量份为1～4，可选地为1.5～3，可选地为2～3，可选地为2.5～3，可选地为2.5。
6.根据权利要求1至5任一所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，所述橡胶选自天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、再生胶中的一种或几种。
7.根据权利要求1至6任一所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，所述第一促进剂选自噻唑类促进剂、胍类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的一种或几种；可选地，所述第一促进剂选自2-巯基苯并噻唑、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或两种；
和/或，所述第二促进剂选自秋兰姆类促进剂和二硫代氨基甲酸盐类促进剂中的一种或几种；可选地，所述第二促进剂选自秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐中的一种或几种；
和/或，所述第一促进剂和第二促进剂的重量比为1:0.5～6，可选地为1:0.75～4，可选地为2～4，可选地为1:0.75～3，可选地为1:3。
8.根据权利要求1至7任一所述的低温硫化橡胶材料，其特征在于，用于硫化的温度为100-135℃。
9.一种权利要求1至8任一所述的低温硫化橡胶材料的制备方法：包括：将原料按比例混炼，对混炼胶进行硫化，硫化温度为100-135℃，硫化时间为5～25min；
可选地，硫化温度110-130℃，硫化时间7～25min。
10.一种金属有机骨架或其原料作为橡胶低温硫化促进剂的应用。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116554560A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-08 | 河北世派轮胎有限公司 | 一种免充气轮胎及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2285428A1 (fr) * | 1974-09-20 | 1976-04-16 | Ugine Kuhlmann | Procede pour la protection des vulcanisats a base de caoutchouc naturel ou synthetique contre les agents atmospheriques |
| US20070062625A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Georges Koster | Pneumatic tire having a rubber component containing zinc organic framework material |
| CN111116961A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-08 | 安徽省创安体育用品有限公司 | 一种改善运动鞋橡胶鞋底发黄不耐磨的处理工艺 |
| CN112029108A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-04 | 曾能 | 一种纳米mof材料及其制备方法和应用 |
| CN112250917A (zh) * | 2020-10-24 | 2021-01-22 | 董浩 | 一种高导热天然橡胶复合材料的制备方法 |
| CN113292769A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-08-24 | 青岛睿智森油封有限公司 | 一种自润滑密封材料及其制备方法 |
| CN113308054A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-27 | 宁波市大器密封科技有限公司 | 一种核电站用隔膜阀密封组件 |
| CN114591550A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-07 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 低锌金属-有机框架材料在橡胶组合物中作为活性剂的应用 |
| CN114805968A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-29 | 江苏昆元橡塑科技有限公司 | 一种环保橡胶 |
-
2022
- 2022-10-28 CN CN202211331367.2A patent/CN115612189B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2285428A1 (fr) * | 1974-09-20 | 1976-04-16 | Ugine Kuhlmann | Procede pour la protection des vulcanisats a base de caoutchouc naturel ou synthetique contre les agents atmospheriques |
| US20070062625A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Georges Koster | Pneumatic tire having a rubber component containing zinc organic framework material |
| CN111116961A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-08 | 安徽省创安体育用品有限公司 | 一种改善运动鞋橡胶鞋底发黄不耐磨的处理工艺 |
| CN112029108A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-04 | 曾能 | 一种纳米mof材料及其制备方法和应用 |
| CN112250917A (zh) * | 2020-10-24 | 2021-01-22 | 董浩 | 一种高导热天然橡胶复合材料的制备方法 |
| CN113308054A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-27 | 宁波市大器密封科技有限公司 | 一种核电站用隔膜阀密封组件 |
| CN113292769A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-08-24 | 青岛睿智森油封有限公司 | 一种自润滑密封材料及其制备方法 |
| CN114591550A (zh) * | 2022-03-07 | 2022-06-07 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 低锌金属-有机框架材料在橡胶组合物中作为活性剂的应用 |
| CN114805968A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-29 | 江苏昆元橡塑科技有限公司 | 一种环保橡胶 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄大业等: "活性剂MOF材料在全季轮胎胎面胶中的应用", 《轮胎工业》, vol. 42, no. 7, pages 416 - 419 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116554560A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-08 | 河北世派轮胎有限公司 | 一种免充气轮胎及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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