CN118109011A - 一种高性能二元乙丙橡胶及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高性能二元乙丙橡胶的制备方法及其应用。先通过引发剂引发,抗氧剂终止将交联网络调节剂接枝/负载到二元乙丙橡胶的分子链中,得到改性二元乙丙橡胶。再将改性二元乙丙橡胶与其它助剂在密炼机中共混获得改性二元乙丙橡胶混炼胶。最后将混炼胶在一定温度、时间内硫化成型制备二元乙丙橡胶交联制品。测试结果表明,本发明的产品可达到三元乙丙橡胶相同的拉伸强度和扯断伸长率,压缩永久变形和耐老化性能优于传统三元乙丙橡胶产品,产品价格降低30%~40%,本发明产品可代替传统三元乙丙橡胶用于橡胶制品的生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能二元乙丙橡胶的制备方法,属于高分子材料改性技术领域,具体涉及一种高性能二元乙丙橡胶的制备方法及其在代替三元乙丙橡胶制品中的应用。
背景技术
乙丙橡胶是一个用量很大的合成橡胶品种,被广泛应用于胶管、胶带、胶棒及电线电缆等密封、减震制品。实际生产中,为了更好的进行配方设计和交联成型,通常采用三元乙丙橡胶为主要橡胶材料,其主要原因是三元乙丙橡胶具有易于交联的第三单体。二元乙丙橡胶因不具备第三单体,虽然价格便宜但一直因交联网络少、交联密度低未得到大量的应用。
本发明发现通过将交联网络调节剂接枝/负载到二元乙丙橡胶中,可赋予二元乙丙橡胶与传统三元乙丙橡胶产品相似的分子结构,通过交联体系的加强,其硫化胶制品可达到传统三元乙丙橡胶同等级的力学性能,并且二元乙丙制品的压缩永久变形和耐老化性能较三元乙丙橡胶有大幅提升,成本明显降低。本发明方法拓展了二元乙丙橡胶的应用范围,作为传统三元乙丙橡胶的补充,在保证原有三元乙丙橡胶性能的基础上,能有效降低现有制品的成本,提高橡胶制品性能,解决了现有技术的难题,该方法未见之于专利报道。
发明内容
为了解决已有技术存在的问题,本发明提供了一种高性能二元乙丙橡胶的制备方法。
下面介绍本发明提供的一种高性能二元乙丙橡胶的制备方法及其应用,其步骤和条件如下:
在本发明中用交联网络调节剂将二元乙丙橡胶进行改性,通过引发剂引发,抗氧剂终止,将交联网络调节剂接枝/负载到二元乙丙橡胶分子链中,制备了具有加强网络结构和多交联活性点的改性二元乙丙橡胶。接下来将改性二元乙丙橡胶与通用橡胶助剂混合、放置、硫化,得到二元乙丙橡胶硫化试样。最后取出试样测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能。
本发明所使用的捏炼机为二元乙丙接枝改性的专用设备,温度调节范围25~200℃,不限定型号和条件参数,只要能够将交联网络调节剂接枝/负载到二元乙丙橡胶分子链中即可;
本发明所使用的密闭式炼胶机为改性二元乙丙橡胶通用混炼设备,密炼机温度调节范围25~200℃,转速20~100转/分,不限定型号和条件参数,只要能够将橡胶和填料、助剂混合均匀即可;
本发明所使用的平板硫化机为橡胶常用硫化成型设备,不限定型号和条件参数,硫化机温度调节范围25~200℃,压力调节范围1~20MPa,硫化时间调节范围0~600分钟;
本发明所采用的交联网络调节剂主要作用是加强二元乙丙橡胶的网络结构,增强基体橡胶的交联活性点,降低改性橡胶前体的交联活化能。主要包括氯丁橡胶、羟基聚丁二烯、羟基聚异戊二烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯,二乙二醇双丙烯酸酯的一种或多种。优选氯丁橡胶、羟基聚丁二烯、甲基丙烯酸锌和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;
本发明所采用的引发剂主要作用为引发某些交联网络调节剂进行熔融接枝反应,提高产品的接枝效率。只要包括过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化甲乙酮(MEKP)、叔丁基过氧化异丙苯(TBCP)、过氧化二异丙苯(DCP)、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(双2-5)、1,1-双叔丁基过氧化环己烷(DP275B)、1,1-双叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷(TMCH)的一种或多种;。优选BPO、DCP、双2-5和MEKP;
本发明所采用的抗氧剂主要作用是使熔融接枝反应终止,控制产品的接枝率。主要为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(1010)、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯(1076)、2,6-二叔丁基对甲基苯酚(264)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(2246)和1,3,5–三甲基–2,4,6–三(3,5–二叔丁基–4–羟基苄基)苯(330)、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺](1098)、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼(1024)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(168)和2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯(697)的一种或多种。优选抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246和抗氧剂168;
本发明所采用的促进剂为三烯丙基异氰脲酸酯(促进剂TAIC)、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA2)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、N-叔丁基2苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)和三聚氰酸三烯丙酯(促进剂TAC)中的一种或多种。优选促进剂TAIC、促进剂HVA2、促进剂TMTD和促进剂NS;
本发明所采用的硫化剂为过氧化二异丙苯(DCP)、硫磺、三聚硫氰酸(TCY)、叔丁酚醛硫化树脂(2402)、辛基酚醛硫化树脂(202)、辛基酚醛增粘树脂(203)、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(双2-5)和过氧化二叔丁基(DTBP)中的一种或多种。优选DCP、硫磺、202树脂和双2-5;
本发明所采用的填料包括炭黑N330、炭黑N660、炭黑N550、炭黑N774、白炭黑A200、白炭黑Zeosil 175、石墨烯、碳纳米管或碳酸钙中的一种或多种。优选炭黑N330、炭黑N660、白炭黑Zeosil 175、石墨烯和碳纳米管;
本发明所采用的增塑剂为石蜡油2280、环氧大豆油、环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、氯化石蜡油、癸二酸二辛酯(DOS)和磷酸三丁酯中的一种或多种。优选石蜡油2280、环氧大豆油和环烷油;
本发明所采用的防老剂包括N-苯基-β-萘胺(防老剂D)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)、2-硫醇基苯骈咪唑(防老剂MB)、N,N–二正丁基二硫氨基甲酸镍(防老剂NBC)和N-异丙基-N`-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)中的一种或多种。优选防老剂RD和防老剂4010NA;
本发明所采用的炭黑、白炭黑,硬脂酸、氧化锌均为市售品,具体厂家和参数见表1。
表1.助剂信息表
本发明所采用的橡胶包括乙丙橡胶、氯丁橡胶和羟基聚丁二烯,具体指标参数见表2。
表2.橡胶原料信息表
本发明按如下方式实施
(a)将二元乙丙橡胶、交联网络调节剂、引发剂按质量比100:5~20:0.01~0.05(优选100:6~15:6~15:0.01~0.04,更优选100:8~12:8~12:0.01~0.03)加入在捏炼机中,捏炼机温度50~200℃(优选100~180℃,更优选150~170℃),反应2~10分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂,抗氧剂:二元乙丙橡胶质量比0.5~2.0:100,继续反应1~5分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫化剂、填料、增塑剂和防老剂加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:0.5~2:3~5:1~5:1~5:50~80:5~10:1~3(优选100:0.7~1.5:3.5~5:2~5:2~5:60~80:6~9:1.5~3.0,更优选100:0.8~1.2:3.5~4.5:2~4:2~4:60~70:7~9:1.5~2.5),密闭式炼胶机温度50~100℃(优选55~85℃,更优选60~80℃),转速40~80转/分,混炼10~30分钟后,排胶;混炼胶在20~40℃条件下放置8~24小时后硫化成型,平板硫化机温度150~180℃,(优选160~180℃,更优选165~175℃)压力5~15MPa(优选7~14MPa,更优选8~12MPa),硫化时间20~40分钟(优选25~40分钟,更优选25~35分钟),待硫化反应完成后,取出试样。
有益效果:
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(a)本发明可采用与三元乙丙橡胶的配方体系硫化,硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率与传统三元乙丙橡胶的基本相同,详细见表3。
(b)本发明较传统三元乙丙橡胶可提升硫化胶制品的耐老化性能,并降低硫化胶制品的压缩永久变形,见表3。
(c)本发明较传统三元乙丙橡胶可有效降低产品的价格,产品成本可降低30%~40%。
具体实施方式
实施例1:
(a)将二元乙丙橡胶、氯丁橡胶、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、引发剂BPO按质量比100:10:5:0.01加入在捏炼机中,捏炼机温度100℃,反应2分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂(反应加工终止剂一般都采用抗氧剂,目的是使反应终止,起到自由基捕捉剂的作用,为了避免混淆,都改为抗氧剂)1010和抗氧剂168,抗氧剂1010:抗氧剂168:二元乙丙橡胶质量比0.6:0.4:100,继续反应1分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂TAIC、促进剂NS、硫化剂DCP、硫磺、202树脂、炭黑N330、白炭黑Zeosil 175、石墨烯、石蜡油2280和防老剂RD加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:0.5:3:1:1:1.5:1:2:40:10:1:5:1,密闭式炼胶机温度50℃,转速40转/分,混炼30分钟后,排胶;混炼胶在40℃条件下放置8小时后硫化成型,平板硫化机温度150℃,压力5MPa,硫化时间40min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在40℃条件下放置10小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
实施例2:
(a)将二元乙丙橡胶、甲基丙烯酸锌、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、引发剂DCP按质量比100:10:10:0.02加入在捏炼机中,捏炼机温度160℃,反应5分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂1076,抗氧剂1076:二元乙丙橡胶质量比1:100,继续反应3分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂HVA2、促进剂TMTD、硫化剂硫磺、硫化剂双2-5、炭黑N660、白炭黑Zeosil 175、碳纳米管、环氧大豆油和防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:1:4:1.5:1.5:0.5:2:50:10:5:8:2,密闭式炼胶机温度70℃,转速60转/分,混炼20分钟后,排胶;混炼胶在25℃条件下放置16小时后硫化成型,平板硫化机温度170℃,压力10MPa,硫化时间30min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在25℃条件下放置12小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
实施例3:
(a)将二元乙丙橡胶、羟基聚丁二烯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、引发剂MEKP按质量比100:5:15:0.05加入在捏炼机中,捏炼机温度50℃,反应10分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂2246,抗氧剂2246:二元乙丙橡胶质量比1:100,继续反应5分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂TAIC、促进剂NS、硫化剂DCP、硫磺、炭黑N330、白炭黑、石墨烯和碳纳米管、环烷油、防老剂RD、防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:2:5:3:2:3:2:50:20:1:10:10:1.5:1.5,密闭式炼胶机温度100℃,转速80转/分,混炼10分钟后,排胶;混炼胶在20℃条件下放置24小时后硫化成型,平板硫化机温度180℃,压力15MPa,硫化时间20min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在20℃条件下放置24小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
实施例4:
(a)将二元乙丙橡胶、羟基聚丁二烯三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、引发剂BPO按质量比100:8:8:0.02加入在捏炼机中,捏炼机温度110℃,反应10分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂168,抗氧剂168:二元乙丙橡胶质量比2:100,继续反应3分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂HVA2、促进剂CZ、硫化剂硫磺、硫化剂双-25、炭黑N330、白炭黑Zeosil 175、碳纳米管、环烷油和防老剂RD加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:1:4:1.5:1.5:0.5:2:50:10:2:8:2,密闭式炼胶机温度65℃,转速50转/分,混炼30分钟后,排胶;混炼胶在25℃条件下放置18小时后硫化成型,平板硫化机温度170℃,压力8MPa,硫化时间25min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在25℃条件下放置14小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
实施例5:
(a)将二元乙丙橡胶、羟基聚丁二烯、甲基丙烯酸锌、引发剂DCP按质量比100:5:10:0.02加入在捏炼机中,捏炼机温度165℃,反应8分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂2246,抗氧剂2246:二元乙丙橡胶质量比1.5:100,继续反应2分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂TAIC、促进剂TMTD、硫化剂硫磺、硫化剂DCP、炭黑N330、白炭黑Zeosil 175、石墨烯、石蜡油2280和防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:1:4:1.5:1.5:0.5:2:50:10:2:8:2,密闭式炼胶机温度75℃,转速65转/分,混炼25分钟后,排胶;混炼胶在23℃条件下放置18小时后硫化成型,平板硫化机温度175℃,压力10MPa,硫化时间25min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在23℃条件下放置14小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
实施例6:
(a)步骤二元乙丙橡胶、氯丁橡胶、羟基聚丁二烯、甲基丙烯酸锌、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、引发剂DCP、按质量比100:5:2:5:5:0.03,其它步骤与实施例3相同。(b)步骤改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂HVA2、促进剂TMTD、硫化剂硫磺、硫化剂双2-5、硫化剂202树脂、炭黑N660、白炭黑、碳纳米管、环氧大豆油和防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:1:4:1.5:1.5:2:0.5:2:50:10:5:8:2,其它步骤与实施例2相同,性能详见表3。
对比例1:
将二元乙丙橡胶、甲基丙烯酸锌、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、引发剂DCP、抗氧剂1076:硬脂酸、氧化锌、促进剂HVA2、促进剂TMTD、硫化剂硫磺、硫化剂双2-5、炭黑N660、白炭黑Zeosil 175、碳纳米管、环氧大豆油和防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:10:10:0.02:1:1:4:1.5:1.5:0.5:2:50:10:5:8:2,密闭式炼胶机温度70℃,转速60转/分,混炼20分钟后,排胶;混炼胶在25℃条件下放置16小时后硫化成型,平板硫化机温度170℃,压力10MPa,硫化时间30min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在25℃条件下放置12小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
对比例2
将二元乙丙橡胶:硬脂酸、氧化锌、促进剂HVA2、促进剂TMTD、硫化剂硫磺、硫化剂双2-5、炭黑N660、白炭黑Zeosil 175、碳纳米管、环氧大豆油和防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:1:4:1.5:1.5:0.5:2:50:10:5:8:2密闭式炼胶机温度70℃,转速60转/分,混炼20分钟后,排胶;混炼胶在25℃条件下放置16小时后硫化成型,平板硫化机温度170℃,压力10MPa,硫化时间30min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在25℃条件下放置12小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
对比例3
将三元乙丙橡胶4045、硬脂酸、氧化锌、促进剂TAIC、促进剂NS、硫化剂DCP、硫磺、炭黑N330、白炭黑、石墨烯、石蜡油2280和防老剂RD加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:0.5:3:1:1:1.5:1:40:10:1:5:1,密闭式炼胶机温度50℃,转速40转/分,混炼30分钟后,排胶;混炼胶在40℃条件下放置8小时后硫化成型,平板硫化机温度150℃,压力5MPa,硫化时间40min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在40℃条件下放置10小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
对比例4:
将三元乙丙橡胶3080、硬脂酸、氧化锌、促进剂HVA2、促进剂TMTD、硫化剂硫磺、硫化剂双2-5、炭黑N660、白炭黑、碳纳米管、环氧大豆油和防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:1:4:1.5:1.5:0.5:2:50:10:5:8:2,密闭式炼胶机温度70℃,转速60转/分,混炼20分钟后,排胶;混炼胶在25℃条件下放置16小时后硫化成型,平板硫化机温度170℃,压力10MPa,硫化时间30min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在25℃条件下放置12小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
对比例5:
将三元乙丙橡胶4045、硬脂酸、氧化锌、促进剂TAIC、促进剂NS、硫化剂DCP、硫磺、炭黑N330、白炭黑、石墨烯和碳纳米管、环烷油、防老剂RD、防老剂4010NA加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:2:5:3:2:3:2:50:20:1:10:10:1.5:1.5,密闭式炼胶机温度100℃,转速80转/分,混炼10分钟后,排胶;混炼胶在20℃条件下放置24小时后硫化成型,平板硫化机温度180℃,压力15MPa,硫化时间20min,待硫化反应完成后,取出试样。试样在20℃条件下放置24小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能,详见表3。
表3-1.乙丙橡胶的力学性能及价格
*拉伸强度和扯断伸长率按照“GB/T 528 -2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定”测试。
*价格(成本)按照各原材料每吨的市场价和产品制备质量百分比换算得到;
表3-2.乙丙橡胶的压缩永久变形和耐老化性能
*压缩永久变形按照国家标准“GB/T 7759.1-2015硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分:在常温及高温条件下”测试。测试条件:120℃×72小时,压缩25%;
*耐老化性能:老化条件(120℃×168小时),按照以下公式计算:耐老化性能=[老化后拉伸强度(MPa)×老化后扯断伸长率(%)×100%]÷[老化前拉伸强度(MPa)×老化前扯断伸长率(%)]。
乙丙橡胶主要用于胶管、胶带、密封和减震制品,其产品的应用领域决定了材料必须具备良好的力学性能(拉伸强度和扯断伸长率),优异的耐老化性能(储存和使用寿命长)和极低的压缩永久变形(直接影响制品的耐疲劳性能和长时间、高温条件下密封、减震效果),从材料市场推广角度考虑,发明产品还需具备较低的成本和价格。因此,本发明将上述几项指标作为验证技术效果的主要因素。
表3中实施例1和对比例3,实施例2和对比例4,实施例3和对比例5分别为二元乙丙改性胶和市场上通用三元乙丙胶同一配方的性能数据。试验结果表明,改性二元乙丙橡胶因分子链中接枝交联网络调节剂后能够与三元乙丙橡胶一样进行硫磺交联体系硫化,硫化胶制品的力学性能、耐老化性能和压缩永久变形优于传统的三元乙丙橡胶硫化胶制品。另一方面,由于二元乙丙橡胶原材料制备工艺简单、价格便宜,其硫化胶整体制品的价格也大幅下降,生产成本低。
表3中实施例2和对比例1为同一改性接枝体系本发明方法与传统密炼机混炼改性二元乙丙橡胶硫化胶的性能,实例2和对比例2为同一配方本发明方法与传统二元乙丙橡胶制品的性能。由表中数据可以发现,本发明方法制备的改性二元乙丙硫化胶可大幅提升制品的力学性能、耐老化性能和压缩永久变形。
表3中实施例4、实施例5和实施例6给出了不同交联网络调节剂、配合体系、防护体系和增塑体系对改性二元乙丙橡胶性能的影响。从表中数据可知,虽然上述条件对橡胶制品的性能有少许影响,但变化幅度不大,但是均较传统方法对乙丙橡胶硫化胶制品的性能提升效果明显。
本发明主要的发明点为二元乙丙橡胶的加工方法和配方,从实施例和对比例的分析可知,只有采用本发明的加工方法和配方体系,二元乙丙橡胶硫化胶的性能才有明显的提高,这也是本发明的创新点和新颖之处。
Claims (6)
1.一种二元乙丙橡胶的制备方法,其特征在于,
其制备步骤包括:
(a)将二元乙丙橡胶、交联网络调节剂、引发剂按质量比100:5~20:0.01~0.05(优选100:6~15:6~15:0.01~0.04,更优选100:8~12:8~12:0.01~0.03)加入在捏炼机中,捏炼机温度50~200℃(优选100~180℃,更优选150~170℃),反应2~10分钟后,向捏炼机中加入抗氧剂,抗氧剂:二元乙丙橡胶质量比0.5~2.0:100,继续反应1~5分钟得到改性二元乙丙橡胶;
(b)将改性二元乙丙橡胶、硬脂酸、氧化锌、促进剂、硫化剂、填料、增塑剂和防老剂加入到密闭式炼胶机中,各组分的质量比为100:0.5~2:3~5:1~5:1~5:50~80:5~10:1~3(优选100:0.7~1.5:3.5~5:2~5:2~5:60~80:6~9:1.5~3.0,更优选100:0.8~1.2:3.5~4.5:2~4:2~4:60~70:7~9:1.5~2.5),密闭式炼胶机温度50~100℃(优选55~85℃,更优选60~80℃),转速40~80转/分,混炼10~30分钟后,排胶;混炼胶在20~40℃条件下放置8~24小时后硫化成型,平板硫化机温度150~180℃,(优选160~180℃,更优选165~175℃)压力5~15MPa(优选7~14MPa,更优选8~12MPa),硫化时间20~40分钟(优选25~40分钟,更优选25~35分钟),待硫化反应完成后,取出试样。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
步骤(a)中所述的交联网络调节剂为氯丁橡胶、羟基聚丁二烯、羟基聚异戊二烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯,二乙二醇双丙烯酸酯中的一种或多种;
步骤(a)中所述的引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)、过氧化甲乙酮(MEKP)、叔丁基过氧化异丙苯(TBCP)、过氧化二异丙苯(DCP)、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(双2-5)、1,1-双叔丁基过氧化环己烷(DP275B)、1,1-双叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷(TMCH)中的一种或多种;
步骤(a)中所述的抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(1010)、β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯(1076)、2,6-二叔丁基对甲基苯酚(264)、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(2246)和1,3,5–三甲基–2,4,6–三(3,5–二叔丁基–4–羟基苄基)苯(330)、N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺](1098)、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼(1024)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(168)和2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯(697)中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
步骤(b)中所述的促进剂包括三烯丙基异氰脲酸酯(促进剂TAIC)、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA2)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)、N-叔丁基2苯并噻唑次磺酰胺(促进剂NS)和三聚氰酸三烯丙酯(促进剂TAC)中的一种或多种;
步骤(b)中所述的硫化剂包括过氧化二异丙苯(DCP)、硫磺、三聚硫氰酸(TCY)、叔丁酚醛硫化树脂(2402)、辛基酚醛硫化树脂(202)、辛基酚醛增粘树脂(203)、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(双2-5)和过氧化二叔丁基(DTBP)中的一种或多种;
步骤(b)中所述的填料包括炭黑N330、炭黑N660、炭黑N550、炭黑N774、白炭黑A200、白炭黑Zeosil 175、石墨烯、碳纳米管或碳酸钙中的一种或多种;
步骤(b)中所述的增塑剂包括石蜡油2280、环氧大豆油、环烷油、芳烃油、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、氯化石蜡油、癸二酸二辛酯(DOS)和磷酸三丁酯中的一种或多种;
步骤(b)中所述的防老剂包括N-苯基-β-萘胺(防老剂D)、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)、2-硫醇基苯骈咪唑(防老剂MB)、N,N–二正丁基二硫氨基甲酸镍(防老剂NBC)和N-异丙基-N`-苯基对苯二胺(防老剂4010NA)中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
试样在20~40℃条件下放置10~24小时后进行性能测试,测试试样的力学性能、压缩永久变形和耐老化性能。
5.一种权利要求1-4任一所述制备方法制备得到的低成本二元乙丙橡胶。
6.一种权利要求5所述二元乙丙橡胶在橡胶制品生产中的应用。
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CN202211511501.7A CN118109011A (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种高性能二元乙丙橡胶及其制备方法和应用 |
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