[發(fā)明專利]高反式-1,4-聚異戊二烯改性中乙烯基聚丁二烯橡膠

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810017033.1
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101608030A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗成中;李皓;葛海英;王春芙
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C08L9/00
• 分類號: C08L9/00;C08J3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有低滾動阻力和低動態(tài)生熱的改性中乙烯基聚丁二烯簡稱(MVBR)的制備。系采用了高反式-1，4-聚異戊二烯(簡稱TPI)與中乙烯基聚丁二烯共混，共硫化而制得。屬于橡膠加工技術(shù)領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)

中乙烯基丁二烯橡膠是指分子鏈中1，2-結(jié)構(gòu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35％～55％的聚丁二烯橡膠。1973年由英國ISR公司在Grange?Mouth正式生產(chǎn)，商品名為Intolene50。它不僅具有順丁橡膠的某些優(yōu)良特性，具有較好的綜合性能，可單獨(dú)用于汽車輪胎和各種橡膠制品。但由于主鏈上含有較多的乙烯基且相對分子質(zhì)量分布窄，使得生熱略高、磨耗較大而且抗冷流性差。

反式-1，4-聚異戊二烯橡膠又稱合成的杜仲膠或古塔波膠、巴拉塔膠，可作為來源稀少價(jià)格昂貴的巴拉塔膠的替代品。其單體鏈節(jié)呈規(guī)整的反式-1，4-排列，具有高度的分子鏈有序性，易于結(jié)晶，常溫度下為硬質(zhì)固體而呈塑料態(tài)，結(jié)晶熔點(diǎn)T_m＝60～65℃。又因分子鏈中含有大量雙鍵，可以用通常不飽和橡膠的硫化方法進(jìn)行硫化交聯(lián)。當(dāng)達(dá)到一定的交聯(lián)密度時(shí)通過交聯(lián)點(diǎn)對鏈段結(jié)晶的約束使其轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥泽w。這種硫化TPI的最大特點(diǎn)是滾動阻力小，生熱低。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過分子設(shè)計(jì)手段，從橡膠共混的角度出發(fā)，采用傳統(tǒng)的加工方法，制備一種TPI/MVBR并用膠，克服MVBR滾動阻力較大、生熱略高的缺點(diǎn)。其基本技術(shù)構(gòu)思和內(nèi)容是，利用TPI與MVBR相容性好，易于共混加工，并且能用普通硫磺-促進(jìn)劑體系進(jìn)行硫化成彈性體的性質(zhì)，將二者共混制成并用膠。其中所用的高反式-1，4-聚異戊二烯為負(fù)載鈦催化異戊二烯本體聚合而成，未硫化的TPI具有以下性質(zhì)：

反式-1，4-結(jié)構(gòu)含量????≥98％

門尼3+4，100℃????????158

拉伸強(qiáng)度??????????????≥34MPa

扯斷伸長率????????????≥500％

熔點(diǎn)??????????????????約60℃

結(jié)晶度????????????????約30％

這種高反式-1，4-聚異戊二烯的熔點(diǎn)約為60℃，在70～80℃的加工溫度下具有較好的加工性能和壓出性能。其滾筒行為接近天然橡膠，加工環(huán)境良好。并用膠的滾動阻力和生熱分別以60℃和80℃的損耗因子tanδ表示。

(四)具體實(shí)施方式

1.原材料

高反式-1，4-聚異戊二烯(TPI)

采用負(fù)載鈦催化劑催化異戊二烯聚合而成，反式-1，4-結(jié)構(gòu)含量≥98％。

中乙烯基聚丁二烯橡膠(MVBR)

乙烯基結(jié)構(gòu)含量為45％左右，門尼粘度(1+4，100℃)為50左右。

其他加工助劑均為常見市售品。

2.并用膠制備工藝

先在開煉機(jī)上對TPI進(jìn)行塑煉，待TPI塑煉充分后加入MVBR。當(dāng)橡膠混合均勻后，依次加入氧化鋅、硬脂酸、防老劑、炭黑和操作油、硫磺及促進(jìn)劑，薄通4-6次后下片。

下列表1為本發(fā)明的6個(gè)實(shí)施例配方，表2為6個(gè)實(shí)施例所獲取的膠料基本性能。其中1為不含TPI的膠料配方。

表1實(shí)施例材料的基本配方

表2實(shí)施例的基本性能

從表2可以看出，加入TPI后可提高膠料的回彈性和硬度，同時(shí)TPI含量為5份時(shí)膠料的扯斷伸長率和撕裂強(qiáng)度要明顯高于純MVBR的情況。并用膠的滾動阻力和生熱得到一定程度的改善。60℃和80℃時(shí)tanδ分別降低了5.1％(0.148/0.156)和5.4％(0.123/0.130)。隨著膠料中TPI含量的增大，tanδ逐漸減小。說明加入TPI可對降低膠料的滾動阻力和生熱起到很好的作用。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TPI/MVBR并用膠具有較高的硬度，較低的滾動阻力和生熱，在一定的并用比例下，加入TPI可改善并用膠的拉伸和撕裂性能。