[發明專利]一種丁苯硫化橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 200910176977.8
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN102030929A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 張曉紅;李花婷;高建明;王清才;周志峰;宋志海;賴金梅;蔡傳倫;張紅彬;王亞;黃源
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L13/00;C08J3/24
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及一種改性丁苯硫化橡膠。具體說，涉及一種添加全硫化粉末橡膠的丁苯硫化橡膠組合物及其制備方法。

技術背景

丁苯橡膠屬于分子中含有大量雙鍵的二烯類橡膠，在高溫熱氧作用下分子中容易發生降解、解聚、交聯、環化、異構化，這些反應是橡膠在高溫下性能急劇劣化的主要原因。

橡膠中加入防老劑，可以延遲熱氧化過程。為了提高橡膠的耐熱性，現有技術采用增大防老劑用量的方法，如《橡膠制品生產手冊》中所述。但防老劑的最大用量通常受其在橡膠中的溶解度所限制，不能加入太多，否則防老劑會從橡膠中析出，產生不利影響。

另外，對于分子結構中含不飽和鍵的二烯類橡膠，可以通過混入其它耐熱性好的橡膠來改善整個橡膠的耐熱性。《現代橡膠配方設計》，179頁介紹了丁睛橡膠與三元乙丙橡膠(EPDM)共混提高橡膠的耐熱性。由于EPDM不飽和度很低，因而具有良好的耐熱老化性。將其與含有雙鍵的二烯類橡膠-丁睛橡膠共混，能改善混合后橡膠的耐熱性。但該方法中所用的兩種橡膠相容性不好，共硫化性能差，導致硫化膠力學性能下降。該書170頁介紹了在丁基橡膠中添加15～20質量份的氯丁橡膠或氯磺化聚乙烯，可以提高耐熱性。但同樣也存在兩種橡膠相容性不好，而導致力學性能下降的問題。

發明內容

本發明人通過大量的實驗發現，利用一種全硫化粉末橡膠改性丁苯橡膠，得到的硫化橡膠耐熱性好，且避免了因相容性差引起的力學性能下降。

本發明的目的之一是提供了包含上述全硫化粉末橡膠的丁苯硫化橡膠組合物，該丁苯硫化橡膠保持了原丁苯橡膠的力學性能，耐熱老化性能明顯提高。

本發明的另一目的是提供了上述丁苯硫化橡膠組合物的制備方法。

本發明的丁苯硫化橡膠，包含有共混的以下組分：丁苯橡膠或羧基丁苯橡膠，100重量份；全硫化粉末橡膠，2～15重量份，優選5～10重量份；其中所述的全硫化粉末橡膠為全硫化粉末丁苯橡膠或羧基丁苯橡膠，全硫化粉末橡膠的平均粒徑為50～300nm，優選100～200nm。

其中本發明所述的全硫化粉末橡膠是在丁苯膠乳或羧基丁苯膠乳中加入交聯助劑，進行輻射交聯，經噴霧干燥后得到。這種方法得到粉末橡膠粒徑小、硫化程度高，不容易團聚。與普通丁苯橡膠混合時以小顆粒的形式分散在基體中，這些分散的全硫化粉末橡膠顆粒與橡膠基體的質地不同，因而可起到改性作用(如補強、抗熱老化等)。全硫化粉末橡膠可采用按照本申請人于1999年12月3日申請的中國專利99125530.5所制備，全硫化粉末橡膠為全硫化粉末丁苯橡膠或全硫化粉末羧基丁苯橡膠。該種全硫化粉末橡膠的凝膠含量達60％以上，優選75％以上，噴霧干燥后無需加隔離劑即可自由流動的離散的橡膠粉末。

其中本發明的丁苯橡膠基體包括現有技術所公開的所有丁苯橡膠、羧基丁苯橡膠。

本發明的丁苯硫化橡膠的制備方法，是將所述丁苯橡膠或羧基丁苯橡膠和所述的全硫化粉末橡膠按所述的比例共同硫化。在制備本發明的硫化橡膠時，所用的丁苯橡膠基體包括現有技術所公開的所有丁苯橡膠、羧基丁苯橡膠，所述的全硫化粉末橡膠為全硫化粉末丁苯橡膠和全硫化粉末羧基丁苯橡膠。

在上述制備方法中，橡膠的硫化條件(如溫度、時間等)及使用的設備均為丁苯橡膠硫化加工中通常所采用。在此用到的包括硫化劑在內的常用加工助劑及其用量也是丁苯橡膠硫化所通用的。

本方法所使用的硫化設備為橡膠加工業中的通用硫化設備，可以是密煉機、開煉機等。

本發明的丁苯硫化橡膠，保持了原丁苯橡膠的力學性能，耐熱老化性能明顯提高。

本發明丁苯硫化橡膠的制備方法，工藝簡單，便于實施，適用于現有的橡膠硫化工藝。

具體實施方式

下面結合實施例進一步描述本發明，本發明的范圍不受這些實施例的限制。

實施例1

在丁苯乳液(中石化上海高橋分公司，DB-7723)中，按丁苯乳液干膠重量的1％加入交聯助劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯后，進行輻射硫化，輻射劑量為3kGy，經噴霧干燥后，得到平均粒徑150nm，凝膠含量91％的全硫化粉末丁苯橡膠。