[發明專利]硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體的制備方法

有效

• 申請號: 201110394761.6
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102504294A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 肖荔人;陳榮國;卓倩;陳慶華;錢慶榮;許兢;黃寶銓;劉欣萍;游瑞云
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08L9/02;C08L15/00;C08L13/00;C08K3/30
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及腈類彈性體的配位交聯方法，特別是涉及硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體的制備方法。

背景技術：

腈類彈性體，包括丁腈橡膠（NBR）、氫化丁腈橡膠（HNBR）、粉末丁腈橡膠、羧基丁腈橡膠、液體羧基丁腈橡膠、以及它們的并用混合橡膠，含有大量氰基（-CN），呈強極性，與金屬鹽都有著良好的相容性，且易與金屬離子發生配位作用，因而它們可通過配位交聯來實現硫化。與傳統含硫物質或過氧化物共價交聯方法相比，配位交聯方法具有以下優點：（1）硫化體系簡單，加工工藝節能；（2）能產生熱可逆的配位交聯鍵，使硫化橡膠具有部分熱塑性，方便環保回收。

迄今，已知腈類彈性體的配位交聯方法主要有：（1）以六水合氯化鐵、二水合氯化銅或氯化鋅為配位交聯劑，先于15~30℃低溫混煉，再于150~200℃高溫熔融硫化5~30分鐘（中國專利：一種氫化丁腈橡膠硫化膠的制備方法，200610116629.8）；（2）以銅、鐵、鎳、鋅、鈷、錳、鉻或稀土金屬的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽或/和醋酸鹽為配位交聯劑，使它們與含丙烯腈聚合物混合后于140~200℃本體交聯5~60分鐘（中國專利：高性能、低污染可再生的金屬配位交聯丁腈橡膠材料，200410025013.0）；（3）將0.2~30%銅、鋅、鈷、鎳、錳、鐵的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽或醋酸鹽的水溶液浸漬吸附負載于補強填料上，于120~160℃下干燥12~18小時后，再將之與丁腈橡膠均勻共混，于140~260℃熱壓硫化5~30分鐘（中國專利：一種通過負載的過渡金屬來交聯丁腈橡膠的新方法，200910046291.7）。

發明內容

本發明目的是提供硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體的制備方法，以滿足橡膠節能環保的硫化需求。

為實現本發明的目的采用的技術方案是：

a）往密煉機或開煉機中一次性投入100重量份腈類橡膠樹脂和5~15重量份硫酸高鈰，于40~50℃下混煉均勻，得復合膠料；

b）將復合膠料送入硫化機，于165~195℃下硫化6~25min后出料，冷卻，得硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體。

本發明所述的腈類橡膠樹脂是指丁腈橡膠樹脂、氫化丁腈橡膠樹脂、粉末丁腈橡膠樹脂、羧基丁腈橡膠樹脂或液體羧基丁腈橡膠樹脂，或是上述兩種或三種腈類橡膠樹脂的任意比例混合而成的混合腈類橡膠樹脂。

本發明所述的硫酸高鈰為無水硫酸高鈰（Ce(SO₄)₂）或四水合硫酸高鈰（Ce(SO₄)₂·4H₂O），或是Ce(SO₄)₂與Ce(SO₄)₂·4H₂O任意比例混合而成的混合硫酸高鈰。

與已知配位交聯方法相比，本發明所述的硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體的制備方法，具有配位交聯劑（硫酸高鈰）用量少、硫化效率高和工藝簡單等應用優勢，符合綠色硫化發展要求。

附圖說明

圖1是采用本發明硫化方法四水合硫酸高鈰/NBR復合膠料在170，180，190℃下得到的硫化曲線圖。

具體實施方式

以下通過具體的實施例對本發明作更詳細說明或描述，而不是對本發明進行限制。

實施例1

往密煉機一次性投入100公斤氫化丁腈橡膠和5公斤四水合硫酸高鈰，于40℃下混煉均勻，得復合膠料；再將復合膠料快速送入平板硫化機于195℃下硫化6?min后出料，冷卻，得硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體。按國標測試得硫化特性參數：最小扭矩M_L＝0.89dN·m，最大扭矩M_H＝5.96?dN·m，扭矩增值△M＝5.07?dN·m。

實施例2

往開煉機一次性投入100公斤丁腈橡膠樹脂和8公斤四水合硫酸高鈰，于45℃下混煉均勻，得復合膠料；再將復合膠料快速送入平板硫化機于180℃下硫化12?min后出料，冷卻，得硫酸高鈰配位交聯腈類彈性體。按國標測試得硫化特性參數：最小扭矩M_L＝0.92dN·m，最大扭矩M_H＝5.06?dN·m，扭矩增值△M＝4.14?dN·m。

實施例3