[發(fā)明專利]一種丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310535762.7
• 申請(qǐng)日: 2013-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN103642093A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭建華;李函堅(jiān);許傳臻;顧京生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);惠州源東國(guó)際硅膠制品有限公司
• 主分類號(hào): C08L9/02
• 分類號(hào): C08L9/02;C08L51/08;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/09;C08K3/06;C08K5/40;C08K5/47;C08K5/14;C08F283/12;C08F222/06;C08F220/44
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅橡膠膠粉的接枝改性，特別是涉及一種丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物及其制備方法，該丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物可用作在高低溫變化范圍較大的環(huán)境下使用的各種機(jī)械密封材料以及阻尼減震材料。

背景技術(shù)

硅橡膠是一種耐高低溫、耐候、絕緣、無(wú)毒環(huán)保和生理惰性的合成橡膠，在電子電氣、航空航天、汽車機(jī)械、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。硅橡膠制品的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的硅橡膠硫化膠邊角料以及廢次品，而且我國(guó)每年也產(chǎn)生大量的廢舊硅橡膠制品如各種硅橡膠墊圈、墊片、膠管、按鍵、硅橡膠廚具、嬰幼兒用品、醫(yī)療衛(wèi)生用品等等，這些廢棄物處理不當(dāng)將造成環(huán)境污染。通過將這些硅橡膠廢品回收利用，可以節(jié)約硅橡膠資源和減輕環(huán)境污染。在回收利用廢舊硅橡膠制品時(shí)，曾采用酸堿催化裂解法回收二甲基環(huán)硅氧烷混合物DMC，但此方法存在設(shè)備腐蝕、廢液污染等缺點(diǎn)。而采用熱裂解法[吳世維.硅橡膠邊角廢料裂解生產(chǎn)有機(jī)硅環(huán)體的方法[P].中國(guó)發(fā)明專利：CN1201796A（1998‐12‐16）制備DMC時(shí)，需要在高溫和氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，裂解過程能耗大，反應(yīng)條件苛刻，制備過程經(jīng)濟(jì)性不高。目前，國(guó)內(nèi)已有硅膠粉在高分子材料中應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道，例如吳紹吟等[吳紹吟,張小瓊.再生硅橡膠粉的制備與應(yīng)用.橡膠工業(yè),1996,43(10):608‐611.]采用全天候老化降解、有效的破碎分級(jí)和表面經(jīng)硬脂酸活化處理的方法，將廢硅橡膠加工成粒度為40目的活性再生膠粉，這些膠粉可作為硅橡膠填料，具有良好的加工性能和補(bǔ)強(qiáng)填充效果。翁國(guó)文等[翁國(guó)文,張巖梅,高海龍.硫化硅橡膠回收再利用的研究.橡膠工業(yè),1997,44(10):593‐596.]分別采用二苯胍/FeCl₂/FeCl₃混合物、六次甲基四胺/FeCl₂/FeCl₃混合物作為硅膠粉的化學(xué)改性劑，在普通硅橡膠中摻用不同方法制備的改性硅膠粉，可降低混煉膠的成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。張衛(wèi)英等[張衛(wèi)英,李曉,李鍵釗,等.活化改性廢硅橡膠與EPDM共混的研究.橡膠工業(yè),2003,50(3):143‐146.]采用六亞甲基四胺與氯化鐵/氯化亞鐵混合物作為廢硅橡膠的活化改性劑，發(fā)現(xiàn)EPDM/活化改性硅膠粉的共混比為90/10時(shí)共混物的綜合性能較好。通過在EPDM橡膠中混入改性硅膠粉，可以提高EPDM的耐熱性能，降低EPDM橡膠的成本。但是，采用六亞甲基四胺與氯化鐵/氯化亞鐵等改性劑只能在硅膠粉表面吸附部分活性基團(tuán)，這種改性方法以往主要是用于輪胎廢膠粉的改性，研究表明，這種改性方法對(duì)輪胎膠粉改性效果好，但是對(duì)硅膠粉的改性效果不太明顯，因?yàn)檫@種方法難以使硅膠粉本身的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、能有效改善丁腈橡膠的耐低溫性能和斷裂伸長(zhǎng)率的丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物及其制備方法。

本發(fā)明是通過自由基聚合反應(yīng)，在硅膠粉表面接枝部分活性基團(tuán)如羰基、腈基等，制備了一種具有極性的硅膠粉，這種硅膠粉的對(duì)極性橡膠的低溫改性效果明顯，而且這種改性硅膠粉化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，其低溫改性作用不隨硅膠粉的存放時(shí)間延長(zhǎng)而衰減，將這種改性硅膠粉添加至丁腈橡膠中，其與丁腈橡膠具有良好的相容性，對(duì)丁腈橡膠的力學(xué)性能影響較小，能夠明顯改善丁腈橡膠的耐低溫性能，增大丁腈橡膠的斷裂伸長(zhǎng)率。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物的制備方法：在開煉機(jī)或密煉機(jī)中，加入丁腈橡膠，塑煉3～5分鐘，然后加入氧化鋅、硬脂酸、沉淀白炭黑、改性硅膠粉、硫黃、促進(jìn)劑和過氧化物，在40～50℃下進(jìn)行混煉，制得丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物；促進(jìn)劑為二硫化四芐基秋蘭姆和N‐叔丁基‐2‐苯并噻唑次磺酰胺；

將丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物在平板硫化機(jī)中模壓成型，溫度為150～200℃條件下硫化，制得丁腈橡膠/改性硅膠粉共混硫化膠；

以重量份數(shù)計(jì)，所述丁腈橡膠/改性硅膠粉共混物的原料配方為：丁腈橡膠100份、改性硅膠粉15～30份、沉淀白炭黑20～50份、氧化鋅3～5份、硬脂酸1～2份、硫黃為1～3份、二硫化四芐基秋蘭姆0.5～3份、N‐叔丁基‐2‐苯并噻唑次磺酰胺1～3份和過氧化物1～3份；所述過氧化物為過氧化二異丙苯或2,5‐二甲基‐2,5‐(二叔丁基)過氧己烷；

所述改性硅膠粉的改性方法為如下兩種方法中的一種；