[發明專利]一種丙烯酸酯橡膠超臨界發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610150531.8
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN107200980A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 張振秀;張昕;姜秀波
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L33/04
• 分類號: C08L33/04;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/09;C08K3/06;C08K5/14;C08K5/3415;B29B7/74;B29C43/24;B29C35/02;B29C44/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 郝團代

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種丙烯酸酯橡膠超臨界發泡材料及其制備方法。

背景技術

丙稀酸酯橡膠是以特定的丙稀酸酯類等單體為基本原料，與一些帶有提供交聯點的活性單體經多元共聚反應制得的彈性體。因為丙稀酸酯橡膠的主鏈為飽和結構、側基為極性酯基,因此丙稀酸酯橡膠具有優異的耐高溫、耐油、耐臭氧、耐熱空氣老化特性，且燃燒時不產生濃煙和有害氣體，適合于耐熱耐油的橡膠部件、長期與油接觸的管道、容器襯里和電纜以及暴露與臭氧、天候環境的橡膠零件。丙稀酸酯橡膠也可以用于軍用戰車、坦克的油封，能夠在比較苛刻的氣候和環境下使用。ACM的另一個優勢是它具有很高的性價比，它與其它一些具有高溫耐油性的特種橡膠相比較，ACM僅為氫化丁腈橡膠價格的一半，硅橡膠的1/3，氟橡膠的1/12。

國際上，以丙稀酸酯橡膠作為汽車各種類型密封件配件占絕大部分，在美國，丙稀酸酯橡膠的絕大部分都消耗在這一方面，因此義得名為“車用橡膠”。隨著汽車工業的突飛猛進，丙稀酸酯橡膠在制備和加工方面不斷得到提高，對其需要量也越來越大。丙稀酸酯橡膠在汽車上用量最大的是變速箱密封和活塞桿密封，其次是散熱器、活塞帽、閥門桿擋油器以及軟木熱的泡綿膠墊等。

除汽車工業外，丙稀酸酯橡膠還具備如耐臭氧、氣密性、耐屈撓與耐日光老化等優良特性，這使其還具有其它方面的應用潛力，如耐油封墊、隔膜、特種膠管及膠帶、容器襯里、海綿制品以及深井勘探用橡膠制品等。還可以電器工業方面取代價格較昂貴的硅橡膠，用于可以高溫條件下使用的電線、電纜護套、墊圈、電器套管等。此外，丙稀酸酯橡膠也可應用在航空工業、導彈、火箭等尖端科學部門和制備耐油的橡膠-石棉制 品，也可作為密封材料應用于建筑密封、修理破損等方面。

丙稀酸酯橡膠(ACM)以其優異的耐高溫性、耐油性、耐候性、耐臭氧、耐老化性、抗紫外性等性能，廣泛應用在各高溫耐油環境中，成為性價比最高的高溫耐油特種橡膠，得到了耐高溫、耐油性和加工工藝和成本的平衡。在我們的生活和生產中得到越來越多的應用，特別是在汽車工業中使用比例非常大。而橡膠發泡材料具有它特有的優勢和應用領域，如利用其密度小、質輕、力學強度高等特性，可在隔熱、包裝、漂浮性、結構性及電聲性能等方面發揮作用。目前關于丙稀酸酯橡膠發泡材料的制備研究鮮有報道，因此一種丙稀酸酯橡膠發泡材料的制備具有較大意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種丙烯酸酯橡膠超臨界發泡材料及其制備方法，本發明具有優異的耐高溫、耐油、耐臭氧、耐熱空氣老化特性，且燃燒時不產生濃煙和有害氣體。

一種丙烯酸酯橡膠超臨界發泡材料及其制備方法，其特征在于，其配方如下：丙烯酸酯類橡膠100份，填料0-60份，增塑劑0-10份，硫化體系2-20份，防老劑2-5份，防焦劑0.1-0.5份，脫模劑1份。其中填料為高耐磨炭黑、沉淀法白炭黑、硅藻土、碳酸鈣中的一種或多種；增塑劑為硬脂酸、石蠟、硅油、低分子量聚乙烯中的一種或多種；硫化體系為皂/硫磺并用硫化體系、N,N'硫化體系、過氧化物硫化體系或TCY硫化體系中的任一種；防老劑為TK100或防老劑RD；防焦劑為N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺(CTP)；脫模劑為G8205。

其中，丙烯酸酯類橡膠包括丙烯酸酯類橡膠(ACM)、乙烯丙烯酸甲酯橡膠(AEM)或含氟丙烯酸酯類橡膠(FKM)。

其中，填料中還包括石墨粉、碳纖維及二硫化鉬，可與傳統填料并用。

其中，硫化體系，皂/硫磺并用硫化體系中鈉皂3-8份，鉀皂0.5-2份，硫黃0.5-2份；N,N'硫化體系中N，N-二次肉桂基-1，6-己二胺(3#硫化劑)2-5份，硫黃0.1-1 份；過氧化物硫化體系中過氧化二異丙苯0.5-2份，N，N'-間苯撐雙馬來酰亞胺0.2-1份；TCY硫化體系中1,3,5-三巰基-2,4,6-均三嗪(TCY)0.6-1.5份，二甲基二硫代氨基甲酸鋅(PZ)1-3份，硫黃0.1-0.8份，氧化亞銅0.5份。

一種丙烯酸酯橡膠超臨界發泡材料及其制備方法，其特征在于，其步驟如下：

1)混煉膠制備

(1)密煉機溫度設置為70-100℃，轉速40-60r/min，將丙烯酸酯類橡膠加入密煉機中，混煉2-5min，然后依次加入填料、增塑劑、防老劑、脫模劑，混煉5-8min，最后加入硫化體系和防焦劑，混煉2-4min，控制排膠溫度低于140℃，出料。輥溫30-45℃開煉機上下片，膠料停放24h后待用。

2)壓延