[發明專利]一種補強型丁腈橡膠

在審

• 申請號: 201710424579.8
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107266736A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 郭劍;林晨
• 申請（專利權）人: 常州三伊化工有限公司
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/32;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/12
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明涉及一種補強型丁腈橡膠，屬于橡膠改性技術領域。

背景技術

有機/無機納米復合材料因其獨特、優異的性能成為當今材料研究領域的熱點。人們利用無機填料獨特的層狀結構，采用單體原位反應插層法、液體橡膠的反應插層法、大分子熔體插入法、以及大分子溶液插層法等納米復合技術，制備了一系列性能優異的無機填料橡膠納米復合材料，極大的提高了橡膠材料的力學性能，拓寬了橡膠應用領域。

但是目前傳統的以無機粒子作為補強劑用于補強橡膠時，無機填料很難均勻分散在橡膠中，特別是用量較大時。由于無機粒子與橡膠浸潤比表面積較大，粒徑越小，比表面積越大；另外無機粒子的表面能大，粒子易團聚，因為以上兩個原因，尤其無機填料添加量比較大時要實現粒子在高聚物基體中的均勻分散已非常困難，因此對橡膠力學性能的改性效果并不明顯，為了改善無機填料與橡膠的結合，常需要對無機填料進行表面改性，經有機改性處理后，其表面性質發生變化，提高了親油性，目前表面活性劑和偶聯劑是無機粒子較常用的有機改性劑，但是表面活性劑和偶聯劑使用后會產生二次污染，并且價格昂貴，使得改性成本高昂。

綜上所述，發明一種新型無機填料補強橡膠的方法對橡膠改性領域具有積極的意義。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對目前傳統的以無機填料作為補強劑用于補強橡膠時，由于無機填料與基體橡膠之間的相容性差，導致無機填料難以在橡膠中分散均勻，補強效果差的缺陷，提供了一種補強型丁腈橡膠。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種補強型丁腈橡膠，包括丁腈橡膠和改性橡膠增強料，其特征在于：所述的改性橡膠增強料是通過自制橡膠增強料改性后得到的。

所述的自制橡膠增強料的制備步驟是：

（1）稱取大豆油和去離子水混合后加熱升溫至60～70℃，保溫攪拌反應，再將反應產物離心處理，分離去除上層液，得到下層膠狀沉淀；

（2）將上述膠狀沉淀用質量分數為3%的雙氧水沖洗，再將沖洗后的膠狀沉淀干燥，得到干燥物；

（3）將上述干燥物和無水乙醇混合后剪切分散，得到混合分散液，用質量分數為20%氨水調節混合分散液pH至9.5～10.5，加熱升溫至60～70℃，攪拌反應，得到反應液；

（4）向反應液中加入反應液等體積的質量分數為30%硝酸鈣溶液，攪拌混合后移入高壓反應釜中，升高反應釜壓力至0.8～1.0MPa，在170～180℃下反應10～12h，反應結束后，靜置陳化并過濾分離得到濾渣，將所得濾渣依次用無水乙醇和去離子水分別洗滌后干燥，得到自制橡膠增強料。

所述的大豆油和去離子水的質量比為100:1。

所述的干燥物和無水乙醇的質量比為1:5。

所述的改性橡膠增強料的制備步驟是：

（1）稱取葡萄用水沖洗后去梗，榨汁，過濾分離去除濾渣，得到濾液，量取1～2L所得濾液，加熱升溫至70～80℃，保溫蒸發濃縮20～30min，得到濃縮液；

（2）將上述濃縮液裝入發酵罐中，再向發酵罐中加入醋酸菌菌懸液，密封發酵罐，發酵，待發酵結束后，將發酵產物離心處理，分離去除下層沉淀，得到上層液；

（3）將自制橡膠增強料分散到上述上層液中，得到分散液，再將分散液移入裝有溫度計、油水分離器和回流裝置的四口燒瓶中，再向四口燒瓶中加入質量分數為98%濃硫酸，加熱升溫至70～80℃，保溫回流反應10～12h；

（4）待上述反應結束后，過濾分離得到濾餅，洗滌，干燥，得到改性橡膠增強料；

所述的醋酸菌菌懸液的濃度為10⁴cfu/mL，醋酸菌菌懸液的加入量為濃縮液質量10%，發酵溫度為30～35℃，發酵時間為2～4周。

所述的一種補強型丁腈橡膠，其特征在于具體制備步驟為：

（1）按重量份數計，稱取100～110份丁腈橡膠、10～15份上述改性橡膠增強料、1～3份硬脂酸、3～5份氧化鋅、1～3份硫磺、8～10份鄰苯二甲酸二丁酯混合后裝入混煉機中在120～125℃下混煉20～30min，得到混煉膠；

（2）將上述混煉膠放入平板硫化機中，在140～150℃下以5～7MPa的壓力壓制成2～4mm厚的薄片并硫化處理20～30min，待其自然冷卻后即得補強型丁腈橡膠。

本發明的有益效果是：