[發明專利]一種過氧化物交聯的丁腈橡膠組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201810047780.3
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN110054816A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 周志峰;王清才;趙天琪;陳宏;李花婷
• 申請（專利權）人: 北京橡膠工業研究設計院有限公司
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08K5/3437;C08J3/24
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本發明提供了一種過氧化物交聯的丁腈橡膠組合物及其制備方法。所發明的丁腈橡膠組合物中包含0.1~5份的過氧化物交聯劑，包含0.1~5份的交聯助劑，所發明的丁腈橡膠組合物還進一步包括0.1~5份的穩定劑。把丁腈橡膠和硫化劑等進行混煉后硫化制樣，得到150℃焦燒時間較長，190℃硫化時間較長的丁腈橡膠組合物，適合用于制備高溫動態硫化熱塑性彈性體。

技術領域

本發明涉及一種過氧化物交聯的丁腈橡膠組合物以及制備方法，屬于高分子材料領域。

背景技術

動態硫化熱塑性彈性體（TPV）是通過動態硫化技術將現有塑料與橡膠共混制備的高性能熱塑性彈性體，兼具彈性和熱塑性，可反復加工使用和回收利用，環保性與經濟性顯著。

目前，耐高溫耐油性能是TPV的重點研究方向，在這類TPV中最具代表性的是聚酯類熱塑性彈性體和聚酰胺類熱塑性彈性體，其開發和市場發展速度超過普通聚烯烴類動態硫化彈性體。國外高性能TPV的開發主要集中于美國、歐盟和日本，以特種橡膠氫化丁腈橡膠（HNBR）、丙烯酸酯橡膠（ACM）、乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）、硅橡膠（MVQ）、氟橡膠（FKM）等為分散相，以尼龍（PA）、聚氨酯、聚酯或氟樹脂等工程塑料為連續相。目前商品化的高性能TPV如ACM/PA，AEM/PA，MVQ/PA，EVM/PA等均存在性能和成本上的矛盾，價格總體昂貴，且有些TPV如MVQ/PA 、EVM/PA的耐油性能還需提高，因此高耐熱耐油汽車用橡膠制品還未被TPV廣泛替代。國內高性能耐熱耐油TPV還未有商品化。一般汽車用硫化膠制品密度大約1.3g/cm3甚至更高，TPV的密度在1.05~1.15 g/cm3之間，等體積替代可減重10%~15%，降低制品重量并符合材料的環保要求。

NBR具有優異的耐油性，PA具有優異的耐熱、耐油性及阻隔性能，這兩種材料均帶有極性基團，具有較好的相容性，由這兩種材料復合制備的NBR/PA TPV成為國內外研究的一個重要目標。

NBR的硫化體系主要以硫磺體系、有效硫化體系和過氧化物硫化體系。上述三大硫化體系主要用于較低溫度下的硫化，比如180℃。當超過200℃時，硫磺硫化體系和有效硫化體系面臨耐熱性能的下降，過氧化物硫化體系雖然具有較高的熱氧老化性能，但是由于過氧化物的交聯特點，其在高溫下的交聯速度非常快，這對橡膠橡膠特別是動態硫化制備熱塑性彈性體來說是不可接受的。就制備NBR動態硫化熱塑性彈性體而言，目前以尼龍為連續相的熱塑性彈性體的研究和制備主要采用高溫密煉機中進行，而非雙螺桿擠出機。其工藝是，首先在高溫密煉機中把尼龍熔融后再加入NBR和防老劑進行混合一段時間，待到NBR與尼龍混合均勻后再加入硫化劑，這種方法的優點是橡膠與樹脂可以混合均勻，而缺點就是無法做到連續生產。因為一般尼龍的熔點都很高，具有長時間高溫（超過135℃）使用價值的尼龍熔點一般超過190℃，像尼龍6以及尼龍66，或其共聚尼龍的熔點超過210℃，在這么高的溫度下，硫化速度很快，如果不事先把NBR與尼龍混合均勻就加入硫化劑，會造發生激烈反應，導致NBR還未分散就交聯團聚，使其無法在樹脂中分散均勻成小粒子，這對熱塑性彈性體是無法接受的。特別是過氧化物硫化體系，更是需要在高溫密煉機中先把NBR與尼龍預先混合均勻才能加入。因此從連續可生產的角度出發，開發出能適合雙螺桿擠出機連續制備NBR的熱塑性彈性體是目前要解決的問題。

發明內容

1. 本發明的目的

本發明的目的是提供一種過氧化物硫化的NBR橡膠組合物，該橡膠組合物具有較長150℃下的焦燒時間和較長190℃下的硫化時間，使其在高溫動態硫化過程中具有較長的時間進行分散和交聯，適合雙螺桿擠出機動態硫化制備熱塑性彈性體的工藝。

2. 技術方案

本發明目的可以通過以下技術方案實現：

丁腈橡膠 100重量份

硫化劑 0.1～5重量份