[發明專利]丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠共混復合橡膠的制備方法

在審

• 申請號: 202011631147.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112694683A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 倪光斌;白鴻國;鄭長青;蘇偉;劉名君;許梁梅;曾青;胖濤;夏勇;譚永杰;沈星星;侯龍龍
• 申請（專利權）人: 中國鐵路經濟規劃研究院有限公司;中國鐵路設計集團有限公司;中鐵二院工程集團有限責任公司;安徽尚德科技有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L33/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡闊雷

本發明公開了一種丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠共混復合橡膠的制備方法，采用二鍛法密煉，一段密煉：將丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠投入密煉機中，加壓2?5min后添加氧化鋅和硬脂酸加壓2?5min，再加入白炭黑、防老劑、防焦劑、微晶蠟和相容劑繼續加壓，密煉得初段膠；二段密煉：往初段膠中加入促進劑、硫磺和氧化二異丙苯，加壓密煉得混合橡膠；模壓硫化。本發明通過丙烯酸酯橡膠和三元乙丙橡膠共混以改進丙烯酸酯橡膠耐低溫差，不便加工以及力學性能不足等問題，通過自由基懸浮聚合的方法制備出性能優異的相容劑，解決了丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠不易共混的特點，制備得到一種綜合性能優異的復合橡膠材料。

技術領域

本發明屬于橡膠材料領域，具體是涉及一種丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠共混復合橡膠的制備方法。

背景技術

丙烯酸酯橡膠簡稱ACM，是以丙烯酸酯為主，單體共聚而成的橡膠，其鏈段為飽和碳鏈，側基為極性酯基，相比于三元乙丙橡膠的碳碳雙鍵，酯鍵具有更穩定的化學鍵能，因此其具有許多優異的特性，如耐老化，耐高溫，耐腐蝕，抗紫外線等特點，但其耐低溫性，以及拉伸性能較差，以及加工性能欠佳，因此將三元乙丙橡膠與其共混提高材料的耐低溫性，以及拉伸強度、拉伸伸長率，制備性能優異的復合橡膠，以適應不同環境、不同溫度下使用。

但是由于三元乙丙橡膠的飽和主鏈結構，以及其非極性特點，而丙烯酸酯橡膠極性較大，因此如何提高EPDM與ACM的相容性成為復合橡膠最終性能的關鍵因數，相對于簡單的共混添加合適的相容劑能夠達到更好的性能效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠共混復合橡膠的制備方法，以改進丙烯酸酯橡膠耐低溫差，不便加工以及力學性能不足等問題。通過自由基懸浮聚合的方法制備出性能優異的相容劑，解決了丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠不易共混的特點。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠共混復合橡膠的制備方法，包括如下重量份的原料：丙烯酸酯橡膠20-30份、三元乙丙橡膠50-70份、白炭黑20-50份、防老劑1-5份、氧化鋅2-10份、硬脂酸0.5-1份、防焦劑0.1-0.5份、促進劑 0.5-1份、硫磺1-2份、微晶蠟2-5份、氧化二異丙苯2-3份、相容劑2-5份；

該共混復合橡膠的制備方法具體步驟如下：

一段密煉：將丙烯酸酯橡膠與三元乙丙橡膠投入密煉機中，加壓2-5min后添加氧化鋅和硬脂酸加壓2-5min，再加入白炭黑、防老劑、防焦劑、微晶蠟和相容劑繼續加壓，密煉得初段膠；

二段密煉：往初段膠中加入促進劑、硫磺和氧化二異丙苯，加壓密煉得混合橡膠；

模壓硫化：將二段密煉膠在平板硫化床中熱壓30min，模壓溫度160℃，壓力10Mpa，得到復合橡膠。

進一步地，所述防老化劑為N,N-二乙基對亞硝基苯胺，2,6-二烯丙基對甲酚，N-(4-苯胺基苯基)馬來酰亞胺，4-疏基-乙酰胺基二苯胺中一種或幾種的混合。

進一步地，所述防焦劑為CTP(N-環己基硫代鄰苯二甲酰亞胺)。

進一步地，所述白炭黑為沉淀白炭黑N774。

進一步地，所述促進劑為TMTD。

進一步地，所述相容劑的制備方法如下：

在三口瓶中將甲基丙烯酸甲酯與α-烯烴按一定比例加入去離子水和聚乙烯醇(PVA)中攪拌加熱至40-50℃，通惰性氣體加入引發劑和交聯劑，并升高溫度至80-90℃，反應4-8h，待反應完全后冷卻，過濾，用60-70℃去離子水沖洗，將產物融入四氫呋喃中于60-90℃干燥12-24h得共聚產物，即相容劑。