[發(fā)明專利]一種增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112812449A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳燦;陳鵬
• 申請（專利權）人: 陳燦
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08K3/04;C08K5/00;C08K9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠及其制備方法。通過向三元乙丙橡膠中添加多壁碳納米管、鐵和銅的絡合物，在三元乙丙橡膠分子引入多重配位鍵，結合三元乙丙橡膠分子鏈的柔順性，協(xié)同多壁碳納米管的阻燃作用，制備增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠。

技術領域

本發(fā)明涉及三元乙丙橡膠技術領域，更具體地，涉及一種增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠及其制備方法。

背景技術

三元乙丙橡膠(EPDM)是采用Ziegler-Natta催化劑、乙烯和丙烯為單體共聚且含少量第三單體的通用橡膠。三元乙丙橡膠的優(yōu)異性能使它廣泛應用于醫(yī)療、衛(wèi)生、航空航天、國防軍工、精密儀器中。國家進一步明確“三元乙丙橡膠是重要的戰(zhàn)略物資和工業(yè)原料”的戰(zhàn)略定位，肯定三元乙丙橡膠產(chǎn)業(yè)所做出的重大貢獻，同時，也指出當前三元乙丙橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題和挑戰(zhàn)。為此，亟需開發(fā)一種新的改性方法，進行新的工藝研究，制備高性能、功能化三元乙丙橡膠改性材料。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠及其制備方法，通過加入經(jīng)三元絡合物和二元絡合物修飾的多壁炭納米管賦予橡膠材料高強高韌的性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠，所述橡膠包含改性三元乙丙橡膠，所述改性三元乙丙橡膠由三元乙丙橡膠、多壁炭納米管以及絡合物改性劑混合而成。

優(yōu)選地，所述具有絡合物改性劑為具有兒茶酚基團和Fe³⁺的三元絡合物以及具有兒茶酚基團和Cu²⁺的二元絡合物。

本發(fā)明進一步提供一種增強增韌的阻燃三元乙丙橡膠的制造方法，步驟如下：

S1、將多壁炭納米管超聲分散于去離子水中制得懸浮液，加入表面活性劑并調節(jié)PH至9，按照m(兒茶酚^-)：m(多壁炭納米管)＝3～6:5的重量比例加入含有兒茶酚基團的化合物；

S2、按照n(兒茶酚^-)：n(Fe³⁺)＝3:1的摩爾比例向S1中的混合溶液中加入Fe3+，并攪拌至完全溶解，將PH值調節(jié)至9；

S3、與S2同時或在S2之后，按照n(兒茶酚^-)：n(Cu²⁺)＝2:1的摩爾比例向前一步驟的混合溶液中加入Cu²⁺，并攪拌至完全溶解，將PH值調節(jié)至9，靜置后抽濾洗滌；

S4、將步驟S3所得混合物與三元乙丙橡膠按照0.5％～2％:1的重量比例混合均勻后模壓成型。

優(yōu)選地，所述兒茶酚^-與多壁炭納米管的重量比例為5:5。

優(yōu)選地，所述步驟S4中混合物與三元乙丙橡膠的重量比為0.8％～1.2％:1。

本發(fā)明進一步提供一種橡膠產(chǎn)品，包含本發(fā)明所述三元乙丙橡膠，或包含采用本發(fā)明所述三元乙丙橡膠的制造方法制造獲得的橡膠。

有益效果：本發(fā)明采用鐵和銅與含兒茶酚基團的化合物進行絡合，分別獲得三元和二元絡合物，再將其與多壁炭納米管混合后添加入三元乙丙橡膠中共混。形成在三元乙丙橡膠的柔性分子鏈網(wǎng)中分布的修飾多壁炭納米管，其中多壁炭納米管上的絡合物中的配位鍵具有可逆性，因此在三元乙丙橡膠進行拉伸時，多壁炭納米管的增強作用、橡膠的分子鏈段運動和配位鍵的動態(tài)作用協(xié)同賦予橡膠高強高韌的性能，同時，絡合物改進了多壁炭納米管在橡膠中的分布，多壁炭納米管作為無機阻燃劑還能賦予橡膠良好的阻燃性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明修飾前的多壁炭納米管(a)、經(jīng)絡合物修飾后的多壁炭納米管(b)的TEM圖；

圖2是本發(fā)明實施例1中橡膠在不同停止時間下的拉伸-松弛循環(huán)。