[發明專利]一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211201065.3
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115612214A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 劉廣永;景一冉;劉蘇蘇;徐加勇;吳迪;劉明輝
• 申請（專利權）人: 青島科技大學;德特威勒密封技術（安徽）有限公司
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08L9/06;C08L91/06;C08L91/00;C08K5/098;C08K3/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K5/378;C08K5/3437;C08K3/06;C08K5/14;C08K5/103;C08K13/02
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 肖琴

1.一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，由以下重量份配比的原料組成：

三元乙丙橡膠： 100份；

高苯乙烯橡膠： 10~30份；

ZDMA： 10~30份；

SWCNT： 5~10份；

增塑劑： 10份；

填充劑： 80份；

防老劑： 2份；

硫化劑： 3份；

促進劑： 1份；

活化劑： 6份；

其中，高苯乙烯橡膠的苯乙烯含量為60~70%，ZDMA為甲基丙烯酸鹽，SWCNT包括已預分散的單臂碳納米管。

2.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，三元乙丙橡膠的門尼黏度為20~30ML1+4@125°C。

3.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，SWCNT還包括石蠟油，其中石蠟油的含量大于90%，單臂碳納米管的含量為0.1%。

4.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，甲基丙烯酸鹽為甲基丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸鋁中的一種或多種，其中，甲基丙烯酸鋅由氧化鋅與甲基丙烯酸反應制得，其中氧化鋅與甲基丙烯酸的摩爾用量比為為0.5~1。

5.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，增塑劑為石蠟油和芳烴油按照重量比7：3組成的混合物，填充劑為炭黑N550和炭黑N330按照重量比6：2組成的混合物，活化劑為氧化鋅和硬脂酸按照重量比5：1組成的混合物。

6.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，防老劑為防老劑MB和防老劑RD按照重量比1：1組成的混合物，其中，防老劑MB為2-巰基苯并咪唑，防老劑RD為2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體。

7.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，硫化劑為硫磺、過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰中的一種或多種，其中，過氧化二異丙苯的含量為40%。

8.根據權利要求1所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料，其特征在于，促進劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

9.一種權利要求1-8任意一項所述的低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.按重量份數，分別稱取三元乙丙橡膠、高苯乙烯橡膠、ZDMA、SWCNT、增塑劑、填充劑、防老劑、硫化劑、促進劑、活化劑；

S2.將三元乙丙橡膠、高苯乙烯橡膠按比例混合加入密煉機中進行熔煉；

S3.再添加ZDMA、增塑劑、填充劑、防老劑至密煉機中，繼續混煉，控制混煉總時間不超過10分鐘，制得母煉膠；

S4.將步驟S3制得的母煉膠與SWCNT、硫化劑、促進劑、活化劑一起在開煉機上進行混煉，待混煉均勻后下片，制備成三元乙丙橡膠復合材料。

10.根據權利要求9所述的一種低門尼高硬度三元乙丙橡膠復合材料的制備方法，在步驟S2和S3中，密煉機的轉速為60~80轉/分鐘，溫度為150~180℃，密煉時間為8~10分鐘，排膠溫度為150~170℃；在步驟S4中，開煉機的溫度為40~50℃，轉速為20~30轉/分鐘，速比為1.2:1。