三元乙丙橡膠的改性方法
2023-09-23 00:18:05 6
專利名稱：三元乙丙橡膠的改性方法
技術領域：
本發明屬於三元乙丙橡膠改性未補強三元乙丙橡膠的改性一般是添加聚丙烯。三元乙丙橡膠與等規聚丙烯並用可以提高橡膠的拉伸強度，但混煉加工時要升溫到170℃，加工工藝複雜，而且製品硬度高，柔性差；與無規聚丙烯共混可以改善三元乙丙橡膠的加工性能，但力學性能下降(鄧本誠李俊山.橡膠塑料共混改性.北京中國石化出版社，1996.254-255頁)。補強三元乙丙橡膠可以與多種橡膠並用，但一般的合成橡膠是採用丁二烯，異戊二烯，苯乙烯，乙烯，丙烯等烯類單體聚合而成(蘭州化工研究院.合成橡膠工業.北京燃料化學工業出版社，1972.18頁)，天然橡膠是天然產物加工而成，它們都不能利用二氧化碳資源，對緩解大氣中二氧化碳濃度增加的趨勢，減輕溫室效應的危害沒有積極作用。
本發明的目的在於採用脂肪族聚碳酸酯改性三元乙丙橡膠，可以克服上述現有技術中改性方法的缺點。
本發明所提供的改性方法，是在三元乙丙橡膠中加入炭黑，硫黃，促進劑，活性劑，於90-300℃硫化0.1-200分鐘，特點是在配方中加入脂肪族聚碳酸酯，過氧化物交聯劑和酸酐或異氰酸酯類輔助交聯劑，具體配方包括(以重量表示)三元乙丙橡膠 100脂肪族聚碳酸酯 0.1-500硫磺 0.1-50促進劑0.1-50交聯劑0.1-20輔助交聯劑0.1-20活性劑0.1-20脂肪族聚碳酸酯由二氧化碳合成，分子鏈含端羥基；交聯劑是過氧化苯甲醯，過氧化二異丙苯，特丁基過氧化苯甲醯，二特丁基過氧化物，1，1-二特丁基過氧-3，3，5-三甲基環己烷，輔助交聯劑是丁二酸酐，順丁烯二酸酐，四氫鄰苯二甲酸酐，六氫鄰苯二甲酸酐，均苯四酸二酐，環戊四酸二酐，2，4-甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯的二聚體，二(對異氰酸苯基)甲烷，4，4』-二苯基甲烷二異氰酸酯，三烯丙基異氰酸酯，促進劑為次磺醯胺類，秋蘭姆類，二硫代氨基甲酸鹽類，噻唑類，胍類，黃原鹽酸鹽類，醛胺類，硫脲類，胺類，或混合型，活性劑是金屬氧化物和脂肪酸，如氧化鋅和硬脂酸。
本發明提供的改性方法，直接將脂肪族聚碳酸酯加入到三元乙丙橡膠中，混煉過程在常溫下進行，不需要特殊加工設備，可以大量填充廉價的脂肪族聚碳酸酯而對其力學性能影響不大，脂肪族聚碳酸酯在交聯劑及物理纏結作用下，形成網狀交聯，得到的彈性體力學性能優於純三元乙丙橡膠，該工藝過程簡單，脂肪族碳酸酯的廣泛應用不僅可以開闢新資源，由二氧化碳共聚合成的聚碳酸酯可以固化二氧化碳，有利於環境保護。
實施例1將100克三元乙丙橡膠加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克用雙輥混煉機混合。停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間8min。所得到的彈性體拉伸強度1.82MPa，扯斷伸長率476％，邵爾A硬度56。實施例2將90克三元乙丙橡膠與脂肪族聚碳酸酯(分子量160000)10克用雙輥混煉機混合，然後加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克。充分混勻後停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間8min。所得到的彈性體拉伸強度3.23MPa，扯斷伸長率810％，邵爾A硬度52。實施例3
將80克三元乙丙橡膠與脂肪族聚碳酸酯(分子量160000)20克用雙輥混煉機混合，然後加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克。充分混勻後停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間8min。所得到的彈性體拉伸強度5.06MPa，扯斷伸長率880％，邵爾A硬度50。實施例4將70克三元乙丙橡膠與脂肪族聚碳酸酯(分子量160000)30克用雙輥混煉機混合，然後加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克。充分混勻後停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間8min。所得到的彈性體拉伸強度5.36MPa，扯斷伸長率1030％，邵爾A硬度49。實施例5將100克三元乙丙橡膠高耐磨碳黑(HAF)40克用雙輥混煉機混合，然後加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克。充分混勻後停放過夜。充分混勻後停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間10min。所得到的彈性體拉伸強度13.1MPa，扯斷伸長率905％，邵爾A硬度77。實施例6將90克三元乙丙橡膠與脂肪族聚碳酸酯(分子量160 000)10克，高耐磨碳黑(HAF)40克用雙輥混煉機混合，然後加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克。充分混勻後停放過夜。充分混勻後停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間10min。所得到的彈性體拉伸強度14.4MPa，扯斷伸長率914％，邵爾A硬度75。實施例7
將70克三元乙丙橡膠與脂肪族聚碳酸酯(分子量160 000)30克，高耐磨碳黑(HAF)40克用雙輥混煉機混合，然後加入促進劑TT1.5克，硫黃1.5克，過氧化二異丙苯1.5克。充分混勻後停放過夜。充分混勻後停放過夜，放入模具中加壓硫化，硫化溫度160℃，硫化時間10min。所得到的彈性體拉伸強度13.2MPa，扯斷伸長率869％，邵爾A硬度73。
權利要求
1.一種三元乙丙橡膠的改性方法，在三元乙丙橡膠中加入硫磺，促進劑，活性劑，於90-300℃硫化0.1-200分鐘，其特徵在於配方中加入脂肪族聚碳酸酯，過氧化物交聯劑和酸酐或異氰酸酯類輔助交聯劑，用重量表示的具體的配方組成包括三元乙丙橡膠100脂肪族聚碳酸酯 0.1-500硫磺 0.1-50促進劑 0.1-50交聯劑 0.1-20輔助交聯劑 0.1-20活性劑 0.1-20
2.根據權利要求1中所述的改性方法，其特徵在於所述的脂肪族聚碳酸酯由二氧化碳合成，分子鏈含端羥基。
3.根據權利要求1中所述的改性方法，其特徵在於所述的交聯劑是過氧化二異丙苯，過氧化苯甲醯，特丁基過氧化苯甲醯，二特丁基過氧化物，1，1-二特丁基過氧-3，3，5-三甲基環己烷。所述的輔助交聯劑是丁二酸酐，順丁烯二酸酐，四氫鄰苯二甲酸酐，六氫鄰苯二甲酸酐，均苯四酸二酐，環戊四酸二酐，2，4-甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯的二聚體，二(對異氰酸苯基)甲烷，4，4』-二苯基甲烷二異氰酸酯，三烯丙基異氰酸酯。
4.根據權利要求1中所述的方法，其特徵在於所述的促進劑為次磺醯胺類，秋蘭姆類，二硫代氨基甲酸鹽類，噻唑類，胍類，黃原鹽酸鹽類，醛胺類，硫脲類，胺類，或混合型，
5.根據權利要求1中所述的改性方法，其特徵在於所述的活性劑是金屬氧化物和脂肪酸。
全文摘要
本發明屬於三元乙丙橡膠的改性方法。現有技術是用烯類單體聚合物改性三元乙丙橡膠，本發明提供一種由二氧化碳共聚合成的脂肪族聚碳酸酯改性三元乙丙橡膠的方法，所得改性未補強彈性體與原未補強純彈性體相比具有優良的力學性能，改性碳黑補強彈性體與原碳黑補強彈性體具有相近的力學性能。加工工藝簡單。採用脂肪族聚碳酸酯可以利用豐富的二氧化碳資源，緩解化工原料的短缺狀況，同時對於緩解溫室效應，保護環境具有重要的意義。
文檔編號C08L69/00GK1239721SQ9911627
公開日1999年12月29日 申請日期1999年7月8日 優先權日1999年7月8日
發明者林果, 龐浩, 廖兵, 黃玉惠, 叢廣民, 陳鳴才 申請人:中國科學院廣州化學研究所