一种高性能改性丁苯橡胶组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高性能改性丁苯橡胶组合物。
【背景技术】
[0002]丁苯橡胶又称聚苯乙烯丁二烯共聚物，其耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，目前已被广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。随着社会的发展，人们对橡胶制品的数量和质量提出了更高的要求，又由于橡胶制品的使用环境比较多变，现有的橡胶产品其强度、耐磨性、耐老化性能不能满足快速发展的社会的要求，需要进行改进。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种高性能改性丁苯橡胶组合物，其强度高，耐磨性好，耐热性能和耐老化性能优异。
[0004]本发明提出了一种高性能改性丁苯橡胶组合物，其原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶70-90份、环氧化天然橡胶3-10份、碳纳米管10-25份、改性蒙脱土 3_12份、纳米氮化铝3-20份、沉淀法白炭黑10-20份、改性勃姆石5-25份、纳米氢氧化铝1_5份、纳米氢氧化镁2-5份、硬脂酸1-3份、硫磺0.5-1份、氧化锌1.5-3份、有机硅过氧化物1.2_2份、聚乙烯醇0.5-1.5份、二苯基磷酸酯1-2.5份、硬脂酸镧1.2-2.5份、防老剂RD 0.3-1.2份、防老剂NBC 0.7-1.5份、防老剂4010NA 0.5-1.8份、二乙基二硫代氨基甲酸锌0.5-1份、谷氨酸二硫代氨基甲酸铈0.8-2份、促进剂DM 0.5-2份、柠檬酸三乙酯1_5份；其中，改性勃姆石的改性剂为甲基丙烯酸、衣康酸、山梨酸、顺丁烯二酸、花生四烯酸、亚油酸中的一种或者多种的混合物。
[0005]优选地，其原料中，丁苯橡胶与环氧化天然橡胶的重量份之比为80-85:5-7ο
[0006]优选地，其原料中，沉淀法白炭黑与改性勃姆石的重量份之比为13-17:17-22。
[0007]优选地，其原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶82-84份、环氧化天然橡胶6-6.8份、碳纳米管16-20份、改性蒙脱土 6-10份、纳米氮化铝13-18份、沉淀法白炭黑
14-16份、改性勃姆石18-20份、纳米氢氧化铝3.4-4.5份、纳米氢氧化镁3.2-3.8份、硬脂酸1.6-2.3份、硫磺0.65-0.75份、氧化锌2.1_2.6份、有机硅过氧化物1.5-1.78份、聚乙烯醇0.9-1.2份、二苯基磷酸酯1.6-2.1份、硬脂酸镧1.9-2.2份、防老剂RD 0.6-1.0份、防老剂NBC 0.9-1.3份、防老剂4010熟1.1-1.5份、二乙基二硫代氨基甲酸锌0.68-0.73份、谷氨酸二硫代氨基甲酸铈1.3-1.78份、促进剂DM 0.8-1.4份、柠檬酸三乙酯2.8-3.5份。
[0008]优选地，其原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶83份、环氧化天然橡胶6.5份、碳纳米管18份、改性蒙脱土8份、纳米氮化铝15份、沉淀法白炭黑15.6份、改性勃姆石18.6份、纳米氢氧化铝4份、纳米氢氧化镁3.6份、硬脂酸2份、硫磺0.7份、氧化锌2.4份、有机硅过氧化物1.58份、聚乙烯醇I份、二苯基磷酸酯2份、硬脂酸镧1.98份、防老剂RD 0.8份、防老剂NBC I份、防老剂4010NA 1.3份、二乙基二硫代氨基甲酸锌0.7份、谷氨酸二硫代氨基甲酸铈1.5份、促进剂DM 1.2份、柠檬酸三乙酯3份。
[0009]优选地，所述改性蒙脱土的改性剂为表面活性剂。
[0010]优选地，所述有机硅过氧化物为三甲基特丁基过氧基硅烷、乙烯基三特丁基过氧硅烷中的一种或者两种的混合。
[0011]优选地，所述改性勃姆石的改性剂为甲基丙烯酸、山梨酸、顺丁烯二酸按1:2-5:2-4重量份之比的混合物。
[0012]优选地，所述改性勃姆石的改性剂为甲基丙烯酸、山梨酸、顺丁烯二酸按1:3:3重量份之比的混合物。
[0013]本发明中所述高性能改性丁苯橡胶组合物，其原料中，丁苯橡胶的重量份可以为72.3,73.5,78.6,79.4,81,84.5,86.7,88,89.4份，环氧化天然橡胶的重量份可以为3.2、
3.8、4、4.5、5、5.3,6.7、8、8.5,8.9,9.4 份，碳纳米管的重量份可以为 11、12、13.5、14、15,17.6,18.4,19,19.3、21、23、24.6 份，改性蒙脱土的重量份可以为 3.5,3.8、4、4.6、5、5.4,6.3、7、7.5,8.6、9、9.4,10.3、11、11.5 份，纳米氮化铝的重量份可以为 3.8、5、5.9、7、
8,8.9,10,10.6,12,14.6,15.8,19,19.3 份，沉淀法白炭黑的重量份可以为 11、12.3、13、13.5、17、18、19.3 份，改性勃姆石的重量份可以为 5.9、7、8、9、12、14、15.6、17、19.3、21、22,23.4、24、24.6 份，纳米氢氧化铝的重量份可以为 1.2,1.6,1.8、2、2.3,2.7、3、3.8,4.2、
4.78 份，纳米氢氧化镁的重量份可以为 2.3,2.7,2.9、3、3.4,3.7,3.86,4,4.2,4.6,4.79、4.83 份，硬脂酸的重量份可以为 1.2,1.4,1.56,1.8,1.9,2.45,2.6,2.78,2.9,2.93 份，硫磺的重量份可以为0.56,0.63,0.8,0.83,0.9,0.94份，氧化锌的重量份可以为1.7、1.83、1.9、2、2.3,2.45,2.78,2.8,2.83,2.9,2.94份，有机硅过氧化物的重量份可以为1.3、1.45,1.56,1.7,1.8,1.83,1.9 份，聚乙烯醇的重量份可以为 0.56,0.6,0.67,0.8,0.94、1.Ul.16、1.23、1.3、1.34、1.4、1.45 份，二苯基磷酸酯的重量份可以为 1.2、1.3、1.45、
1.78、1.8、1.9,2.3,2.34,2.45 份，硬脂酸镧的重量份可以为 1.3、1.45、1.6、1.8,2.1,2.3、
2.45份，防老剂RD的重量份可以为0.45,0.5,0.56,0.7,0.83,0.9、1.1,1.13份，防老剂NBC的重量份可以为0.78,0.86、1.1、1.26、1.34、1.4、1.45份，防老剂401ONA的重量份可以为0.59,0.67,0.8,0.9,Ul.2、1.46、1.7、1.73份，二乙基二硫代氨基甲酸锌的重量份可以为0.53,0.6,0.67,0.85,0.9,0.94份，谷氨酸二硫代氨基甲酸铈的重量份可以为0.86、
0.9,0.94、1、1.2、1.46、1.6、1.7、1.9、1.94 份，促进剂 DM 的重量份可以为 0.56,0.7、1.1、
1.26、1.45、1.5、1.6、1.8、1.94 份，柠檬酸三乙酯的重量份可以为 1.2、1.5、1.8、2、2.4、
2.7、3.4、3.8、4、4.3、4.78 份。
[0014]本发明中，以环氧化天然橡胶配合丁苯橡胶作为橡胶主料，改善了橡胶组合物的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能；添加的改性勃姆石其表面的改性剂可以与橡胶发生接枝反应，从而将勃姆石接枝到橡胶的表面，改善了勃姆石在橡胶基体中的分散，改善了勃姆石的团聚现象，与碳纳米管、纳米氮化铝、沉淀法白炭黑配合，提高了橡胶组合物的拉伸强度、撕裂强度，减小了橡胶组合物的永久变形性，另外，片状的改性勃姆石与改性蒙脱土相互配合，添加到橡胶组合物中，对热和氧的传递起到了阻隔的效应，改善了橡胶组合物的热氧稳定性，提高了橡胶组合物的耐老化性能；纳米氢氧化铝与纳米氢氧化镁配合添加到橡胶组合物中，在提高橡胶组合物强度的同时提高了橡胶组合物的阻燃性；有机硅过氧化物中含有的过氧键，受热产生自由基可以活化橡胶分子，使橡胶分子间发生碳碳键交联，与硫磺配合，改善了橡胶组合物的硫化性能；选择的硬脂酸镧与防老剂RD、防老剂NBC、防老剂4010NA配合作为橡胶组合物的防老剂，其性能协同促进，改善了橡胶组合物的耐老化性能；谷氨酸二硫代氨基甲酸铈在二乙基二硫代氨基甲酸锌和促进剂DM的辅助下作为橡胶组合物的促进剂，提高了硫化速率，缩短了硫化时间，同时具有一定的防老效果，提高生产效率的同时改善了橡胶组合物的耐老化性能。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
[0016]实施例1
[0017]本发明所述高性能改性丁苯橡胶组合物，其原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶70份、环氧化天然橡胶10份、碳纳米管25份、改性蒙脱土 12份、纳米氮化铝3份、沉淀法白炭黑20份、改性勃姆石5份、纳米氢氧化铝5份、纳米氢氧化镁2份、硬脂酸3份、硫磺
0.5份、氧化锌3份、有机硅过氧化物1.2份、聚乙烯醇1.5份、二苯基磷酸酯I份、硬脂酸镧
2.5份、防老剂RD 0.3份、防老剂NBC 1.5份、防老剂4010NA 0.5份、二乙基二硫代氨基甲酸锌I份、谷氨酸二硫代氨基甲酸铈0.8份、促进剂DM 2份、柠檬酸三乙酯I份；
[0018]其中，改性勃姆石的改性剂为甲基丙烯酸。
[0019]实施例2
[0020]本发明所述高性能改性丁苯橡胶组合物，其原料按重量份包括以下组分:丁苯橡胶90份、环氧化天然橡胶3份、碳纳米管10份、改性蒙脱土