本发明涉及耐高温氯丁橡胶，具体地，涉及一种基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶及其制备方法。
背景技术：
：氯丁橡胶由氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合而生产的合成橡胶，被广泛应用于用于抗风化产品、粘胶鞋底、涂料和火箭燃料。氯丁橡胶具有良好的物理机械性能、耐油、耐热、耐燃、耐日光、耐臭氧以及耐酸碱和耐化学试剂的腐蚀的性能。氯丁橡胶的分解温度230-260℃，短期可耐温度为120-150℃，而在80-100℃可长期使用，由此可见氯丁橡胶虽然具有一定的阻燃性，但是在超过100℃的环境下，氯丁橡胶难以长期使用，进而限制了氯丁橡胶的应用前景。技术实现要素：本发明的目的是提供一种基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶的制备方法，通过该方法制得的耐高温氯丁橡胶能够在超过200℃的环境下长期使用且具有优异的力学性能；另外，该制备方法步骤简单、原料易得。为了实现上述目的，本发明提供了一种基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶的制备方法，包括：1）将桐子果粉、海藻酸、环糊精、十六烷基三甲基溴化铵、二茂铁和水于密闭条件下进行水热反应，接着过滤取滤饼以制得改性桐子果粉；2）将氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、石蜡、硼酸锌、乙烯基三乙氧基硅烷、亚麻籽油、N-环己基-N-苯基对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、二叔丁基对甲酚和桃胶进行初步混炼以制得混炼物；3）将改性桐子果粉与混炼物进行二次混炼以制得基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶。本发明提供了一种基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶，该耐高温氯丁橡胶通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中，本发明通过各步骤以及各原料的协同作用使得制得的耐高温氯丁橡胶能够在超过200℃的环境下长期使用且具有优异的力学性能；另外，该制备方法步骤简单、原料易得。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明提供了一种基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶的制备方法，包括：1）将桐子果粉、海藻酸、环糊精、十六烷基三甲基溴化铵、二茂铁和水于密闭条件下进行水热反应，接着过滤取滤饼以制得改性桐子果粉；2）将氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、石蜡、硼酸锌、乙烯基三乙氧基硅烷、亚麻籽油、N-环己基-N-苯基对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、二叔丁基对甲酚和桃胶进行初步混炼以制得混炼物；3）将改性桐子果粉与混炼物进行二次混炼以制得基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶。在上述制备方法的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤1）中，相对于100重量份的桐子果粉，所述海藻酸的用量为14-19重量份，环糊精的用量为20-27重量份，十六烷基三甲基溴化铵的用量为0.8-1.8重量份，二茂铁的用量为0.4-0.7重量份，水的用量为150-300重量份。在上述制备方法的步骤1）中，水热反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤1）中，水热反应至少满足以下条件：反应温度为140-170℃，反应时间为4-6h。在上述制备方法的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤2）中，相对于100重量份的氯丁橡胶，聚乙烯醇缩丁醛的用量为48-56重量份，聚碳酸酯的用量为23-35重量份，石蜡的用量为40-59重量份，硼酸锌的用量为11-17重量份，乙烯基三乙氧基硅烷的用量为20-29重量份，亚麻籽油的用量为30-41重量份，N-环己基-N-苯基对苯二胺的用量为4-6重量份，硫代二丙酸双月桂酯的用量为7-12重量份，二叔丁基对甲酚的用量为2-7重量份，桃胶的用量为10-16重量份。上述制备方法的步骤2）中，初步混炼的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤2）中，初步混炼应至少满足以下条件：混炼温度为185-195℃，混炼时间为3-5h。上述制备方法的步骤2）中，聚乙烯醇缩丁醛的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤2）中，聚乙烯醇缩丁醛的重均分子量为2000-5000。上述制备方法的步骤2）中，聚碳酸酯的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤2）中，聚碳酸酯的重均分子量为4000-8000。在上述制备方法的步骤3）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤3）中，混炼物与改性桐子果粉的重量比为100：16-20。在上述制备方法的步骤3）中，二次混炼的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的耐高温氯丁橡胶具有优异的耐高温和力学性能；优选地，在步骤3）中，二次混炼应至少满足以下条件：混炼温度为175-180℃，混炼时间为1-2h。本发明提供了一种基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶，该耐高温氯丁橡胶通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11）将桐子果粉、海藻酸、环糊精、十六烷基三甲基溴化铵、二茂铁和水按照100：17：25：1.5：0.6：200的重量比于150℃的密闭条件下进行水热反应4-6h，接着过滤取滤饼以制得改性桐子果粉；2）将氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛（重均分子量为3000）、聚碳酸酯（重均分子量为6000）、石蜡、硼酸锌、乙烯基三乙氧基硅烷、亚麻籽油、N-环己基-N-苯基对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、二叔丁基对甲酚和桃胶按照100：50：28：49：15：26：37：5：10：6：14的重量比于190℃下初步混炼4h以制得混炼物；3）将混炼物与改性桐子果粉按照100：18的重量比于178℃下二次混炼1.5h以制得基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶A1。实施例21）将桐子果粉、海藻酸、环糊精、十六烷基三甲基溴化铵、二茂铁和水按照100：14：20：0.8：0.4：150的重量比于140℃的密闭条件下进行水热反应4h，接着过滤取滤饼以制得改性桐子果粉；2）将氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛（重均分子量为2000）、聚碳酸酯（重均分子量为4000）、石蜡、硼酸锌、乙烯基三乙氧基硅烷、亚麻籽油、N-环己基-N-苯基对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、二叔丁基对甲酚和桃胶按照100：48：23：40：11：20：30：4：7：2：10的重量比于185℃下初步混炼3h以制得混炼物；3）将混炼物与改性桐子果粉按照100：16的重量比于175℃下二次混炼1h以制得基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶A2。实施例31）将桐子果粉、海藻酸、环糊精、十六烷基三甲基溴化铵、二茂铁和水按照100：19：27：1.8：0.7：300的重量比于170℃的密闭条件下进行水热反应6h，接着过滤取滤饼以制得改性桐子果粉；2）将氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛（重均分子量为5000）、聚碳酸酯（重均分子量为8000）、石蜡、硼酸锌、乙烯基三乙氧基硅烷、亚麻籽油、N-环己基-N-苯基对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、二叔丁基对甲酚和桃胶按照100：56：35：59：17：29：41：6：12：7：16的重量比于195℃下初步混炼5h以制得混炼物；3）将混炼物与改性桐子果粉按照100：20的重量比于180℃下二次混炼2h以制得基于桐子果粉改性的耐高温氯丁橡胶A3。对比例1按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B1，不同的是，步骤1）中未使用海藻酸。对比例2按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B2，不同的是，步骤1）中未使用环糊精。对比例3按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B3，不同的是，步骤1）中未使用十六烷基三甲基溴化铵。对比例4按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B4，不同的是，步骤1）中未使用二茂铁。对比例5按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B5，不同的是，步骤2）中未使用硫代二丙酸双月桂酯。对比例6按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B6，不同的是，步骤2）中未使用聚乙烯醇缩丁醛。对比例7按照实施例1的方法进行制得改性氯丁橡胶B7，不同的是，步骤3）中未使用改性桐子果粉。检测例1按照GB/T528-92记载的方法对上述改性的耐高温氯丁橡胶以及氯丁橡胶进行扯断强度（σb1/MPa）的检测，具体结果见表1。检测例2将上述改性的耐高温氯丁橡胶以及氯丁橡胶置于200℃下放置10h，然后观察橡胶的形貌，并且按照GB/T528-92记载的方法对热处理后的橡胶进行扯断强度（σb2/MPa）的检测，具体结果见表1。表1σb1/MPa热处理后的形貌σb2/MPaA125.8未变形25.4A225.9未变形25.6A326.4未变形25.8B117.2变形12.1B216.3变形13.2B316.5变形12.4B416.7变形13.3B516.5变形13.5B616.4变形13.2B715.1变形11.6氯丁橡胶14.7变形10.7以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3