氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶共混胶的制备方法与流程

文档序号:12093304阅读:1258来源:国知局

本发明涉及功能材料技术领域,具体涉及一种氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶共混胶的制备方法。



背景技术:

近年来人们对橡胶材料性能的要求越来越高,单用一种橡胶很难满足要求,因此橡胶弹性体共混物的研究越来越受到重视。虽然天然胶乳与丁苯胶乳的组成和性质不同,但是有文献报道天然橡胶(NR)与丁苯橡胶(SBR)可以很好地兼容。另据文献报道,在天然胶乳中混入丁苯胶乳制得NR/SBR共混硫化胶,与单一NR相比,NR/SBR共混胶的力学性能和热性能均有所提高。贾红兵等研究了溶聚丁苯橡胶 (SSBR)与NR共混胶的性能,结果显示SSBR/NR共混胶只有1个玻璃化转变温度,说明二者具有很好的相容性。在NR中混入SSBR改善了NR的耐磨、耐氧及老化性能;在SSBR中加入NR提高了SSBR的拉伸强度和撕裂强度。实验数据还表明,当SSBR与NR的配比为80/20(质量)时得到了综合性能较好的SSBR/NR共混硫化胶。廖小雪等将天然胶乳与丁苯胶乳共混制成胶膜,研究了胶膜的力学性能和热性能,随着天然胶乳在并用胶乳中用量的增加,并用胶乳所制备胶膜的拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率随之升高,并得到了天然胶乳与丁苯胶乳并用的最适宜比例为90/10的结论。

由以上研究可知,NR与SBR并用可以克服单一橡胶制品的一些不足,从而提高橡胶制品的性能。但是NR和SBR均为不饱和聚合物,其分子链中含有化学性质活泼的碳碳双键,容易受到热、氧、臭氧、光等的作用发生交联或断链反应而影响橡胶的使用性能。为了探讨解决这个问题的方法,本工作首次采用原位偶胺法氢化天然胶乳和丁苯胶乳以制得氢化天然胶乳(天然胶乳)和氢化丁苯胶乳(氢化丁苯橡胶),进而通过乳液共混法制备出力学性能优良、热稳定性能较好的氢化天然橡胶 (氢化天然胶乳)/氢化丁苯橡胶(氢化丁苯橡胶)共混胶。



技术实现要素:

本发明旨在提出一种氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶共混胶的制备方法。

本发明的技术方案在于:

氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶共混胶的制备方法,包括如下步骤:

(1)天然胶乳和丁苯胶乳的氢化

将天然胶乳或丁苯胶乳加入到带有冷凝管、机械搅拌器和温度计的四口烧瓶中,开启机械搅拌,待升温至55~60℃时加入水合肼;称取硼酸,用去离子水溶解后加入到反应体系中;量取过氧化氢,用蠕动泵以恒速滴加到反应体系中,完毕后继续反应1~2 h,停止反应;取出少量的氢化胶乳并用异丙醇破乳,用去离子水洗涤氢化产物,在烘箱中制得胶样;

(2)氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶乳的制备

将上述制备的氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳加入到烧杯中共混,在室温下搅拌30~45 min;用异丙醇将氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶乳破乳沉胶,用去离子水洗涤,烘箱中干燥得到氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶;

(3)氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶的混炼与硫化

称取氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶,在双辊开炼机上进行混炼;将混炼好的氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶放置24 h后硫化。

所述的天然胶乳和丁苯胶乳的氢化过程中烘箱的温度为60~100℃,烘干时间为10~12h。

所述的天然胶乳/氢化丁苯橡胶共混胶乳的制备过程中烘箱的温度为50~60℃,烘干时间为2~3天。

所述的硫化配方质量比:氢化天然胶乳/氢化丁苯橡胶共混胶100份,氧化锌3份,硬脂酸1.5份,过氧化二异丙苯2.5份,硫黄0.5份,促进剂M 0.35份,促进剂D 0.35份,中超耐磨炭黑35份,防老剂4010 NA 0.8份,防老剂RD 0.8份。

本发明的技术效果在于:

本发明氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶的相容性较好,改善了纯丁苯胶乳的力学性能以及耐热和耐老化性能。

具体实施方式

氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶共混胶的制备方法,包括如下步骤:

实施例1

(1)天然胶乳和丁苯胶乳的氢化

将天然胶乳或丁苯胶乳加入到带有冷凝管、机械搅拌器和温度计的四口烧瓶中,开启机械搅拌,待升温至55℃时加入水合肼;称取硼酸,用去离子水溶解后加入到反应体系中;量取过氧化氢,用蠕动泵以恒速滴加到反应体系中,完毕后继续反应1 h,停止反应;取出少量的氢化胶乳并用异丙醇破乳,用去离子水洗涤氢化产物,在烘箱中制得胶样;

(2)氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶乳的制备

将上述制备的氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳加入到烧杯中共混,在室温下搅拌30 min;用异丙醇将氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶乳破乳沉胶,用去离子水洗涤,烘箱中干燥得到氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶;

(3)氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶的混炼与硫化

称取氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶,在双辊开炼机上进行混炼;将混炼好的氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶放置24h后硫化。

其中,所述的天然胶乳和丁苯胶乳的氢化过程中烘箱的温度为60℃,烘干时间为10~h。所述的天然胶乳/氢化丁苯橡胶共混胶乳的制备过程中烘箱的温度为50℃,烘干时间为2天。所述的硫化配方质量比:氢化天然胶乳/氢化丁苯橡胶共混胶100份,氧化锌3份,硬脂酸1.5份,过氧化二异丙苯2.5份,硫黄0.5份,促进剂M 0.35份,促进剂D 0.35份,中超耐磨炭黑35份,防老剂4010 NA 0.8份,防老剂RD 0.8份。

实施例2

(1)天然胶乳和丁苯胶乳的氢化

将天然胶乳或丁苯胶乳加入到带有冷凝管、机械搅拌器和温度计的四口烧瓶中,开启机械搅拌,待升温至60℃时加入水合肼;称取硼酸,用去离子水溶解后加入到反应体系中;量取过氧化氢,用蠕动泵以恒速滴加到反应体系中,完毕后继续反应2 h,停止反应;取出少量的氢化胶乳并用异丙醇破乳,用去离子水洗涤氢化产物,在烘箱中制得胶样;

(2)氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶乳的制备

将上述制备的氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳加入到烧杯中共混,在室温下搅拌45 min;用异丙醇将氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶乳破乳沉胶,用去离子水洗涤,烘箱中干燥得到氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶;

(3)氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶的混炼与硫化

称取氢化天然胶乳和氢化丁苯胶乳共混胶,在双辊开炼机上进行混炼;将混炼好的氢化天然橡胶和氢化丁苯橡胶放置24h后硫化。

其中,所述的天然胶乳和丁苯胶乳的氢化过程中烘箱的温度为100℃,烘干时间为12h。所述的天然胶乳/氢化丁苯橡胶共混胶乳的制备过程中烘箱的温度为60℃,烘干时间为3天。所述的硫化配方质量比:氢化天然胶乳/氢化丁苯橡胶共混胶100份,氧化锌3份,硬脂酸1.5份,过氧化二异丙苯2.5份,硫黄0.5份,促进剂M 0.35份,促进剂D 0.35份,中超耐磨炭黑35份,防老剂4010 NA 0.8份,防老剂RD 0.8份。

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