本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种溶聚丁苯橡胶的制备方法。
背景技术：
降低轮胎滚动阻力是减少汽车燃油消耗的重要途径。无机填料和弹性体是构筑轮胎的基本填料体系，然而非极性弹性体高分子聚合物分子链之间的黏性损耗是燃油损耗的主要起因。如何降低复合弹性体材料的黏性损耗是一个重要的研究方向。近年来改性成为解决这一问题的重要方法。通过改性可以提高橡胶的抗湿滑性能，降低滚动阻力。溶聚丁苯橡胶(ssbr)是综合性能优异、绿色环保的一种通用橡胶，是制备高性能轮胎的主要原料，近年来有关改性ssbr的报道屡见不鲜。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种溶聚丁苯橡胶的制备方法。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤：
1）将ssbr100g加入到900g正己烷溶液中，得到正已烷溶液体系；在室温下加入0.15-0.2g表面活性剂和5-6g甲酸，搅拌13-15min，再滴加双氧水溶液13-15g，约20min滴加完毕，继续搅拌10min时间；加入饱和碳酸氢钠溶液195-200ml洗涤2次，加入195-200ml水洗涤2次，分离出油相；
2）加入195-200ml乙醇沉淀产物，置于烘箱中烘干至质量恒定，得到essbr；
3）开炼机上加入essbr，150℃下反应1.5min后加入氧化锌、硬脂酸及防老剂4010na，反应1.5min后加入白炭黑和偶联剂si69，混合均匀包辊后加促进剂cz和促进剂d，左右割刀混合均匀，再加硫黄，然后薄通、打三角包6次，排气下片，停放24h备用；
4）采用硫化仪测定正硫化时间，转子摆动弧度0.5°，硫化温度160℃；
5）然后在硫化机上进行硫化，完成制备。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述essbr的质量份配方比为：为essbr100，白炭黑50-60，偶联剂si693.5-4.8，促进剂cz1.5-2，促进剂d1.5-2，氧化锌2-3，硬脂酸1.5-2，防老剂4010na1.5-2，石蜡1-1.5，硫黄1-1.5。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述烘箱温度为75-80℃。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述表面活性剂为吐温80。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述essbr的质量份配方比为：为essbr100，白炭黑60，偶联剂si694.8，促进剂cz2，促进剂d2，氧化锌3，硬脂酸2，防老剂4010na2，石蜡1.5，硫黄1.5。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述硫化温度为160℃；硫化压强为10mpa。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，以溶聚丁苯橡胶为原料，在环已烷溶剂中用双氧水和甲酸对丁二烯与苯乙烯共聚物链中的双键进行环氧化改性。通过核磁共振仪、傅里叶变换红外光谱等对改性后的橡胶进行结构表征，并对改性硫化胶进行力学性能测试；环氧化改性后，白炭黑在橡胶体系中的分散性得到明显改善。随着环氧度的增加，环氧化溶聚丁苯橡胶(essbr)的100％和300％定伸应力及拉伸强度增大，扯断伸长率下降。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法进行说明。
实施例一
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤：
1）将ssbr100g加入到900g正己烷溶液中，得到正已烷溶液体系；在室温下加入0.15g表面活性剂和5g甲酸，搅拌13min，再滴加双氧水溶液13g，约20min滴加完毕，继续搅拌10min时间；加入饱和碳酸氢钠溶液195ml洗涤2次，加入195ml水洗涤2次，分离出油相；
2）加入195ml乙醇沉淀产物，置于烘箱中烘干至质量恒定，得到essbr；
3）开炼机上加入essbr，150℃下反应1.5min后加入氧化锌、硬脂酸及防老剂4010na，反应1.5min后加入白炭黑和偶联剂si69，混合均匀包辊后加促进剂cz和促进剂d，左右割刀混合均匀，再加硫黄，然后薄通、打三角包6次，排气下片，停放24h备用；
4）采用硫化仪测定正硫化时间，转子摆动弧度0.5°，硫化温度160℃；
5）然后在硫化机上进行硫化，完成制备。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述essbr的质量份配方比为：为essbr100，白炭黑50，偶联剂si693.5，促进剂cz1.5，促进剂d1.5，氧化锌2，硬脂酸1.5，防老剂4010na1.5，石蜡1，硫黄1。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述烘箱温度为75℃。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述表面活性剂为吐温80。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述硫化温度为160℃；硫化压强为10mpa。
实施例二
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤：
1）将ssbr100g加入到900g正己烷溶液中，得到正已烷溶液体系；在室温下加入0.18g表面活性剂和5.5g甲酸，搅拌14min，再滴加双氧水溶液14g，约20min滴加完毕，继续搅拌10min时间；加入饱和碳酸氢钠溶液198ml洗涤2次，加入198ml水洗涤2次，分离出油相；
2）加入198ml乙醇沉淀产物，置于烘箱中烘干至质量恒定，得到essbr；
3）开炼机上加入essbr，150℃下反应1.5min后加入氧化锌、硬脂酸及防老剂4010na，反应1.5min后加入白炭黑和偶联剂si69，混合均匀包辊后加促进剂cz和促进剂d，左右割刀混合均匀，再加硫黄，然后薄通、打三角包6次，排气下片，停放24h备用；
4）采用硫化仪测定正硫化时间，转子摆动弧度0.5°，硫化温度160℃；
5）然后在硫化机上进行硫化，完成制备。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述essbr的质量份配方比为：为essbr100，白炭黑55，偶联剂si694，促进剂cz1.9，促进剂d1.8，氧化锌2.6，硬脂酸1.6，防老剂4010na1.6，石蜡1.3，硫黄1.3。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述烘箱温度为77℃。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述表面活性剂为吐温80。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述硫化温度为160℃；硫化压强为10mpa。
实施例三
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤：
1）将ssbr100g加入到900g正己烷溶液中，得到正已烷溶液体系；在室温下加入0.2g表面活性剂和6g甲酸，搅拌15min，再滴加双氧水溶液15g，约20min滴加完毕，继续搅拌10min时间；加入饱和碳酸氢钠溶液200ml洗涤2次，加入200ml水洗涤2次，分离出油相；
2）加入200ml乙醇沉淀产物，置于烘箱中烘干至质量恒定，得到essbr；
3）开炼机上加入essbr，150℃下反应1.5min后加入氧化锌、硬脂酸及防老剂4010na，反应1.5min后加入白炭黑和偶联剂si69，混合均匀包辊后加促进剂cz和促进剂d，左右割刀混合均匀，再加硫黄，然后薄通、打三角
包6次，排气下片，停放24h备用；
4）采用硫化仪测定正硫化时间，转子摆动弧度0.5°，硫化温度160℃；
5）然后在硫化机上进行硫化，完成制备。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述烘箱温度为80℃。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述表面活性剂为吐温80。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述essbr的质量份配方比为：为essbr100，白炭黑60，偶联剂si694.8，促进剂cz2，促进剂d2，氧化锌3，硬脂酸2，防老剂4010na2，石蜡1.5，硫黄1.5。
本发明所述溶聚丁苯橡胶的制备方法，所述硫化温度为160℃；硫化压强为10mpa。
采用甲酸和双氧水体系氧化双键为环氧基团，由于橡胶与氧化剂极性差异过大，反应体系实际发生界面反应，双氧水的使用效率就会急剧下降，因此双氧水的实际用量很大，是理论氧化剂用量的14.3倍。为了满足工业化的生产需求，可通过延长环氧化反应时间来降低双氧水和甲酸的使用量。保持双氧水和甲酸的用量不变，延长反应时间essbr的环氧度增加。由于当环氧度超过7％以后极性环氧基团增加，橡胶刚性变强，柔韧性和弹性模量损失，加工性能会下降，因此选择环氧度小于7％的essbr来考察其结构与性能之间的关系。
利用极性基团对ssbr进行改性，使得橡胶与填料白炭黑之间的相容性增强，有助于白炭黑在橡胶基质中的分散。非极性的ssbr与极性的白炭黑会出现团聚的现象，白色部分为白炭黑聚集体。带有环氧基团的essbr的分子链与白炭黑的亲和性变好，白炭黑在橡胶中分散得更加均匀其聚集体明显减少。在相同应变下，相比于ssbr，essbr的应力增加，且环氧度越高，应力增大越明显。这是由于随着环氧度的增加，橡胶的刚性变大、弹性模量减小引起的。相比于未环氧化的ssbr，环氧度为7％的essbr的100％和300％定伸应力分别增加185.1％和154.7％，拉伸强度增加20.7％。高分子链极性增加，使得极性的白炭黑分散性变好，并且硫化时环氧开环与白炭黑表面羟基反应生成共价键，使体系更牢固，所以essbr的定伸应力及拉伸强度增强，扯断伸长率下降。
随着环氧度的增加，essbr的磨耗体积逐渐减小。这是由于随着环氧度的增加，白炭黑的分散性变好，橡胶耐磨性变好。当环氧度为7％时，essbr的磨耗体积最小，橡胶耐磨性能增强，相比于ssbr，磨耗体积降低了47.3％。