一种三元乙丙橡胶板的制备方法与流程

[0001]
本发明属于橡胶领域,具体涉及一种三元乙丙橡胶的制备方法。


背景技术：

[0002]
三元乙丙橡胶是饱和的非极性橡胶，具有优异的耐化学介质、耐热氧老化、耐热耐湿寒和电绝缘性，可在-60℃～135℃的条件下长期使用，且与其他通用橡胶相比，密度最小，填充性大、烧蚀率低、比热大，综合性能好。因此广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车、建筑、缓冲包装材料等众多领域，近年来产耗量迅速提高。然而，三元乙丙橡胶是饱和橡胶，混炼时候加工难度大，一般的硫磺硫化体系不适合，硫化时间长，同时，三元乙丙橡胶与其他不饱和橡胶的相容性差，极易出现产品分层。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中的问题，本发明提供一种三元乙丙橡胶板的制备方法，解决了三元乙丙橡胶混炼难度大的问题，从分子层面打开侧面双键，协同共价键化学交联形成网络结构，从而提升了三元乙丙橡胶的强度及韧性。
[0004]
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
[0005]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法，其质量配比如下：
[0006]
三元乙丙橡胶30-60份、天然胶40-80份、马来酸酐10-20份、引发剂2-6份、硫化剂4-8份、抗氧化剂1-3份、填料14-20份。
[0007]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯。
[0008]
进一步的，所述引发剂还包括辅助引发剂，所述辅助引发剂采用苯乙烯，且辅助引发剂的使用量是主引发剂质量的2-5％。
[0009]
所述硫化剂采用过氧化苯甲酰或2,4-二氯化过氧化苯甲酰。
[0010]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0011]
所述填料采用纳米二氧化钛或者纳米二氧化硅。
[0012]
进一步的，所述纳米二氧化钛采用粒径为10-40nm的锐钛型二氧化钛。
[0013]
所述三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0014]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为2-5mpa，温度为20-40℃；
[0015]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1000-1500r/min，时间为10-30min；
[0016]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为500-1000r/min，时间为10-30min；
[0017]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为60-90min。
[0018]
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
[0019]
1.本发明解决了三元乙丙橡胶混炼难度大的问题，从分子层面打开侧面双键，协同共价键化学交联形成网络结构，从而提升了三元乙丙橡胶的强度及韧性。
[0020]
2.本发明利用引发剂配合三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐的混炼，辅以马来酸酐易接枝的特点，将其嫁接在三元乙丙橡胶和天然胶的双键上，改善了相容性差的问题。
具体实施方式
[0021]
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
[0022]
实施例1
[0023]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0024]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为2mpa，温度为20℃；
[0025]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1000r/min，时间为10min；
[0026]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为500r/min，时间为10min；
[0027]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为60min。
[0028]
其中，上述的质量配比如下：
[0029]
三元乙丙橡胶30g、天然胶40g、马来酸酐10g、引发剂2g、硫化剂4g、抗氧化剂1g、填料14g；
[0030]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯。
[0031]
所述硫化剂采用过氧化苯甲酰。
[0032]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0033]
所述填料采用纳米二氧化钛。
[0034]
实施例2
[0035]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0036]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为5mpa，温度为40℃；
[0037]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1500r/min，时间为30min；
[0038]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为1000r/min，时间为30min；
[0039]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为90min。
[0040]
其中，上述的质量配比如下：
[0041]
三元乙丙橡胶60g、天然胶80g、马来酸酐20g、引发剂6g、硫化剂8g、抗氧化剂3g、填料20g；
[0042]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯。
[0043]
所述硫化剂采用2,4-二氯化过氧化苯甲酰。
[0044]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0045]
所述填料采用者纳米二氧化硅。
[0046]
实施例3
[0047]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0048]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为4mpa，温度30℃；
[0049]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1400r/min，时间为15min；
[0050]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为800r/min，时间为20min；
[0051]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为70min。
[0052]
其中，上述的质量配比如下：
[0053]
三元乙丙橡胶50g、天然胶60g、马来酸酐15g、引发剂4g、硫化剂6g、抗氧化剂2g、填料17g；
[0054]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯。
[0055]
所述硫化剂采用过氧化苯甲酰。
[0056]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0057]
所述填料采用纳米二氧化钛。
[0058]
实施例4
[0059]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0060]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为3mpa，温度为25℃；
[0061]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1300r/min，时间为20min；
[0062]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为800r/min，时间为20min；
[0063]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为80min。
[0064]
其中，上述的质量配比如下：
[0065]
三元乙丙橡胶50g、天然胶60g、马来酸酐15g、引发剂4g、硫化剂6g、抗氧化剂2g、填料18g；
[0066]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯和辅助引发剂采用苯乙烯，且辅助引发剂的使用量是主引发剂质量的2％。
[0067]
所述硫化剂采用过氧化苯甲酰。
[0068]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0069]
所述填料采用纳米二氧化钛，且所述纳米二氧化钛采用粒径为10nm的锐钛型二氧化钛。
[0070]
实施例5
[0071]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0072]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为5mpa，温度为40℃；
[0073]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1500r/min，时间为30min；
[0074]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为1000r/min，时间为30min；
[0075]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为90min。
[0076]
其中，上述的质量配比如下：
[0077]
三元乙丙橡胶30g、天然胶40g、马来酸酐10g、引发剂2g、硫化剂4g、抗氧化剂1g、填料14g；
[0078]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯和辅助引发剂采用苯乙烯，且辅助引发剂的使用量是主引发剂质量的5％。
[0079]
所述硫化剂采用过氧化苯甲酰。
[0080]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0081]
所述填料采用纳米二氧化钛，且纳米二氧化钛采用粒径为40nm的锐钛型二氧化钛。
[0082]
实施例6
[0083]
一种三元乙丙橡胶板的制备方法如下：
[0084]
步骤1，将三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐加入至粉碎机中粉碎，并搅拌均匀形成混合料，所述粉碎的压力为2mpa，温度为20℃；
[0085]
步骤2，将混合料和引发剂加入至混炼设备中混炼，得到混合交联树脂，其中，混炼的温度为170℃，混炼的搅拌速度为1000r/min，时间为10min；
[0086]
步骤3，将混合交联树脂与抗氧化剂加入至反应釜中混炼，得到改性三元乙丙橡胶；其中，混炼的温度为160℃，混炼的搅拌速度为500r/min，时间为10min；
[0087]
步骤4，将硫化剂和填料加入至反应釜中搅拌均匀后硫化处理，挤出成型制成三元乙丙橡胶板，所述硫化处理的温度为160℃、压力为10mpa，时间为60min。
[0088]
其中，上述的质量配比如下：
[0089]
三元乙丙橡胶30g、天然胶40g、马来酸酐10g、引发剂2g、硫化剂4g、抗氧化剂1g、填料14g；
[0090]
所述引发剂包括主引发剂过氧化二异丙苯和辅助引发剂采用苯乙烯，且辅助引发剂的使用量是主引发剂质量的4％。
[0091]
所述硫化剂采用2,4-二氯化过氧化苯甲酰。
[0092]
所述抗氧化剂采用抗氧剂1010。
[0093]
所述填料采用纳米二氧化钛，且纳米二氧化钛采用粒径为30nm的锐钛型二氧化钛。
[0094]
性能检测
[0095]
以上实施例所得样品1-6及对比样的拉伸强度及断裂伸长率，如下表所示：
[0096]
其中，对比例为市售三元乙丙橡胶板
[0097][0098][0099]
综上所述，本发明具有以下优点：
[0100]
1.本发明解决了三元乙丙橡胶混炼难度大的问题，从分子层面打开侧面双键，协同共价键化学交联形成网络结构，从而提升了三元乙丙橡胶的强度及韧性。
[0101]
2.本发明利用引发剂配合三元乙丙橡胶、天然胶和马来酸酐的混炼，辅以马来酸酐易接枝的特点，将其嫁接在三元乙丙橡胶和天然胶的双键上，改善了相容性差的问题。
[0102]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。