一种热可逆交联橡胶及其制备方法

本发明属于橡胶交联与加工领域，尤其涉及一种热可逆交联橡胶及其制备方法。

背景技术：

1、目前，构建热可逆交联橡胶的方法主要是在材料中引入动态共价键，其中diels-alder(da)加合物、β-羟基酯键、二硫键、以及亚胺键等是几种典型的动态共价键。

2、da加合物主要有呋喃-马来酰亚胺体系和双环戊二烯体系。但是，基于呋喃-马来酰亚胺体系制备的热可逆交联橡胶均需要使用大量的溶剂，先将橡胶溶解后再进行侧基官能化，工艺复杂，不环保，难以进行工业大规模生产，而且对于使用“点击化学”制备的橡胶会留有硫醇的恶臭，不利于应用；基于双环戊二烯体系制备的热可逆交联橡胶的热可逆交联效率偏低。

3、基于界面β-羟基酯键交联的橡胶材料虽然具有优异的力学性能，但是羟基-酯交换反应产生的粘性流动有限，因而材料的热塑再加工性较差，而改性反应性纳米填料制备工艺较为复杂，价格过于昂贵，难以广泛应用。

4、基于二硫键制备的热可逆交联橡胶耐热性和耐老化性能较差。

5、基于亚胺键制备的热可逆交联橡胶力学性能较低，耐热性较差，并且耐水性不足，交联键存在水解副反应。

6、因此，亟需一种力学性能优异、可重复热塑加工、工艺简单的热可逆交联橡胶，促进橡胶产品的循环再利用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种热可逆交联橡胶及其制备方法。

2、第一方面，本发明提供一种热可逆交联橡胶。该热可逆交联橡胶通过橡胶基体和交联剂在催化剂下发生交联反应制得，其中，橡胶基体为环氧化橡胶，和/或交联剂为热可逆交联剂。

3、第二方面，本发明提供一种如第一方面的热可逆交联橡胶的制备方法，其包括：

4、步骤1、将橡胶基体在开炼机上混炼，加入交联剂和催化剂进行开炼，薄通制得片状的混炼胶，其中橡胶基体为环氧化橡胶，和/或交联剂为热可逆交联剂；

5、步骤2、将混炼胶进行热压，得到交联橡胶。

6、本发明的热可逆交联橡胶及其制备方法所具有的有益效果包括：

7、(1)本发明提供的热可逆交联橡胶具有优异的热塑流动性和加工性能，热塑再加工后拉伸强度恢复率高，能够达到80％，甚至可达89.7％；

8、(2)本发明提供的热可逆交联橡胶具有良好的耐热性；

9、(3)本发明提供的热可逆交联橡胶采用本体共混加工工艺，不使用任何有机溶剂，安全环保，而且可以采用现有橡胶加工工艺和设备，从而节省额外设备投资；

10、(4)本发明提供的热可逆交联橡胶采用混炼方式实现填充补强，不需要使用制备工艺复杂的特殊纳米填料，填充补强工艺简单，成本低，便于大规模应用。

技术特征：

1.一种热可逆交联橡胶，其特征在于，所述交联橡胶通过橡胶基体和交联剂在催化剂下发生交联反应制得，其中，所述橡胶基体为环氧化橡胶，和/或所述交联剂为热可逆交联剂。

2.根据权利要求1所述的热可逆交联橡胶，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的热可逆交联橡胶，其特征在于，所述环氧化橡胶的环氧度为1～50％，优选为20～40％。

4.根据权利要求1至3任一所述的热可逆交联橡胶，其特征在于，所述热可逆交联剂为含有diels-alder加合物结构的二羧酸，优选为双环戊二烯二羧酸和/或双环戊二烯二羧酸衍生物，更优选包括双环戊二烯二甲酸、双环戊二烯二乙酸、和双甲基环戊二烯二甲酸中的至少一者；和/或

5.根据权利要求1所述的热可逆交联橡胶，其特征在于，在交联反应前或中，还加入补强剂和/或防老剂，

6.根据权利要求1所述的热可逆交联橡胶，其特征在于，所述交联橡胶的拉伸强度为11～16mpa，优选为12～15mpa；和/或断裂伸长率为200～640％，优选为300～610％。

7.根据权利要求1所述的热可逆交联橡胶，其特征在于，所述交联橡胶能够进行热塑再加工，其中

8.一种根据权利要求1～7任一所述的热可逆交联橡胶的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤2中，

技术总结
本发明公开了一种热可逆交联橡胶及其制备方法。本发明利用环氧化橡胶和含有Diels‑Alder加合物结构的二羧酸为原料，制备得到含有DA加合物结构/β‑羟基酯键的热可逆交联橡胶。本发明提供的交联橡胶具有优异的热塑再加工性，同时，通过加入补强剂进行补强，使交联橡胶具有优异力学性能。

技术研发人员：石淑先,辛煜,陈晓农
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15