一种环保橡胶及其制备方法与流程

本发明涉及橡胶，具体涉及一种环保橡胶及其制备方法。

背景技术：

1、传统的橡胶采用硫磺硫化的方式，在行业丁基加硫系统中，需要有卤族元素(溴、氯)的存在才能够保证硫化的完全，故生产出来的橡胶会不断释放出溴化物、氯化物以及硫化物等有害物质，而这些有害物质会对主要以金属材料制成的电路、ic阵脚、接插件、cd-rom、机芯等电子元器件产生腐蚀作用，从而导致电器无法正常运作甚至完全损坏，因此世界级的资讯大厂是决不允许溴化物、氯化物、硫化物等有害物质存在于产品内的。但是现有的橡胶材料均未能达到无硫以及极低卤素含量的环保要求，不能很好地应用于电子电气领域。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种环保橡胶及其制备方法，采用新型硫化剂进行反应制得，不含有溴化物、氯化物以及硫化物等有害物质，不会对电子元器件产生腐蚀作用，因此，可以广泛应用于电子电气领域。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种环保橡胶，由以下原料按重量份制备而成：丁基橡胶100-120份、硬质酸钠1-1.5份、纳米碳酸钙12-15份、白炭黑3-5份、膨润土20-25份、硫化剂2-3份、促进剂0.2-0.5份；

4、所述硫化剂的结构如式i所示：

5、

6、作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：丁基橡胶110份、硬质酸钠1.2份、纳米碳酸钙13份、白炭黑4份、膨润土22份、硫化剂2.5份、促进剂0.35份。

7、作为本发明的进一步改进，所述促进剂选自促进剂tt、促进剂cbs、促进剂m、促进剂dm中的至少一种。

8、作为本发明的进一步改进，所述纳米碳酸钙的粒径为300-500nm。

9、作为本发明的进一步改进，所述硫化剂的合成方法如下：

10、s1.将1,3-二(溴甲基)苯和间苯二胺反应，制得中间体1，结构如下：

11、

12、s2.将中间体1和顺丁烯二酸酐反应，制得中间体2，结构如下：

13、

14、s3.将中间体2进行脱水，制得产物。

15、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述1,3-二(溴甲基)苯和间苯二胺的摩尔比为1:2-2.2。

16、作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述中间体1和顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:2-2.2。

17、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述脱水过程中加入催化剂醋酸镍，添加量为体系总质量的0.01-0.02％，脱水剂乙酸酐，添加量为体系总质量的10-20％。

18、本发明进一步保护一种上述环保橡胶的制备方法，包括以下步骤：

19、将丁基橡胶和硫化剂加热至第一温度，硫化1-2h，然后升高温度为第二温度，加入硬质酸钠、纳米碳酸钙、白炭黑、膨润土、促进剂，搅拌混合2-4h，降温出料，制得环保橡胶。

20、作为本发明的进一步改进，所述第一温度为110-120℃，所述第二温度为120-130℃。

21、本发明具有如下有益效果：本发明采用简单的方法制备了一种高效硫化剂，该硫化剂的产率高，具有双官能团，双键的高度亲电子性使其很容易与发生多种反应，具有良好的耐热性、耐湿性、力学和电学性能，对橡胶的辐射硫化有显著的促进作用，能解决橡胶高温硫化条件下的返原现象，适于高温短时间硫化。

22、本发明制备的环保橡胶采用新型硫化剂进行反应制得，不含有溴化物、氯化物以及硫化物等有害物质，不会对电子元器件产生腐蚀作用，因此，可以广泛应用于电子电气领域。

技术特征：

1.一种环保橡胶，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：丁基橡胶100-120份、硬质酸钠1-1.5份、纳米碳酸钙12-15份、白炭黑3-5份、膨润土20-25份、硫化剂2-3份、促进剂0.2-0.5份；

2.根据权利要求1所述环保橡胶，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：丁基橡胶110份、硬质酸钠1.2份、纳米碳酸钙13份、白炭黑4份、膨润土22份、硫化剂2.5份、促进剂0.35份。

3.根据权利要求1所述环保橡胶，其特征在于，所述促进剂选自促进剂tt、促进剂cbs、促进剂m、促进剂dm中的至少一种。

4.根据权利要求1所述环保橡胶，其特征在于，所述纳米碳酸钙的粒径为300-500nm。

5.根据权利要求1所述环保橡胶，其特征在于，所述硫化剂的合成方法如下：

6.根据权利要求5所述环保橡胶，其特征在于，步骤s1中所述1,3-二(溴甲基)苯和间苯二胺的摩尔比为1:2-2.2。

7.根据权利要求5所述环保橡胶，其特征在于，步骤s2中所述中间体1和顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:2-2.2。

8.根据权利要求5所述环保橡胶，其特征在于，步骤s3中所述脱水过程中加入催化剂醋酸镍，添加量为体系总质量的0.01-0.02％，脱水剂乙酸酐，添加量为体系总质量的10-20％。

9.一种如权利要求1-8任一项所述环保橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为110-120℃，所述第二温度为120-130℃。

技术总结
本发明提出了一种环保橡胶及其制备方法，属于橡胶技术领域。由以下原料按重量份制备而成：丁基橡胶100‑120份、硬质酸钠1‑1.5份、纳米碳酸钙12‑15份、白炭黑3‑5份、膨润土20‑25份、硫化剂2‑3份、促进剂0.2‑0.5份。本发明制备的环保橡胶采用新型硫化剂进行反应制得，不含有溴化物、氯化物以及硫化物等有害物质，不会对电子元器件产生腐蚀作用，因此，可以广泛应用于电子电气领域。

技术研发人员：柳晓明
受保护的技术使用者：烟台豪漫建筑材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15