一种聚异戊二烯树脂复合共混材料的制备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种反式-1，4-聚异戊二烯树脂 (TPI)、天然橡胶和顺丁橡胶复合共混而成的橡塑共混物。
【背景技术】
[0002] 反式-1，4-聚异戊二烯（TPI)常温下为结晶态且硬度较高，长期以来只能用作硬 质材料。TPI与其他橡胶并用能明显提高胶料定伸强度、降低生热、改善动态疲劳性能，因此 其适合用于减震橡胶制品中，但因 TPI低温性能较差，无法满足严寒地区使用要求。
[0003] 目前改善材料低温性能的途径主要由以下几种：（1)改变分子结构，通过引入柔 性基团、共聚等手段改变橡胶分子链的柔顺性，从根本上解决耐寒性问题，使其低温下依 然保持良好弹性；(2)采用与其他低温性能优异的橡胶共混的方式，通过物理改性，打破结 构规整性，以获得综合性能优良的并用胶；（3)生产过程中选用合适的硫化体系、增强填充 剂，加入低温增塑剂来改善低温性能（弹性体，2008,18 (2) : 69-74)。
[0004] 余惠琴等利用稀土丁异戊橡胶共混改性天然橡胶，共混胶在-40°c下保温两小时 后，无明显结晶现象，基本保持了良好的弹性，胶料的剪切模量与室温下的相比变化不大， 能够满足橡胶材料在-40°0下的使用要求（特种橡胶制品，2006,27(3):28-31)。特种合成 橡胶ACM(硅橡胶/丙烯酸酯橡胶）具有良好的耐油性和耐热性，在汽车工业中得到广泛的 应用，被称为"车用橡胶"，但其存在"冷脆热粘"现象，耐寒性极差（合成橡胶工业，2004， 27 (4) : 252-256)。若将ACM与硅橡胶共混，可使共混胶获得平衡的耐热性、耐油性和耐低温 性能。日本JSR公司研发了 ACM/硅橡胶共混胶：JSKJ ENIX A系列并用胶（Rubber World， 1989,201(3):20)。这种新型并用胶具有海岛结构，是粒径< Ιμπι的"岛相"硅橡胶分散在 "海相" ACM中，这种橡胶的脆性温度处于-43°C以下，远低于ACM的脆性温度-27°C。
[0005] 以上工作，主要改善并用胶低温性能，本工作中，我们首次针对阻尼及低温性能等 综合性能表现，通过改变生胶体系来实现复合共混材料综合性能的最优化。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种聚异戊二烯复合共混材料，所述的复合共混材料包括聚异戊二 烯树脂、天然橡胶和顺丁橡胶；
[0007] 所述的复合共混材料总重量份数按100份计，聚异戊二烯重量份数为10-30份 (phr)，天然橡胶重量份数为70-90份（phr)，顺丁橡胶重量份数0~40份（phr)。
[0008] 所述的复合共混材料采用如下组分和重量份数的原料按照如下方法制备而成：原 料包括，10-30phr聚异戊二稀树脂、70-90phr天然橡胶、0~40phr顺丁橡胶、8-12phr促进 剂、2-6phr交联体系、2phr防老剂、补强剂30-50phr。
[0009] 本发明还提供了所述的复合共混材料制备方法包括，70°C开炼机塑炼聚异戊二烯 树脂，包辊形成片状后加入天然橡胶、顺丁橡胶，待共混胶料混炼均匀后依次加入防老剂， 补强剂，交联体系和促进剂。
[0010] 所述的聚异戊二烯复合共混材料促进剂为氧化锌、硬脂酸。
[0011] 所述的聚异戊二烯复合共混材料交联体系为硫磺交联体系、硫载体交联体系或树 脂交联体系中的一种或几种，其中优选硫磺交联体系。
[0012] 所述的聚异戊二烯复合共混材料，防老剂选自防老剂AW，防老剂A，防老剂4010NA 中的一种，其中优选防老剂4010NA。
[0013] 所述的聚异戊二烯复合共混材料补强剂为炭黑、白炭黑中的一种，其中，优选炭黑 N550〇
[0014] 与现有技术相比，本发明针对阻尼及低温性能等综合性能表现，通过改变生胶体 系来实现复合共混材料综合性能的最优化。
【具体实施方式】
[0015] 以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段 来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0016] 对比例1
[0017] 70°C开炼机投入IOOphr TPI粉末，塑化使其包辊形成片状后，依次加入5phr氧化 锌、3phr硬脂酸、2phr防老剂4010NA、30phr炭黑N550、2. 5phr硫磺、0· 6phr促进剂DM，混 合均匀，得到聚异戊二烯混炼胶。样品测试的数据如表1 :
[0018] 表1样品测试实验结果
[0019]
[0020] 对比例2
[0021] 70°C开炼机投入20phrTPI粉末，塑化使其包辊形成片状后，依次加入80phr天然 橡胶、5phr氧化锌、3phr硬脂酸、2phr防老剂4010NA、30phr炭黑N550、2. 5phr硫磺、0· 6phr 促进剂DM，混合均匀，得到聚异戊二烯并用胶。样品测试的数据如表2 :
[0022] 表2样品测试实验结果
[0023]
[0024] 具体实施例1
[0025] 70°C开炼机投入20phrTPI粉末，塑化使其包辊形成片状后，依次加入60phr天然 橡胶、20phr顺丁橡胶、5phr氧化锌、3phr硬脂酸、2phr防老剂4010NA、30phr炭黑N550、 2. 5phr硫磺、0. 6phr促进剂DM，混合均匀，得到聚异戊二烯复合共混材料。样品测试的数据 如表3 :
[0026] 表3样品测试实验结果
[0027]
[0028] 具体实施例2
[0029] 70°C开炼机投入30phrTPI粉末，塑化使其包辊形成片状后，依次加入50phr天然 橡胶、20phr顺丁橡胶、5phr氧化锌、3phr硬脂酸、2phr防老剂4010NA、30phr炭黑N550、 2. 5phr硫磺、0. 6phr促进剂DM，混合均匀，得到聚异戊二烯复合共混材料。样品测试的数据 如表4 :
[0030] 表4样品测试实验结果
[0031]
[0032] 具体实施例3
[0033] 70°C开炼机投入30phrTPI粉末，塑化使其包辊形成片状后，依次加入60phr天然 橡胶、IOphr顺丁橡胶、5phr氧化锌、3phr硬脂酸、2phr防老剂4010NA、30phr炭黑N550、 2. 5phr硫磺、0. 6phr促进剂DM，混合均匀，得到聚异戊二烯复合共混材料。样品测试的数据 如表5 :
[0034] 表5样品测试实验结果
[0035]
【主权项】
1. 一种聚异戊二烯树脂复合共混材料，其特征在于：所述复合共混材料包括片层石墨 烯、反式聚异戊二烯树脂、天然橡胶和顺丁橡胶。2. 根据权利要求1所述的复合共混材料，其特征在于：所述复合共混材料总重量份数 按100份计，聚异戊二烯树脂重量份数为10-30份（phr)，天然橡胶重量份数为70-90份 (phr)，顺丁橡胶重量份数0~40份（phr)。3. 根据权利要求2所述的复合共混材料，其特征在于：采用如下组分和重量份数的原 料按照如下方法制备而成； 原料包括，聚异戊二烯树脂重量份数为10-30份（phr)，天然橡胶重量份数为70-90份 (phr)，顺丁橡胶重量份数0~40份（phr)、8-12phr促进剂、2-6phr交联体系、2phr防老剂、 补强剂30-50phr; 制备方法包括，70~80°C开炼机塑炼聚异戊二烯树脂，包辊形成呈透明状后加入天然 橡胶、顺丁橡胶，待共混胶料混炼均匀后依次加入防老剂，补强剂，交联体系和促进剂。4. 根据权利要求3所述聚异戊二烯复合共混材料，其特征在于：所述促进剂为氧化锌、 硬脂酸。5. 根据权利要求3所述的聚异戊二烯复合共混材料，其特征在于：所述交联体系为硫 磺交联体系、硫载体交联体系或树脂交联体系中的一种或几种，其中优选硫磺交联体系。6. 根据权利要求3所述的聚异戊二烯复合共混材料，其特征在于：所述防老剂选自防 老剂AW，防老剂A，防老剂4010NA中的一种，其中优选防老剂4010NA。7. 根据权利要求3所述的聚异戊二烯复合共混材料，其特征在于：所述聚异戊二烯复 合共混材料补强剂为炭黑、白炭黑中的一种，其中，优选炭黑N550。
【专利摘要】本发明提供了一种聚异戊二烯树脂复合共混材料的制备方法，所述聚异戊二烯复合共混材料是由聚异戊二烯塑料与天然橡胶顺丁橡胶经过物理共混制备而成。得到的复合共混材料在保留聚异戊二烯塑料优良的阻尼性能的基础上，具有更好的低温性能。
【IPC分类】C08K3/04, C08K5/18, C08L7/00, C08K13/02, C08K3/06, C08K3/22, C08L9/00, C08K5/09
【公开号】CN104927100
【申请号】CN201510140423
【发明人】宗成中, 王春芙, 郎秀瑞, 曹兰, 刘尧
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年3月27日