压缩回弹性优良的微孔三元乙丙橡胶泡沫材料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式设及泡沫材料领域，更具体地，本发明的实施方式设及一种压 缩回弹性优良的微孔=元乙丙橡胶泡沫材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] =元乙丙橡胶及其泡沫材料的耐寒性、耐候性优良，由于比重小、易于成型为各种 形状，具有良好的吸收机械能的特性，广泛用作运输车辆、航行舰船、各种飞行器、高溫设备 与仪器仪表、建筑口窗的振动隔离和密封材料。由于有更为优异的耐热性、压缩回弹性质， 过氧化物硫化的=元乙丙橡胶泡沫材料对设备依赖性小、应用范围广，成为近年来的一个 研究热点。
[0003] 本发明人在研究采用偶氮二甲酯胺（ADC)作发泡剂的=元乙丙橡胶泡沫材料时 发现，采用化0和尿素等配合的ADC热分解溫度高（〉15(TC)、过氧化物硫化剂匹配不良、难 W获得良好硫化效果，泡沫材料的松弛蠕变大、压缩回弹性不良，恢复性较差。即使采用多 量配合的（8-12% )2-琉基苯并咪挫防老剂与ADC、有机过氧化物配合S元乙丙橡胶发泡成 型，也难W获得良好压缩回弹性、低压缩蠕变的EPDM泡沫材料。采用福射硫化方法使硫化 与发泡分步进行制备=元乙丙橡胶泡沫，虽然可避免传统发泡过程用硫化与发泡中硫化速 率与发泡速率难W匹配的问题，但该方法对福射设备的依赖性很大，应用范围有限。
【发明内容】
[0004] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种压缩回弹性优良的微孔=元乙丙橡胶泡 沫材料及其制备方法，W期望可W解决泡沫材料的松弛蠕大、压缩回弹性不良，恢复性较差 的问题。 阳〇化]根据在娃橡胶泡沫材料中的研究经验，在深刻理解有机过氧化物交联聚合物材料 的机理和化学发泡剂的分解特性的基础上，尤其针对有机过氧化物交联下=元乙丙橡胶大 分子链易于断链的事实，本发明研究开发了新型的过氧化物硫化的尤其适合于模压成型的 压缩回弹性优良的=元乙丙橡胶泡沫材料及其制备方法。本发明通过口尼浓度20W上的 =元乙丙橡胶，聚合度1000或1000W上的至少具有两个结合在娃原子上的链締基的有机 聚硅氧烷、比表面积度ET法）为10-400m7g的无机纳米粒子、低溫发泡剂、有机过氧化物 组合物的配合，在必要的压力下通过低溫高溫二次硫化发泡，得到一种压缩回弹性优良的 微孔=元乙丙橡胶泡沫材料。因此，本发明的一种实施方式采用W下技术方案：
[0006] 压缩回弹性优良的微孔=元乙丙橡胶泡沫材料，该材料由包含按质量份计量的W 下组分制成：
[0007] (A)乙婦-丙婦-非共觀二婦炫共聚物 100-20份; (政）艺烯基珪橡胶 0-80份; (C) 无机纳米粒子 10-60份； (D) 低温发泡剂 0,5-15份； (E) 有机过氧化物组合物 0.5-10份；
[0008] 其中乙締-丙締-非共辆二締控共聚物中的非共辆二締控选自于乙叉降冰片 締、1，4-己二締和异戊二締，共聚物的口尼粘度不低于20 ;乙締基娃橡胶的聚合度不低于 1000、且含有至少2个与娃原子连接的链締基；有机过氧化物组合物由Imin热分解半衰期 低于155°C的有机过氧化物El和Imin热分解半衰期不低于170°C的有机过氧化物E2构成。
[0009] 所述有机过氧化物El为过氧化二苯甲酯、2, 4-二氯-过氧化二苯甲酯、过氧化对 甲基苯甲酯、过氧化邻甲基苯甲酯、1,1-二叔下基过氧基-3, 3, 5-=甲基环己烧、1,1-双 (叔下基过氧基）环己烧、过氧化苯甲酸叔下醋中的至少一种；所述有机过氧化物E2为 过氧化二异丙苯、1，4-双叔下基过氧异丙基苯、1，3-双叔下基过氧异丙基苯、2, 5-二甲 基-2,5-双（叔下基过氧基）-3-己烘、2, 5-二甲基-2, 5-双（叔下基过氧基）己烧中的至 少一种；所述Imin热分解半衰期低于155°C的有机过氧化物与所述Imin热分解半衰期大 于170°C的有机过氧化物的质量比为0. 3-6 :10。
[0010] 所述乙締-丙締-非共辆二締控共聚物的舰值为巧-30)/lOOg。
[0011] 所述乙締基娃橡胶的乙締基含量为0. 04-0. 5mol%。
[0012] 所述无机纳米粒子是二氧化娃、碳酸巧、高岭±、粘±、=氧化二侣、二氧化铁、碳 黑、蒙脱±、陶±中的至少一种的纳米粒子。
[0013] 所述无机纳米粒子的BET法比表面积为10-400m2/g。
[0014] 所述低溫发泡剂为二亚硝基五次甲基四胺、4, 4'-氧代双苯横酷阱、对甲苯横酷 阱、偶氮二甲酯胺中的至少一种。
[0015] 所述低溫发泡剂的放气量不小于lOOml/g，粒径不大于20ym，在橡胶中的初始分 解溫度不高于150°C。
[0016] 所述的压缩回弹性优良的微孔=元乙丙橡胶泡沫材料还包含=締丙基异氯脈酸 醋、S締丙基氯脈酸醋、液体聚下二締、二甲基丙締酸乙二醇醋、N，N'-间苯亚甲基双马来酷 亚胺、苯偏S酸締丙基醋、S甲基丙締酸S径甲基丙烷醋、二甲基丙締酸1，3 -亚下基二醇 醋、甲基丙締酸儀、甲基丙締酸锋、甲基丙締酸中的至少一种的交联活性剂，并且其用量为 0. 1-10 份。
[0017] 本发明还提供了制备上述压缩回弹性优良的微孔S元乙丙橡胶泡沫材料的方法， 包括W下步骤：
[0018] a.将乙締-丙締-非共辆二締控共聚物、乙締基娃橡胶分别与无机纳米粒子在开 炼机或捏合机、密炼设备中分散均匀，分散过程中添加适量分散剂，在高溫下排出小分子， 得到两种混合物，再将运两种混合物在适量界面活性剂作用下通过加热共混分散均匀，下 料后冷却，得到=元乙丙橡胶组合物基料；
[0019]b.在=元乙丙橡胶组合物基料中加入低溫发泡剂、交联活性剂分散均匀，再在不 高于有机过氧化物El和有机过氧化物E2的1化半衰期溫度减去30°C的溫度条件下加入运 两种有机过氧化物并分散均匀，得到加入低溫发泡剂的胶料； W20]C.将所述加入低溫发泡剂的胶料注入模腔，在溫度130°C±10°C和压力 0.IMPa-SOMPa条件下反应5-20min实现轻微交联，再在溫度170°C±2(TC条件下高溫硫化 足够时间得到所述微孔=元乙丙橡胶泡沫材料。
[0021] 下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。 阳02引-成分（A)-
[002引成分（A)的乙締-丙締-非共辆二締共聚物是通过乙締、丙締和非共辆二締控 的共聚得到的橡胶共聚物，非共辆二締控在共聚后仍有一个碳碳双键保留、从而可W通过 硫化剂实现橡胶的交联。非共辆二締限定为乙叉降冰片締（5-亚乙基-2-降冰片締）、 1，4-己二締、双环戊二締等。所述的乙締-丙締-非共辆二締共聚物具体的实例包括乙 締-丙締-乙叉降冰片締共聚物，其衍生物包括=元乙丙橡胶的面化产物如氯化=元乙丙 橡胶（chlorinatedEPDMriAber)、漠化S元乙丙橡胶化rominatedEPDMriAber)、横化S 元乙丙橡胶、腊化乙丙橡胶、丙締酸醋化乙丙橡胶W及=元乙丙橡胶离聚体等，其口尼粘度 ML!;^若,不低于20,在20-80之间为宜，优选35-55 ;其中第S单体的含量W舰值来表示，舰 值W5-30为宜，优选10-25,更优选19-23。
[0024]-成分做-
[00巧]成分做乙締基娃橡胶的具体特征为：聚合度不低于1000的、每个分子至少含有 2个与娃原子直接连接的链締基的有机聚硅氧烷。有机聚硅氧烷是聚合物基体材料，其平均 组成如公式（I)所示。 W26]RaSiO(4aV2 讯
[0027](式中，R表示相同或不相同的单价控基，a是1.95-2. 05的正数。）
[0028] 在平均组成公式（I)中，R表示相同或不相同的单价控基，通常为1-6个碳原子。 R表示的单价控基可为单取代或多取代，取代基可为面素或氯基。R的实例包括甲基、乙基、 丙基、下基、己基的烷基类型；环己基的环烷基类型；乙締基、締丙基、下締基或己締基的链 締基类型；苯基、甲基苯基的芳基类型；单价取代控基的类型包括氯甲基、=氣丙基或氯基 乙基。
[0029] 有机聚硅氧烷的单价控基中，优选甲基、乙締基、苯基或=氣丙基，且R总数中甲 基的比例优选80-99. 99mol%，更优选95-99. 99mol%。有机聚硅氧烷的端基可W为惰性的 =甲基硅氧烷，也可为可参与交联反应的二甲基乙締基硅氧烷、二甲基径基娃氧烷基或= 乙締基娃氧烷基等。
[0030] 每个分子的有机聚硅氧烷中至少含有2个与娃原子直接连接的链締基，如乙締 基、締丙基等。链締基含量范围为0. 04mol% -0. 5mol%，优选0.Imol% -0. 3mol%。
[0031] 成分度）的有机聚硅氧烷可采用环状低分子量有机聚硅氧烷（例如有机硅氧烷的 =聚物或四聚物环体）在碱性或酸性催化剂和高溫条件下进行