一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法，由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶，80～100份；丙烯酸正丁酯，4～6份；六偏磷酸钠，1～3份；过硫酸铵，1～2份；巯基丙酸，0.6～0.8份；三乙醇胺，0.4～0.6份；引发剂，1～3份；防老化剂，2～4份；阻燃剂，1～2份；二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.4～0.6份；所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3～5:1。本发明提供的三元乙丙橡胶强度高，这可能与原料中二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比有关，二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3～5:1时强度最高。
【专利说明】
一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于涉及电缆材料，具体涉及一种高强度三元乙丙橡胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 乙丙橡胶是橡胶制品工业中一项极为重要的原材料，其生产方法主要有溶液聚 合、悬浮聚合和气相聚合三种。近年来，世界合成橡胶生产能力增长变缓，乙丙橡胶生产量 和使用量虽有一定的增长，但增长速度不大，年均增长4%左右。目前全球乙丙橡胶的总生 产能力约为150万吨，2004年总消费量约为90万吨，2006年总消费量约为100万吨，2008年约 为115万吨。2006年我国需求总量约10.5万吨，而产量仅为2万吨。2008年消耗量约比2006年 增加9%，而国内产量并未大幅增长，由此看出乙丙橡胶进口量很大，用于电缆绝缘的乙丙 橡胶基本上都采用进口料。我国三元乙丙橡胶(EPDM)主要由吉化公司生产。在合成橡胶中， 乙丙橡胶价格属于中等，约为25000元/吨，但有一些牌号的价格还要高些。汽车工业耗用量 占乙丙橡胶的大部分，乙丙橡胶主要用于汽车的密封条和轮胎。以500万辆汽车计算，乙丙 橡胶的消耗量约为3.3万吨。我国电缆行业乙丙橡胶的用量逐年增加，已超过1万吨。
[0003] 三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高聚物，是综合性能优良的合成橡胶，具有极 好的电性能，老化性能。但由于不含结晶体，所以强度很低，适用范围受到很大的限制。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一目的在于提供一种高强度三元乙丙橡胶；
[0005] 本发明的第二目的在于提供上述乙丙橡胶的制备方法。
[0006] 本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
[0007] 一种高强度三元乙丙橡胶，由如下重量份的原料制备而成：三元乙丙橡胶，80~ 100份;丙烯酸正丁酯，4~6份;六偏磷酸钠，1~3份;过硫酸铵，1~2份;巯基丙酸，0.6~0.8 份;三乙醇胺，0.4~0.6份；引发剂，1~3份;防老化剂，2~4份;阻燃剂，1~2份;二烷基二苯 胺和磷酸三甲酚酯共0.4~0.6份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3~ 5:1〇
[0008] 进一步地，所述的高强度三元乙丙橡胶由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙 橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基丙酸，0.7份;三乙 醇胺，〇. 5份；引发剂，2份;防老化剂，3份;阻燃剂，1.5份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共 〇. 5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为4:1。
[0009] 进一步地，所述的高强度三元乙丙橡胶由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙 橡胶，80份;丙烯酸正丁酯，4份;六偏磷酸钠，1份;过硫酸铵，1份;巯基丙酸，0.6份;三乙醇 胺，0.4份；引发剂，1份；防老化剂，2份;阻燃剂，1份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.4 份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3:1。
[0010]进一步地，所述的高强度三元乙丙橡胶由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙 橡胶，100份;丙烯酸正丁酯，6份;六偏磷酸钠，3份;过硫酸铵，2份;巯基丙酸，0.8份;三乙醇 胺，0.6份；引发剂，3份；防老化剂，4份;阻燃剂，2份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共O . 6 份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为5:1。
[0011] 进一步地，所述引发剂为过氧化二异丙苯。
[0012] 进一步地，防老化剂为2-巯基苯并咪唑。
[0013]进一步地，所述阻燃剂为聚磷酸铵。
[0014]上述高强度三元乙丙橡胶的制备方法，包括如下步骤：
[0015] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0016] 步骤S2，将引发剂、防老化剂以及阻燃剂与步骤SI中的混合物加热充分混合，加热 温度为60~64°C ;
[0017] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0018] 本发明的优点：
[0019] 本发明提供的三元乙丙橡胶强度高，这可能与原料中二烷基二苯胺和磷酸三甲酚 酯的重量份之比有关，二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3~5:1时强度最高。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范 围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
[0021 ]下述实例中过氧化二异丙苯为引发剂;2-巯基苯并咪唑为防老化剂;聚磷酸铵为 阻燃剂。
[0022]实施例1:乙丙橡胶的制备 [0023] 原料重量份配比：
[0024]三元乙丙橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基 丙酸，〇. 7份;三乙醇胺，0.5份;过氧化二异丙苯，2份;2-巯基苯并咪唑，3份;聚磷酸铵，1.5 份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之 比为4:1。
[0025]制备方法：
[0026] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0027] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0028] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0029]实施例2:乙丙橡胶的制备 [0030] 原料重量份配比：
[0031]三元乙丙橡胶，80份;丙烯酸正丁酯，4份;六偏磷酸钠，1份;过硫酸铵，1份;巯基丙 酸，0.6份;三乙醇胺，0.4份;过氧化二异丙苯，1份;2-巯基苯并咪唑，2份;聚磷酸铵，1份;二 烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.4份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为 3:1〇
[0032]制备方法：
[0033] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0034] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0035] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0036]实施例3:乙丙橡胶的制备 [0037] 原料重量份配比：
[0038]三元乙丙橡胶，100份;丙烯酸正丁酯，6份;六偏磷酸钠，3份;过硫酸铵，2份;巯基 丙酸，0.8份;三乙醇胺，0.6份;过氧化二异丙苯，3份;2-巯基苯并咪唑，4份;聚磷酸铵，2份； 二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.6份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比 为5:1 〇
[0039]制备方法：
[0040] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0041] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0042] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0043]实施例4:乙丙橡胶的制备 [0044] 原料重量份配比：
[0045]三元乙丙橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基 丙酸，〇. 7份;三乙醇胺，0.5份;过氧化二异丙苯，2份;2-巯基苯并咪唑，3份;聚磷酸铵，1.5 份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之 比为3:1。
[0046]制备方法：
[0047] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0048] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0049] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0050] 实施例5:乙丙橡胶的制备 [0051 ] 原料重量份配比：
[0052]三元乙丙橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基 丙酸，〇. 7份;三乙醇胺，0.5份;过氧化二异丙苯，2份;2-巯基苯并咪唑，3份;聚磷酸铵，1.5 份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之 比为5:1。
[0053]制备方法：
[0054] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0055] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0056] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0057]实施例6:对比实施例，二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为2:1 [0058] 原料重量份配比：
[0059]三元乙丙橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基 丙酸，〇. 7份;三乙醇胺，0.5份;过氧化二异丙苯，2份;2-巯基苯并咪唑，3份;聚磷酸铵，1.5 份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之 比为2:1。
[0060]制备方法：
[0061 ] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0062] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0063] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0064]实施例7:对比实施例，二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为6:1 [0065] 原料重量份配比：
[0066]三元乙丙橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基 丙酸，0.7份;三乙醇胺，0.5份;过氧化二异丙苯，2份;2-巯基苯并咪唑，3份;聚磷酸铵，1.5 份;二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之 比为6:1。
[0067]制备方法：
[0068] 步骤Sl，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙 醇胺、二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C;
[0069] 步骤S2,将过氧化二异丙苯、2-巯基苯并咪唑以及聚磷酸铵与步骤SI中的混合物 加热充分混合，加热温度为60~64°C ;
[0070] 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50 ~80转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100°C，第二段加热温度 在105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热 温度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
[0071] 实施例8:效果实施例
[0072]分别测试实施例1~7制备的三元乙丙橡胶的拉伸强度和断裂伸长率，结果见下 表。
[0074]实施例2、3制备的三元乙丙橡胶的性能与实施例4、5基本一致。
[0075]结果表明，本发明提供的三元乙丙橡胶强度高，这可能与原料中二烷基二苯胺和 磷酸三甲酚酯的重量份之比有关，二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3~5:1时 强度最高。
[0076]上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护 范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1. 一种高强度三元乙丙橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备而成:三元乙丙橡 胶，80~100份;丙稀酸正丁酯，4~6份;六偏磷酸钠，1~3份;过硫酸铵，1~2份;疏基丙酸， 0.6~0.8份;三乙醇胺，0.4~0.6份；引发剂，1~3份;防老化剂，2~4份;阻燃剂，1~2份;二 烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯共0.4~0.6份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之 比为3~5:1。2. 根据权利要求1所述的高强度三元乙丙橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备 而成:三元乙丙橡胶，90份;丙烯酸正丁酯，5份;六偏磷酸钠，2份;过硫酸铵，1.5份;巯基丙 酸，〇. 7份;三乙醇胺，0.5份；引发剂，2份;防老化剂，3份;阻燃剂，1.5份;二烷基二苯胺和磷 酸三甲酚酯共0.5份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为4:1。3. 根据权利要求1所述的高强度三元乙丙橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备 而成:三元乙丙橡胶，80份;丙烯酸正丁酯，4份;六偏磷酸钠，1份;过硫酸铵，1份;巯基丙酸， 0.6份;三乙醇胺，0.4份；引发剂，1份;防老化剂，2份;阻燃剂，1份;二烷基二苯胺和磷酸三 甲酚酯共0.4份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为3:1。4. 根据权利要求1所述的高强度三元乙丙橡胶，其特征在于，由如下重量份的原料制备 而成:三元乙丙橡胶，100份;丙烯酸正丁酯，6份;六偏磷酸钠，3份;过硫酸铵，2份;疏基丙 酸，〇. 8份;三乙醇胺，0.6份；引发剂，3份;防老化剂，4份;阻燃剂，2份;二烷基二苯胺和磷酸 三甲酚酯共0.6份;所述二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯的重量份之比为5:1。5. 根据权利要求1~4任一所述的乙丙橡胶，其特征在于:所述引发剂为过氧化二异丙 苯。6. 根据权利要求1~4任一所述的乙丙橡胶，其特征在于:防老化剂为2-巯基苯并咪唑。7. 根据权利要求1~4任一所述的乙丙橡胶，其特征在于:所述阻燃剂为聚磷酸铵。8. 权利要求1~4任一所述高强度三元乙丙橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： 步骤S1，将三元乙丙橡胶、丙烯酸正丁酯、六偏磷酸钠、过硫酸铵、巯基丙酸、三乙醇胺、 二烷基二苯胺和磷酸三甲酚酯加热预混合，加热温度为53~57°C; 步骤S2，将引发剂、防老化剂以及阻燃剂与步骤S1中的混合物加热充分混合，加热温度 为60~64°C ; 步骤S3，将步骤S2中的混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，采用螺杆转速是50~80 转/分钟，在双螺杆挤出机分六段加热，第一段加热温度在90~100 °C，第二段加热温度在 105~120°C，第三段加热温度在120~130°C，第四段加热温度在130~140°C，第五段加热温 度在140~150°C，第六段加热温度在150~160°C ;挤出造粒即得。
【文档编号】C08K5/18GK105859976SQ201610381597
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】陈斌
【申请人】陈斌