CN102775565B - 改性丁戊橡胶及其生产方法和使用其进行改性的橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改性丁戊橡胶及其生产方法和使用其进行改性的橡胶材料。改性丁戊橡胶，其组分和质量百分比为：丁二烯：50-80％，戊二烯：10-40％，四氯乙烯：5-20％，氯化聚乙烯：2-10％。本发明的有益效果是：1)采用丁戊橡胶与天然橡胶并用的橡胶材料，硫化后，拉伸强度≥20MPa，扯断伸长率≥800。2)采用丁戊橡胶与丁苯橡胶并用的橡胶材料，硫化后，拉伸强度≥20MPa，扯断伸长率≥450。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶领域，特别是涉及改性丁戊橡胶及其生产方法和使用其进行改性的橡胶材料。
背景技术
当前在天然橡胶与石油资源日趋紧张的国际大环境中，国内的天然橡胶价格也由前些年的万元左右每吨，上升为当前的4万左右每吨；合成橡胶也升至3万左右每吨。导致许多橡胶厂无法正常生产，甚至面临破产的严重局面。
橡胶配方在经过了几十年的研制、改进与使用，同行业间为了竟争的胜出，纷纷想办法降低成本。但是受材料性能的限制，橡胶配方早已经到了改无可改的地步。因此，迫切需要推出新型材料，以适应当前橡胶行业的社会需求。
丁戊橡胶因大分子链较短，目前尚不能单独作为橡胶使用，但却能够取代部分天然橡胶，应用于轮胎、胶带、油封等各种橡胶制品中，而且显现出了许多一般通用橡胶所不具备的特性：
1)与炭黑的湿润能力大大加强，粉尘飞扬明显减少，从而提高了炭黑在橡胶中的扩散速度，缩短了混炼时间(小型密炼机，密炼时间从12分钟减少到8分钟)。
2)混炼胶的门尼黏度有所降低，从而可适当提高合成橡胶用量或炭黑及补强剂的用量，而不降低硫化胶的性能。
3)混炼胶的自粘与互粘性能都很好，压延时，混炼胶向帘布中沁透力增强，帘布挂胶均匀，胶-线间的粘着强度也较好的得以提高。压出、接头等工艺操作性均明显优于正常混炼胶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性丁戊橡胶、生产方法及使用其进行改性的橡胶材料。
本发明的目的是通过如下途径实现的：
改性丁戊橡胶，其组分和质量百分比为：
丁二烯：50-80％
戊二烯：10-40％
四氯乙烯：5-20％
氯化聚乙烯：2-10％。
本发明还提供了改性丁戊橡胶的制备方法，其步骤为：
1)聚合反应：
丁二烯单体在催化剂作用下进行加聚反应时，按比例添加戊二烯单体，反应获得中间产物二烯烃改性体。
2)物理改性：
将四氯乙烯和氯化聚乙烯加入到二烯烃改性体中，常温下进行高速搅拌2-10小时，然后在密炼机上进行捏炼或者在双螺杆挤出机挤出，压力为100MPa，温度为60-100℃，下料后，使用开炼机下片，即得改性丁戊橡胶。
本发明还提供了使用改性丁戊橡胶作为改性剂与天然橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：5-15％
天然橡胶：60-90％
硬脂酸：0.1-1.5％
促进剂M：0.2-2％
硫磺：1-10％。
本发明还提供了使用改性丁戊橡胶作为改性剂与丁苯橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：5-15％
丁苯橡胶：60-90％
硬脂酸：0.1-1.5％
氧化锌：0.1-1.5％
促进剂TBBS：0.2-2％
N330炭黑：2-60％
硫磺：1-10％。
本发明的有益效果是：
1)丁戊橡胶是一种多相结构的高分子材料.各相之间互相影响，即能产生明显的协同效应，又具有各自不同的界面活性特性，因此丁戊橡胶能很好的与天然、丁苯、顺丁、丁腈等不饱和橡胶共混共融，形成很厚的相界面层，增强整个体系的稳定性，与饱和橡胶三元乙丙、丁基橡胶等也具有相当好的共混性能。
2)丁戊橡胶可取代部分天然橡胶或丁苯、顺丁等合成橡胶，应用到各种橡胶产品中的功能，为橡胶行业打开了一扇新的材料大门。丁戊橡胶具有降低体系内聚能的特点，炼胶过程吃粉(炭黑)速度明显加快，电能消耗降低50％，炼胶时间缩短30％，混炼胶的自粘、互粘性都得以较大幅度提高，且配方配比中，填充剂用量比传统用量提高10-30％而不降低产品性能等。
3)采用丁戊橡胶与天然橡胶并用的橡胶材料，硫化后，拉伸强度≥20Mpa，扯断伸长率≥800。
4)采用丁戊橡胶与丁苯橡胶并用的橡胶材料，硫化后，拉伸强度≥20Mpa，扯断伸长率≥450。
具体实施方式
实施例1：
改性丁戊橡胶，其组分和质量百分比为：
丁二烯：80％
戊二烯：10％
四氯乙烯：5％
氯化聚乙烯：5％。
改性丁戊橡胶采用下面的方法生产：
1)聚合反应：
丁二烯单体在催化剂作用下进行加聚反应时，按比例添加戊二烯单体，反应获得中间产物二烯烃改性体。
2)物理改性：
将四氯乙烯和氯化聚乙烯加入到二烯烃改性体中，常温下进行高速搅拌10小时，然后在密炼机上进行捏炼或者在双螺杆挤出机挤出，压力为100MPa，温度为100℃，下料后，使用开炼机下片，即得改性丁戊橡胶。
使用改性丁戊橡胶作为改性剂与天然橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：15％
天然橡胶：80％
硬脂酸：1.5％
促进剂M：2％
硫磺：1.5％。
硫化后的橡胶材料拉伸强度为26Mpa，扯断伸长率为830。
实施例2：
改性丁戊橡胶，其组分和质量百分比为：
丁二烯：50％
戊二烯：40％
四氯乙烯：5％
氯化聚乙烯：5％。
改性丁戊橡胶采用下面的方法生产：
1)聚合反应：
丁二烯单体在催化剂作用下进行加聚反应时，按比例添加戊二烯单体，反应获得中间产物二烯烃改性体。
2)物理改性：
将四氯乙烯和氯化聚乙烯加入到二烯烃改性体中，常温下进行高速搅拌2小时，然后在密炼机上进行捏炼或者在双螺杆挤出机挤出，压力为100MPa，温度为60℃，下料后，使用开炼机下片，即得改性丁戊橡胶。
使用改性丁戊橡胶作为改性剂与丁苯橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：5％
丁苯橡胶：80％
硬脂酸：1％
氧化锌：1％
促进剂TBBS：2％
N330炭黑：10％
硫磺：1％。
硫化后的橡胶材料拉伸强度为28Mpa，扯断伸长率为463。
实施例3：
改性丁戊橡胶，其组分和质量百分比为：
丁二烯：65％
戊二烯：25％
四氯乙烯：5％
氯化聚乙烯：5％。
改性丁戊橡胶采用下面的方法生产：
1)聚合反应：
丁二烯单体在催化剂作用下进行加聚反应时，按比例添加戊二烯单体，反应获得中间产物二烯烃改性体。
2)物理改性：
将四氯乙烯和氯化聚乙烯加入到二烯烃改性体中，常温下进行高速搅拌6小时，然后在密炼机上进行捏炼或者在双螺杆挤出机挤出，压力为100MPa，温度为80℃，下料后，使用开炼机下片，即得改性丁戊橡胶。
使用改性丁戊橡胶作为改性剂与天然橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：10％
天然橡胶：80％
硬脂酸：1％
促进剂M：1％
硫磺：8％。
硫化后的橡胶材料拉伸强度为30Mpa，扯断伸长率为821。
实施例4：
改性丁戊橡胶，其组分和质量百分比为：
丁二烯：65％
戊二烯：25％
四氯乙烯：5％
氯化聚乙烯：5％。
改性丁戊橡胶采用下面的方法生产：
1)聚合反应：
丁二烯单体在催化剂作用下进行加聚反应时，按比例添加戊二烯单体，反应获得中间产物二烯烃改性体。
2)物理改性：
将四氯乙烯和氯化聚乙烯加入到二烯烃改性体中，常温下进行高速搅拌8小时，然后在密炼机上进行捏炼或者在双螺杆挤出机挤出，压力为100MPa，温度为90℃，下料后，使用开炼机下片，即得改性丁戊橡胶。
使用改性丁戊橡胶作为改性剂与丁苯橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：8％
丁苯橡胶：60％
硬脂酸：1％
氧化锌：1％
促进剂TBBS：2％
N330炭黑：18％
硫磺：10％。
硫化后的橡胶材料拉伸强度为28Mpa，扯断伸长率为478。
Claims (3)
1.改性丁戊橡胶的生产方法，其步骤为：
1)聚合反应：
质量百分比50-80％的丁二烯单体在催化剂作用下进行加聚反应时，添加质量百分比10-40％的戊二烯单体，反应获得中间产物二烯烃改性体；
2)物理改性：
将质量百分比5-20％的四氯乙烯和2-10％的氯化聚乙烯加入到二烯烃改性体中，常温下进行高速搅拌2-10小时，然后在密炼机上进行捏炼或者在双螺杆挤出机挤出，压力为100MPa，温度为60-100℃，下料后，使用开炼机下片，即得改性丁戊橡胶。
2.使用如权利要求1所述方法生产的改性丁戊橡胶作为改性剂与天然橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：5-15％
天然橡胶：60-90％
硬脂酸：0.1-1.5％
促进剂M：0.2-2％
硫磺：1-10％。
3.使用如权利要求1所述方法生产的改性丁戊橡胶作为改性剂与丁苯橡胶并用的橡胶材料，其组分和质量百分比为：
改性丁戊橡胶：5-15％
丁苯橡胶：60-90％
硬脂酸：0.1-1.5％
氧化锌：0.1-1.5％
促进剂TBBS：0.2-2％
N330炭黑：2-60％
硫磺：1-10％。
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| "稀土丁异戊橡胶改性天然橡胶的应用研究";余惠琴 等;《特种橡胶制品》;20060630;第27卷(第3期);28-31 * |
| "稀土丁戊橡胶性能及在胎面胶中应用的研究";焦志民 等;《橡胶工业》;20021231;第49卷;462-466 * |
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