三元乙丙橡胶及其制备方法技术

技术编号:20322570 阅读:87 留言:0更新日期:2019-02-13 03:01
本发明专利技术提供了三元乙丙橡胶及其制备方法。该三元乙丙橡胶包含:三元乙丙橡胶;补强炭黑;微晶蜡;抗氧剂;碳自由基捕获剂;环氧树脂。加入微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂和环氧树脂可以更好的减弱补强炭黑表面基团对三元乙丙橡胶性能的负面影响,进而避免填充大量中低补强炭黑,提高含胶率,改善三元乙丙橡胶的使用性能;特别是上述配方同样适用于粒径较小的高补强炭黑,微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂和环氧树脂可以有效减少高补强炭黑表面基团对三元乙丙橡胶的负面影响,使得三元乙丙橡胶不易泛彩,可以在保证三元乙丙橡胶力学性能满足要求的同时,维持较低的炭黑用量,提高含胶率,拉伸撕裂强度好及弹性佳,且原料来源广泛,用量少,成本低,无污染。

EPDM and its preparation method

The invention provides ethylene propylene diene rubber and a preparation method thereof. The EPDM rubber comprises: EPDM rubber; reinforced carbon black; microcrystalline wax; antioxidant; carbon free radical trapping agent; epoxy resin. Adding microcrystalline wax, antioxidant, carbon free radical trapping agent and epoxy resin can better reduce the negative effect of surface groups of reinforced carbon black on the properties of EPDM rubber, thus avoiding filling a large number of medium and low reinforced carbon black, increasing rubber content and improving the performance of EPDM rubber; especially, the above formulations are also applicable to high reinforced carbon black with smaller particle size, microcrystalline wax and oxygen resistance. Additives, carbon radical trapping agents and epoxy resins can effectively reduce the negative effects of surface groups of high-reinforced carbon black on EPDM rubber, making it difficult for EPDM to color. They can ensure that the mechanical properties of EPDM rubber meet the requirements, maintain a lower amount of carbon black, improve the rubber content, good tensile tear strength and elasticity, and have a wide range of raw materials and dosage. Less, low cost, no pollution.

【技术实现步骤摘要】
三元乙丙橡胶及其制备方法
本专利技术涉及橡胶材料领域,具体地,涉及三元乙丙橡胶及其制备方法。
技术介绍
在乙丙橡胶配方中加入生胶、中低补强炭黑、惰性填料(优选硅粉)、油、硫磺、促进剂和硬脂酸,其中,中低补强炭黑由于炭黑粒子的粒径较大,比表面积小,表面氧化基团少,减少了泛彩现象的发生;惰性填料则能与炭黑表面的羟基、羰基和羧基等基团进行反应,降低了基团与空气中氧接触产生散射泛彩的风险。但此种改善三元乙丙橡胶泛彩的方法存在以下几方面不足:①配方中炭黑的选用范围较小,为减少炭黑粒子表面官能团的存在而局限于选择粒径大的炭黑品种。②为吸收大量炭黑表面官能团而加入的惰性填料与炭黑用量成正比,炭黑粒径越大,对橡胶的补强效果越差,达到同等硬度需要增加炭黑的用量,则惰性填料用量也要增加,这样会造成配方总份数的增加,含胶率下降,拉伸撕裂强度和橡胶弹性也有所下降。因此,关于三元乙丙橡胶的研究有待深入。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种具有无污染、不易泛彩、强度好或弹性佳等优点的三元乙丙橡胶。在本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种三元乙丙橡胶。根据本专利技术的实施例,该三元乙丙橡胶包含:三元乙丙橡胶;补强炭黑;微晶蜡;抗氧剂;碳自由基捕获剂;环氧树脂。专利技术人发现,加入微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂和环氧树脂可以更好的减弱补强炭黑表面基团对三元乙丙橡胶性能的负面影响,进而避免填充大量中低补强炭黑,提高含胶率,改善三元乙丙橡胶的使用性能;特别是上述配方同样适用于粒径较小的高补强炭黑,微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂和环氧树脂可以有效减少高补强炭黑表面基团对三元乙丙橡胶的负面影响,使得三元乙丙橡胶不易泛彩,相对于现有技术中只能采用中低补强炭黑,通过采用粒径小的高补强炭黑,可以在保证三元乙丙橡胶力学性能满足要求的同时,维持较低的炭黑用量,提高含胶率,拉伸撕裂强度好及弹性佳,且原料来源广泛,用量少,成本低。在本专利技术的另一个方面,本专利技术提供了一种制备前面所述的三元乙丙橡胶的方法。根据本专利技术的实施例,该方法包括:将三元乙丙橡胶、补强炭黑、微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂、环氧树脂进行混炼,得到混炼胶;将混炼胶在开炼机上薄通,打5-8个三角包,然后出片,得到所述三元乙丙橡胶。由此,制备工艺简单成熟,易于工业化生产,而且,此方法制备的三元乙丙橡胶含胶率高、无污染、不易泛彩、拉伸撕裂强度好及弹性佳。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。在本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种三元乙丙橡胶。根据本专利技术的实施例,该三元乙丙橡胶包含:三元乙丙橡胶;补强炭黑;微晶蜡;抗氧剂;碳自由基捕获剂;环氧树脂。专利技术人发现,加入微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂和环氧树脂可以更好的减弱补强炭黑表面基团对三元乙丙橡胶性能的负面影响,进而避免大量填充中低补强炭黑,提高含胶率,改善三元乙丙橡胶的使用性能;特别是上述配方同样适用于粒径较小的高补强炭黑,微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂和环氧树脂可以有效减少高补强炭黑表面基团对三元乙丙橡胶的负面影响,使得三元乙丙橡胶不易泛彩,相对于现有技术中只能采用中低补强炭黑,通过采用粒径小的高补强炭黑,可以在保证三元乙丙橡胶力学性能满足要求的同时,维持较低的炭黑用量,提高含胶率,拉伸撕裂强度好及弹性佳,且原料来源广泛,用量少,成本低,无污染。根据本专利技术的实施例,三元乙丙橡胶可以进一步包括石蜡油;聚乙二醇;硬脂酸;氧化锌;硫磺;促进剂。由此,可以制备性能较佳的三元乙丙橡胶。其中,石蜡油在橡胶中具有软化作用,可以调节胶料硬度,改善加工性能;聚乙二醇可以活化硫化交联反应,稳定胶料硬度;硬脂酸可以活化硫化反应,促使炭黑、氧化锌等粉料均匀分散;氧化锌加快硫化反应速度,提高硫化程度;硫磺与三元乙丙橡胶发生了交联反应,使线性分子形成立体网状结构,降低三元乙丙橡胶的可塑性强度,增强弹性;促进剂可以促使硫磺与三元乙丙橡胶交联反应的进行。根据本专利技术的实施例,该三元乙丙橡胶包含:三元乙丙橡胶120重量份,补强炭黑50-80重量份,石蜡油50-80重量份,聚乙二醇0.5-1重量份,微晶蜡1-3重量份,抗氧剂0.5-1.0重量份,碳自由基捕获剂0.2-1.0重量份,环氧树脂2-10重量份,硬脂酸1-2重量份,氧化锌4-8重量份,硫磺1-1.5重量份,促进剂2-4重量份。由此,具有上述配比的三元乙丙橡胶可以优于其他配比发挥作用,获得的三元乙丙橡胶含胶率高、无污染、不易泛彩、拉伸撕裂强度好及弹性佳,使用性能更佳。根据本专利技术的实施例,三元乙丙橡胶的具体种类没有特殊要求,只要其乙烯含量为40-80%,门尼粘度(ML(1+4)125℃)为40-100,第三单体含量为4-10%即可。在本专利技术的实施例中,三元乙丙橡胶选自S512F。由此,材料来源广泛,应用也较广泛,且性能理想。本领域人员熟知,三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物,所以,前面所述的第三单体是指非共轭二烯烃。根据本专利技术的实施例,补强炭黑的具体种类也没有特殊限制,即对炭黑粒径、品种等无太多限制,可以为低补强、中补强至高补强等多种粒径的炭黑,本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。特别需要指出的是,本专利技术的三元乙丙橡胶中采用的微晶蜡、抗氧剂、碳自由基捕获剂及环氧树脂对补强炭黑表面基团的作用更佳,可以更大幅度的减弱补强炭黑表面基团的负面影响,由此可以采用粒径较小的高补强炭黑,进而对三元乙丙橡胶的补强效果更佳,可以避免填充大量中低补强炭黑,提高含胶率,使其弹性、拉伸撕裂强度更佳,且泛彩的可能性显著降低。在本专利技术的一些实施例中,高补强炭黑可以选自炭黑N330、炭黑N550中的至少一种。由此,高补强炭黑粒径小,补强效果好,可以维持较低的炭黑用量,提高三元乙丙橡胶的含胶率。根据本专利技术的实施例,为了更好的减少补强炭黑表面基团如羧基、羟基等的负面影响,可以预先利用表面处理剂对补强炭黑进行表面改性。由此,可以减少其他助剂的用量,更好的避免泛彩现象的发生,提高三元乙丙橡胶的含胶率,进而增强三元乙丙橡胶的强度和弹性。根据本专利技术的实施例,所使用的表面处理剂的具体种类没有特殊要求,只要可以降低补强炭黑表面基团如羧基、羰基等氧化基团的负面影响即可,本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在本专利技术的一些实施例中,表面处理剂采用偶联剂类处理剂。由此补强炭黑的表面基团如羧基、羰基等氧化基团与表面处理剂的基团进行化学反应,降低补强炭黑表面基团如羧基、羰基等氧化基团的负面影响,进而更好的避免泛彩现象的发生。根据本专利技术的实施例,石蜡油的具体种类也没有特殊限制,只要其闪点为200℃以上即可,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。在本专利技术的实施例中,石蜡油选自KP6030。由此,石蜡油具有高闪点和低挥发份的优点,为三元乙丙橡胶的加工提供更好的耐候性和高温下挥发小的特性,而且,石蜡油中芳烃含量少,对胶料力学性能影响小,有利于后续步骤硫化工艺的进行。根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元乙丙橡胶,其特征在于,包含:三元乙丙橡胶;补强炭黑;微晶蜡;抗氧剂;碳自由基捕获剂;环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种三元乙丙橡胶,其特征在于,包含:三元乙丙橡胶;补强炭黑;微晶蜡;抗氧剂;碳自由基捕获剂;环氧树脂。2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,进一步包括石蜡油;聚乙二醇;硬脂酸;氧化锌;硫磺;促进剂。3.根据权利要求2所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,包含:所述三元乙丙橡胶120重量份,所述补强炭黑50-80重量份,所述石蜡油50-80重量份,所述聚乙二醇0.5-1重量份,所述微晶蜡1-3重量份,所述抗氧剂0.5-1.0重量份,所述碳自由基捕获剂0.2-1.0重量份,所述环氧树脂2-10重量份,所述硬脂酸1-2重量份,所述氧化锌4-8重量份,所述硫磺1-1.5重量份,所述促进剂2-4重量份。4.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述三元乙丙橡胶乙烯含量为40-80%,门尼粘度(ML(1+4)125℃)为40-100,第三单体含量为4-10%。5.根据权利要求4所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述三元乙丙橡胶选自S512F。6.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述补强炭黑包括中低补强炭黑和高补强炭黑。7.根据权利要求6所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述高补强炭黑选自炭黑N330、炭黑N550中的至少一种。8.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,预先使用表面处理剂对所述补强炭黑进行表面改性。9.根据权利要求2所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述石蜡油闪点为200℃以上。10.根据权利要求9所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述石蜡油选自KP6030。11.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述微晶蜡选自莱茵蜡L-654。12.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶,其特征在于,所述抗氧剂为非污染型抗氧剂。...

【专利技术属性】
技术研发人员:淦克园林志文侯振宇
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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