一种丁腈橡胶改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丁腈橡胶改性材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：40‑50份的丁腈橡胶、10‑15份的丁苯橡胶、5‑10份的聚苯乙烯、5‑8份的硬脂酸钙、5‑10份的纳米硅藻土、3‑5份的改性剂、0.5‑1.2份的偶联剂、0.1‑0.3份的交联剂；本发明专利技术将经过针对性改性处理的纳米硅藻土与丁腈橡胶进行复合，并使纳米硅藻土均匀分散在丁腈橡胶体系中，得到的改性材料收缩率低，有利于丁腈橡胶在更多领域中的应用。

A new type of nitrile rubber modified material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种丁腈橡胶改性材料及其制备方法
本专利技术涉及改性材料领域，具体涉及一种丁腈橡胶改性材料及其制备方法。
技术介绍
丁腈橡胶是以甲基丙烯酸甲酯为单体聚合而成的聚合物，是一种热塑性塑料。由于具有耐老化性好、透光性好、绝缘性好、机械强度高、耐候性好、阻燃性好等优异的综合性能，所以长期在电子、电器、机械、汽车、医疗器具、食品加工等领域得到广泛的应用。随着人们对塑料成型收缩率要求的不断提高，未经改性的丁腈橡胶的收缩率已难以满足需求，因而，对丁腈橡胶进行降低收缩率改性成为必要。现今对丁腈橡胶的低收缩率改性处理方法种类繁多，改性效果也很好，尤其是随着纳米材料的出现和应用，丁腈橡胶的收缩率降低效果显著，使丁腈橡胶能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然对降低塑料收缩率效果好，添加量小，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行将低收缩率改性过程中，纳米材料分散不均会影响其收缩率降低效果，得到的改性材料收缩率降低不显著，对改性材料的生产和应用造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有丁腈橡胶材料收缩率较大的缺陷，提供一种丁腈橡胶改性材料及其制备方法；本专利技术将经过针对性改性处理的纳米硅藻土与丁腈橡胶进行复合，并使纳米硅藻土均匀分散在丁腈橡胶体系中，得到的改性材料力学性能好、收缩率小，有利于丁腈橡胶在更多领域中的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种丁腈橡胶改性材料，包括以下重量份原材料制备得到：40-50份的丁腈橡胶、10-15份的丁苯橡胶、5-10份的聚苯乙烯、5-8份的硬脂酸钙、5-10份的纳米硅藻土、3-5份的改性剂、0.5-1.2份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂。上述一种丁腈橡胶改性材料，根据纳米硅藻土和交联能降低树脂材料收缩率的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米硅藻土与丁腈橡胶之间的相容性，并使纳米硅藻土在丁腈橡胶中分散更均匀，使纳米硅藻土对降低丁腈橡胶的收缩率作用更好，还通过控制丁腈橡胶的聚合度来使改性后的改性材料在收缩率与力学性能之间达到最佳平衡关系，从而使得到的改性材料在具有较低的收缩率的条件下，也具有优异的力学性能，使其可以在更多领域中得到应用。上述一种丁腈橡胶改性材料，其中，所述的纳米硅藻土粒径为10-80nm；纳米硅藻土粒径越小，分散性越差，纳米硅藻土粒径越大，对丁腈橡胶的收缩率降低作用越差；优选的，所述的纳米硅藻土粒径为30-50nm；最优选的，所述的纳米硅藻土粒径为40nm。上述一种丁腈橡胶改性材料，其中，所述的改性剂为甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米硅藻土与丁腈橡胶的相容性，又能在纳米硅藻土表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡的物质的量之比为1︰1。上述一种丁腈橡胶改性材料，其中，丁苯橡胶的聚合度越大，则交联后改性材料的收缩率越小，力学性能越差，丁苯橡胶的聚合物越小，则交联后改性材料的收缩率越大，力学性能越好，因此，选择合理的丁苯橡胶聚合度，是平衡收缩率和力学性能的重要手段。所述的丁苯橡胶的聚合度为200-360；优选的，所述的丁苯橡胶的聚合度为250-300；最优的，所述的丁苯橡胶的聚合度为280；通过优选，得到的改性材料既收缩率小，也具有较好的力学性能，适合在更多领域中的应用。其中，所述的丁腈橡胶聚合度为1200-1800；优选的，所述丁腈橡胶的聚合度为1400-1600；最优选的，所述的丁腈橡胶的聚合度为1500；通过优选，得到的改性材料既收缩率小，也具有较好的力学性能。上述一种丁腈橡胶改性材料，其中，所述的偶联剂为氰基硅烷偶联剂；氰基硅烷能增加纳米硅藻土与丁腈橡胶以及改性剂之间的相容性，提高改性材料的性能。其中，所述的交联剂为乙烯亚胺，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，对降低改性材料的收缩率具有促进作用。上述一种丁腈橡胶改性材料，其中，其原材料还包括分散剂、增塑剂、抗静电剂、染色剂、増亮剂中的一种或多种助剂；上述的助剂能提高改性材料的力学性能，增加其功能性等作用，从而增加其适用性。为了实现上述专利技术目的，进一步的，本专利技术还提供了一种丁腈橡胶改性材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米硅藻土用偶联剂进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米硅藻土用改性剂进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米硅藻土与丁腈橡胶混合均匀后在电场中进行复合处理，得到混合料；（4）将混合料与丁苯橡胶、交联剂、硬脂酸钙、聚苯乙烯混合均匀后在进行复合处理，得到丁腈橡胶改性材料。一种丁腈橡胶改性材料的制备方法，先用偶联剂对纳米硅藻土进行偶联处理，增加纳米硅藻土与改性剂、丁腈橡胶的相容性；再用改性剂对纳米硅藻土进行改性处理，并在其表面形成极性基团；最后利用外电场使纳米硅藻土表面和丁腈橡胶链中的极性基团极化，带电，通过电荷间的相斥或相吸的原理，使纳米硅藻土均匀分散的同时，也能与丁腈橡胶链上的极性基团键接，从而使纳米硅藻土的收缩率降低效果得到最大程度的体现，使得到的改性丁腈橡胶收缩率显著减小；该制备方法简单可靠，适合用于丁腈橡胶改性材料的大规模、工业化生产。上述一种丁腈橡胶改性材料的制备方法，其中，优选的，步骤1进行偶联处理过程中可采用超声波辅助；通过超声波的高速震荡，使纳米硅藻土分散性更好，且对偶联处理具有促进作用。上述一种丁腈橡胶改性材料的制备方法，其中，步骤3中所述的电场能对基团产生极化作用，使基团带电，从而能促进纳米硅藻土的分散和键接作用，降低改性丁腈橡胶的收缩率。优选的，所述的电场强度为0.5-2kv/m；电场强度过小，极化效果弱，对纳米硅藻土的分散效果差；电场强度过大，极化效果太强，分子间作用力太大，分子链产生定向移动，对分子链的排列和键接产生影响，可能降低改性材料的性能；最优选的，所述的电场强度为0.8-1.5kv/m。其中，优选的，所述的电场为电场方向不变的平行电场；电场方向不变的平行电场对极性基团的极化效果最好，基团间作用力稳定，对纳米硅藻土的分散和键接的促进作用效果最佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术改性材料针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，使纳米硅藻土与丁腈橡胶之间的相容性更好，在丁腈橡胶中的分散性更好，纳米硅藻土对丁腈橡胶的收缩率降低作用更好。2、本专利技术改性材料通过控制丁腈橡胶和丁苯橡胶的聚合度来使改性后的改性材料在收缩率与力学性能之间达到最佳平衡关系，使得到的改性材料收缩率小的条件下，也具有优异的力学性能。3、本专利技术改性材料的制备方法，利用外电场的极化作用，能促进纳米硅藻土在丁腈橡胶体系中的分散和键接，纳米硅藻土的收缩率降低效果更好，得到的改性材料的收缩率更小。4、本专利技术改性材料的制备方法简单、可靠，适合丁腈橡胶改性材料的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1（1）将8份的纳米硅藻土用0.8份的氰基硅烷进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米硅藻土用2份的甲基丙烯酸锌与2份的二月桂酸二丁基锡进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米硅藻土与45份的聚合度为1500的丁腈橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁腈橡胶改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：40‑50份的丁腈橡胶、10‑15份的丁苯橡胶、5‑10份的聚苯乙烯、5‑8份的硬脂酸钙、5‑10份的纳米硅藻土、3‑5份的改性剂、0.5‑1.2份的偶联剂、0.1‑0.3份的交联剂；所述改性剂为甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡组成的混合物；所述偶联剂为氰基硅烷偶联剂，所述交联剂为乙烯亚胺；所述丁苯橡胶的聚合度为200‑360；所述丁腈橡胶聚合度为1200‑1800。

【技术特征摘要】
1.一种丁腈橡胶改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：40-50份的丁腈橡胶、10-15份的丁苯橡胶、5-10份的聚苯乙烯、5-8份的硬脂酸钙、5-10份的纳米硅藻土、3-5份的改性剂、0.5-1.2份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂；所述改性剂为甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡组成的混合物；所述偶联剂为氰基硅烷偶联剂，所述交联剂为乙烯亚胺；所述丁苯橡胶的聚合度为200-360；所述丁腈橡胶聚合度为1200-1800。2.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述改性剂中甲基丙烯酸锌与二月桂酸二丁基锡的物质的量之比为1︰1。3.根据权利要求1所述的改性材料，其特征在于，所述丁苯橡胶的聚合度为250-300。4.根据权利要求3所述的改性材料，其特征在于，所述丁苯橡胶的聚合度为280。5.根据权利要求1所述的改性材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒春柳，
申请(专利权)人：四川力智久创知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51