一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐老化三元乙丙橡胶(EPDM)密封材料的制备方法，其特点是通过反应性加工在EPDM分子上引入羧基，一方面增强其与不饱和羧酸盐的极性亲和性，同时在不饱和羧酸盐在橡胶基体中原位生成过程中，与金属氧化物反应形成离聚体，提升橡胶复合体系的交联密度；进一步利用石墨烯优异的增强及防老化稳定作用，将不饱和羧酸对其进行插层修饰，不仅增强其与EPDM基体的界面相容性，同时也可与金属氧化物反应形成离子键作用，从而大幅提升EPDM橡胶体系分子间相互作用及交联密度，提高其作为密封材料的力学强韧性及耐老化稳定性，延长其使用寿命。

An Aging Resistant EPDM Sealing Material and Its Preparation Method

The invention discloses a preparation method of aging-resistant EPDM sealing material, which is characterized by introducing carboxyl group into EPDM molecule through reactive processing, on the one hand enhancing its polar affinity with unsaturated carboxylates, and on the other hand, reacting with metal oxides to form ionomers during in situ formation of unsaturated carboxylates in rubber matrix to enhance the intersection of rubber composite system. Furthermore, the unsaturated carboxylic acid was intercalated with graphene to enhance its interfacial compatibility with EPDM matrix and form ionic bonds with metal oxides, thus greatly enhancing the intermolecular interaction and crosslinking density of EPDM rubber system and enhancing its mechanical strength and toughness as a sealing material. It has properties of aging resistance and stability, and prolongs its service life.

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法
本专利技术涉及一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料及其制备方法，属于高分子材料制备领域。
技术介绍
三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯经溶液法或悬浮法共聚而制成的三元共聚物，属于饱和碳链非结晶性橡胶，具有优良的耐屈挠性、回弹性和耐低温性，同时其化学结构稳定而表现出良好的耐候性、抗腐蚀性及耐臭氧性，应用广泛，并已成为密封制品领域使用量最大的合成橡胶之一。EPDM密封材料的密封性能及防渗漏性能来源于其高弹性和体积不可压缩性，与密封材料之间及其与接触面间的接触压力密切相关，但在高温、介质等工况条件下长期使用过程中，由于长时间受力而产生应力松弛，变硬发脆而失去弹性，从而丧失密封性能。因此，研究提高EPDM力学强韧性及其耐老化性能，降低长期使用过程中的压缩永久变形及接触应力松弛，对增强其耐久性、延长服役寿命具有重要意义。不饱和羧酸金属盐是一种橡胶的反应性的原位补强剂，其分子结构中的双键在过氧化物的引发下发生聚合、接枝反应，以纳米粒子分散提高橡胶基体的交联密度及强韧性。由于不饱和羧酸盐为极性物质，因此与EPDM极性不匹配，亲和性差，在EP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料制备方法，其特征在于该橡胶密封材料主要原料由以下组分组成，按重量计为：

【技术特征摘要】
1.一种耐老化三元乙丙橡胶密封材料制备方法，其特征在于该橡胶密封材料主要原料由以下组分组成，按重量计为：其中，防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物(RD)、N-苯基-2-萘胺(D)、2-巯基苯并咪唑(MB)、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(4010NA)、4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺(405)、N-4(苯胺基苯基)马来酰亚胺(MC)中的任一种或两种；硫化剂为硫黄(S)、过氧化二异丙苯(DCP)、二-(叔丁基过氧异丙基)苯(BIPB)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、酚醛树脂、对醌二肟中的任一种或两种；硫化促进剂为2-巯基苯并噻唑(M)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)种的任一种或两种；引发剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的任一种；羟基(或氨基)酸为乳酸、γ-羟基丁酸、赖氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸中的任一种；不饱和羧酸为丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸、β-苯基丙烯酸中的任一种；金属氧化物为氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化锌中的任一种；抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即：Irganox1010)、N,N'-双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺(即：Irganox1098)、β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(即：Irganox1076)、2,6-二叔丁基-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨征，李成杰，丁玉乔，袁尊，叶林，赵晓文，林刚，张增，易丹，刘昕铭，朱招庚，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51