发泡橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及发泡橡胶领域，公开了一种发泡橡胶组合物及其制备方法，其中发泡橡胶组合物包括丁腈橡胶、聚氯乙烯、填料、硫化剂、促进剂、活化剂、发泡剂、助发泡剂、防老剂、增塑剂、热稳定剂，丁腈橡胶包括高门尼粘度丁腈橡胶和低门尼粘度丁腈橡胶，所述高门尼粘度丁腈橡胶的门尼粘度ML(1+4)100℃为60‑85，所述低门尼粘度丁腈橡胶的门尼粘度ML(1+4)100℃为40‑50。本发明专利技术的发泡橡胶组合物具有良好力学性能，低密度、高开孔率和隔音性能。

Foaming rubber composition and vulcanized rubber and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
发泡橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及发泡橡胶领域，具体地，涉及一种发泡橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用。
技术介绍
丁腈橡胶和聚氯乙烯(NBR/PVC)橡塑共混并用从上世纪50年代开始，成型工艺已发展完善。NBR/PVC橡塑共混的并用既能体现NBR优良的弹性能与优良的耐油性能还综合了PVC的优良的耐臭氧性能和优良的抗化学药品性能；NBR/PVC橡塑发泡材料一般应用在电器的包装、减震隔音、鞋底、运动手柄、管路保温性能等方面。橡胶单独作为基体材料，发泡材料的收缩率较大但弹性好，树脂单独做基体材料时，发泡材料的弹性较差但收缩率小；橡塑共混制备的发泡材料具有柔韧和轻便等性能，要比单一聚合物发泡材料性能好。NBR/PVC橡塑共混发泡材料具有柔性，柔性泡沫绝热制品具有质轻、柔软、耐热、阻燃、耐腐蚀、成本低、效率高等特点，具有广阔的市场前景。针对橡胶发泡材料领域，尤其是丁腈橡胶为基体的发泡材料领域的研究，在很多期刊和专利中已经有了相关报道。CN101215391A公开了一种氯化聚乙烯改性丁腈橡胶发泡材料的制备方法，包括如下步骤：1)按质量份数计，采用100份丁腈橡胶加氯化聚乙烯10-100份，硫化剂1-5份，促进剂1-3份，主发泡剂5-15份，复合调节发泡剂1-8份，塑化混炼；2)在100-190℃下加热10-100分钟，得到改性丁腈橡胶发泡材料。氯化聚乙烯与PVC性质相似，通过此方法制备的发泡材料显著改善了NBR发泡材料的耐臭氧性耐热氧老化性能；提升了NBR发泡材料的阻燃性、耐磨性和拉伸强度；明显降低了NBR发泡材料的产品成本，同时保持了良好的生产工艺性；具备更佳的环境友好型；所得改性NBR发泡材料具有良好的物性和泡孔稳定性；工艺简单、易于控制。CN104693494A公开了一种发泡橡胶及其制备方法，其中由原胶、聚氯乙烯、补强剂、填充剂、软化剂、防老剂、发泡剂、硫磺、促进剂、促进助剂等按照一定比例提炼而成，及其炼制过程，其中：A原胶可以使用：天然橡胶、异戊橡胶、SBR、BR、CR、NBR等，但以NBR(丁腈橡胶)为佳，又以丙烯晴含量30％-40％，门尼粘度为40-60的丁腈橡胶为最佳，所占比例为35％-55％；B聚氯乙烯所占比例为5％-30％；C补强剂可以为：陶土、硅酸镁、碳酸钙、海泡石、氢氧化铝、硫化胶、木质素、炭黑、白炭黑、钛白粉等中一种或几种混合而成，其中以陶土、白炭黑和钛白粉混合使用效果最优所占比例为8％-20％；D软化剂为丁苯胶或顺丁胶，其所占比例为3％-10％；E防老剂可使用A或D所占比例为0.5％-1％；F硫化剂可以使用硫化物(硫磺)、过氧化物、金属氧化物，其中以硫化物(硫磺)为最优，比例为0.5％-1.5％；G硫化促进剂可使用有机促进剂和无机促进剂，其中以有机促进剂中DC、DM、TMTD效果最优，所占比例为0.3％-1.2％；H硫化促进助剂使用氧化锌或硬脂酸，所占比例0.1％-0.3％；i发泡剂可使用AC、H、OBSH、D、P、T、尿素等，其中以AC和H的混合物效果最佳；所占比例为0.3％-2.8％。《弹性体》(2012，22(4)：61-65)介绍了NBR/PVC橡塑共混发泡材料的影响因素研究。研究表明当NBR/PVC并用配比为70/30时，发泡制品闭孔率最高，密度最小，力学性能最好。发泡制品密度随硫磺用量的增加呈现增加趋势，在低硫高促体系下，硫化速度和发泡速度匹配最好，制品性能最佳，在合适的硫化体系下，发泡制品密度随发泡剂量的增加而减小。随增塑剂DOP用量的增加，制品密度逐渐减小，当DOP用量为30份时，得到制品闭孔率最高，碳酸钙用量对模压发泡制品影响明显，其用量越多密度越高。然而当前绝大部分以丁腈橡胶为基体的制备发泡材料几乎都为闭孔材料，但以NBR/PVC为基体制备的开孔发泡材料较少，且不能同时具备较好的机械强度和高的开孔率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中以NBR/PVC为基体的发泡材料开孔率低的问题，提供一种发泡橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用，该硫化橡胶同时具备较高的开孔率、较佳的机械性能、较好的隔音性能和减震性能。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种发泡橡胶组合物，该组合物包括橡胶基体、填料、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、发泡剂和助发泡剂，所述橡胶基体含有丁腈橡胶和聚氯乙烯，所述丁腈橡胶包括丁腈橡胶A和丁腈橡胶B，所述丁腈橡胶A的门尼粘度ML(1+4)100℃为60-85，所述丁腈橡胶B的门尼粘度ML(1+4)100℃为40-50。本专利技术第二方面提供一种硫化橡胶的制备方法，包括将本专利技术第一方面所述的发泡橡胶组合物的各组分进行混炼形成混炼胶，再将混炼胶进行硫化处理。本专利技术第三方面提供一种由本专利技术的第二方面所述的制备方法制得的硫化橡胶。本专利技术第四方面提供一种本专利技术第三方面所述的硫化橡胶在减震隔音材料中的应用。通过上述技术方案，本专利技术采用丁腈橡胶和聚氯乙烯作为橡胶基体，丁腈橡胶采用高门尼粘度丁腈橡胶和低门尼粘度丁腈橡胶配合，能够实现调整最终制得的发泡橡胶组合物的开孔率，使得发泡橡胶组合物发泡率、物理机械性能、隔音性能和减震性能较好。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面在于提供一种发泡橡胶组合物，该组合物包括橡胶基体、填料、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、发泡剂和助发泡剂，所述橡胶基体含有丁腈橡胶和聚氯乙烯，所述丁腈橡胶包括丁腈橡胶A和丁腈橡胶B，所述丁腈橡胶A的门尼粘度ML(1+4)100℃为60-85，所述丁腈橡胶B的门尼粘度ML(1+4)100℃为40-50。本专利技术中，丁腈橡胶和聚氯乙烯作为橡胶基体，丁腈橡胶采用高门尼粘度丁腈橡胶和低门尼粘度丁腈橡胶配合，该橡胶基体与其他组分配合，使得最终制得的发泡橡胶组合物具有较好的开孔率、机械强度和较好的隔音性能和减震性能。根据本专利技术，所述丁腈橡胶A和丁腈橡胶B可以限定其中的丙烯腈结构单元的含量。优选地，所述丁腈橡胶A和丁腈橡胶B中的丙烯腈结构单元的含量各自独立地为10-50重量％，优选为20-40重量％，更优选为25-35重量％。所述丁腈橡胶A和丁腈橡胶B中的丙烯腈结构单元在上述范围，一方面使得丁腈橡胶与其他组分混合均匀，减少团聚；另一方面，上述丁腈橡胶与其他组分配合，可有效改善发泡橡胶组合物的机械性能。根据本专利技术，优选地，所述丁腈橡胶A和所述丁腈橡胶B的重量比为3:7-7:3，优选为4:6-6:4。所述丁腈橡胶A和所述丁腈橡胶B按照上述比例范围混合，可有效控制发泡率，并且在较大程度上改善发泡橡胶组合物的力学强度。所述丁腈橡胶A和所述丁腈橡胶B可以商购获得，例如，丁腈橡胶A可以俄罗斯西布尔公司生产的牌号3365(记为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发泡橡胶组合物，该组合物包括橡胶基体、填料、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、发泡剂和助发泡剂，其特征在于：所述橡胶基体含有丁腈橡胶和聚氯乙烯，所述丁腈橡胶包括丁腈橡胶A和丁腈橡胶B，所述丁腈橡胶A的门尼粘度ML(1+4)100℃为60-85，所述丁腈橡胶B的门尼粘度ML(1+4)100℃为40-50。/n

【技术特征摘要】
1.一种发泡橡胶组合物，该组合物包括橡胶基体、填料、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、发泡剂和助发泡剂，其特征在于：所述橡胶基体含有丁腈橡胶和聚氯乙烯，所述丁腈橡胶包括丁腈橡胶A和丁腈橡胶B，所述丁腈橡胶A的门尼粘度ML(1+4)100℃为60-85，所述丁腈橡胶B的门尼粘度ML(1+4)100℃为40-50。


2.根据权利要求1所述的发泡橡胶组合物，其中，丁腈橡胶A和丁腈橡胶B中的丙烯腈结构单元的含量各自独立地为10-50重量％，优选为20-40重量％，更优选为25-35重量％。


3.根据权利要求1或2所述的发泡橡胶组合物，其中，所述丁腈橡胶A和所述丁腈橡胶B的重量比为3:7-7:3，优选为4:6-6:4。


4.根据权利要求3所述的发泡橡胶组合物，其中，相对于100重量份的丁腈橡胶，聚氯乙烯的添加量为20-50重量份，优选为25-40重量份。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的发泡橡胶组合物，其中，所述填料包括炭黑、白炭黑、碳酸钙中至少一种，相对于100重量份的丁腈橡胶，填料的添加量为5-50重量份，优选为10-40重量份，更优选为20-30重量份；
优选地，所述硫化剂为硫磺，硫化剂的添加量为0.5-5重量份，优选为1-3重量份。


6.根据权利要求1-3中任意一项所述的发泡橡胶组合物，其中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述硫化促进剂包括次磺酰胺类促进剂和二硫代氨基甲酸盐类促进剂，所述硫化促进剂的总添加量为1.5-8重量份；
优选地，次磺酰胺类促进剂和二硫代氨基甲酸盐类促进剂的比例为1:(0.5-3)。


7.根据权利要求1-3中任意一项所述的发泡橡胶组合物，其中，相对于100重量份的丁腈橡胶，所述硫化活化剂包括硬脂酸和氧化锌，硬脂酸的添加量为2-15重量份，优选为4-10重量份；氧化锌的添加量为2-10重量份，优选为3-8重量份；
优选地，所述发泡剂包括无机发泡剂和/或有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑方远，刘苹，李绍宁，乔勋昌，段海东，刘翠云，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11