一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，具体制备过程如下：将丙烯酸酯树脂和抗氧共轭聚合物加入密炼机密炼后加入滑石粉、硬脂酸锌、硫磺和促进剂密炼、薄通、下片，室温下冷却后进行硫化，得到橡胶材料抗氧超共轭聚合物链上引入有长链支链，并且引入有烷氧基，提高了聚合物的韧性，使得聚合后由于抗氧共轭聚合物中超共轭结构造成的材料强度增强的同时，其韧性也没有太大程度降低，即能够提高强度，又能保持较高的韧性。又能保持较高的韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶材料的制备领域，涉及一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法。

技术介绍

[0002]丙烯酸酯橡胶由于具有较高的韧性和密封性能，在汽车油封、垫圈、软管等方便具有广泛的应用，但是由于丙烯酸酯橡胶材料的强度较低，长期使用过程中容易造成密封失效，出现渗油漏油的问题，现有技术中通常是在其中添加碳纳米管或者高强度有机纤维等高强度增强剂，用于提高橡胶材料的强度，但是由于相容性问题，往往造成增强剂在橡胶材料中分散不均，增强效果减弱。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，制备的橡胶材料以及其制备方法能够解决上述问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，具体制备过程如下：
[0006]在氮气保护下，向反应釜中加入丙烯醛、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙酯、过氧化苯甲酰，升温加热至80
‑
85℃反应8
‑
10h，蒸去其中的溶剂，将得到的产物用乙醇洗涤3
‑
5次后烘干，得到丙烯酸酯树脂，通过反应制备得到的丙烯酸酯树脂中引入有醛基；
[0007]优选地，丙烯醛、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯的质量比为1:13
‑
14:16
‑
17，过氧化苯甲酰加入量为丙烯醛、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯这三种单体总量的0.1％；
[0008]将丙烯酸酯树脂和抗氧共轭聚合物加入密炼机密炼1
‑
3min，再向其中加入滑石粉、硬脂酸锌、硫磺和促进剂密炼5
‑
8min，薄通、下片，室温下冷却7h后在175℃的平板硫化机上硫化6
‑
7min，然后在烘箱中二次硫化4h，得到橡胶材料；由于抗氧共轭聚合物链两端上引入有大量的氨基，能够与丙烯酸酯树脂链上的醛基进行反应，生成C＝N结构，使得生成的橡胶材料具有网状结构，提高了材料的强度；
[0009]优选地，橡胶材料中各组分的重量份如下：丙烯酸酯树脂72
‑
85份、抗氧共轭聚合物19
‑
22份、滑石粉8
‑
11份、硬脂酸锌0.6
‑
0.9份、硫磺2
‑
3份、促进剂1
‑
2份。
[0010]在本申请的一个实施例中，抗氧共轭聚合物的制备方法如下：
[0011]向反应釜中加入2,6
‑
二溴
‑4‑
甲基苯酚、苯和氢氧化钠溶液，搅拌半小时后加入三乙基苄基氯化铵，接着向其中滴加环氧氯丙烷，半小时内滴完，常温下反应10
‑
12h，旋蒸回收乙醇，加入水搅拌分层，分取油层加入无水硫酸钠中干燥过滤，减压蒸去溶剂，得到环氧二溴羟基苯；2,6
‑
二溴
‑4‑
甲基苯酚中的酚羟基能够在碱性条件下与环氧氯丙烷进行取代反应，生成醚键；
[0012]优选地，2,6
‑
二溴
‑4‑
甲基苯酚、环氧氯丙烷和氢氧化钠按照物质的量之比为1:1.3
‑
1.5:1的比例加入，氢氧化钠溶液为质量浓度为10％的氢氧化钠乙醇溶液，每摩尔2,6
‑
二溴
‑4‑
甲基苯酚中加入42
‑
48g三乙基苄基氯化铵；
[0013]将环氧二溴羟基苯、2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶酮加入混合溶剂中，升温至75
‑
80℃回流反应4
‑
5h，然后进行旋蒸除去其中的溶剂后，将产物依次用乙醇和丙酮洗涤3
‑
4次后甩干，将得到的粗品加入甲苯溶液中进行重结晶，得到哌啶酮基二溴羟基苯，2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶酮中的氨基能够与环氧基团进行开环反应，进而使得2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶酮引入产物中；
[0014]优选地，环氧二溴羟基苯和2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶酮按照物质的量之比为1；1.2
‑
1.3的比例加入，混合溶剂为甲苯和丙酮按照体积比为1:0.5的比例混合而成；
[0015]将2
‑
噻吩甲醛、乙二醇、对甲苯磺酸吡啶盐加入甲苯溶液中，分水回流至无水产生，回收甲苯，同时向残留液中加入质量分数为5％的碳酸氢钠溶液，用乙酸乙酯进行萃取后合并有机相，接着用无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂后用柱色谱分离，得到噻吩甲醛基缩乙二醇；
[0016]优选地，2
‑
噻吩甲醛、乙二醇和对甲苯磺酸吡啶盐物质的量之比为10:12
‑
13:0.46
‑
0.49；每摩尔2
‑
噻吩甲醛中加入甲苯900
‑
1000mL；
[0017]向反应釜中加入噻吩甲醛基缩乙二醇和四氢呋喃，冷却至
‑
78℃后，然后缓慢滴加浓度为2.5mol/L的正丁基锂正己烷溶液，恒温反应1h后升温至
‑
40℃反应4h，然后再冷却至
‑
78℃后加入三丁基氯化锡，自然升温至室温后反应24h，然后用二氯甲烷萃取，将有机相用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏得到三丁基锡基噻吩甲醛缩乙二醇；
[0018]优选地，噻吩甲醛基缩乙二醇、正丁基锂和三丁基氯化锡物质的量之比为1:1.6
‑
1.7:1.2
‑
1.3；
[0019]称取一定量的三丁基锡基噻吩甲醛缩乙二醇、哌啶酮基二溴羟基苯、二氯化钯、三苯基磷和DMF依次加入反应釜中，升温至90
‑
100℃回流反应48h，然后将反应混合物倒入0.5mol/L的盐酸溶液中，搅拌混合30
‑
40min后用二氯甲烷进行萃取，并用无水硫酸镁干燥后过层析柱，得到哌啶酮基共轭单体；由于三丁基锡基噻吩甲醛缩乙二醇中的三丁基锡基团能够与哌啶酮基二溴羟基苯中的苯基溴在钯的催化作用下进行偶联反应，进而使得哌啶酮基二溴羟基苯两侧的溴元素直接被噻吩甲醛缩乙二醇取代，形成共轭的分子结构，并且得到的共轭分子两侧引入醛基，能够进一步进行反应；
[0020]优选地，哌啶酮基二溴羟基苯、三丁基锡基噻吩甲醛缩乙二醇、二氯化钯、三苯基磷按照物质的量之比为1:2.2
‑
2.3:0.2:0.09的比例加入，同时每克哌啶酮基二溴羟基苯中加入25
‑
30mLDMF溶剂；
[0021]将哌啶酮基共轭单体、对苯二胺和苯同时加入反应釜中，升温至50
‑
55℃搅拌反应3
‑
4h，冷却至5
‑
8℃后过滤洗涤烘干，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，其特征在于，具体制备过程如下：在氮气保护下，向反应釜中加入丙烯醛、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙酯、过氧化苯甲酰，升温反应后，蒸去其中的溶剂，将得到的产物洗涤烘干，得到丙烯酸酯树脂；将丙烯酸酯树脂和抗氧共轭聚合物加入密炼机密炼后加入滑石粉、硬脂酸锌、硫磺和促进剂密炼、薄通、下片，室温下冷却后进行硫化，得到橡胶材料。2.根据权利要求1所述的一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，，其特征在于，丙烯醛、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯的质量比为1:13
‑
14:16
‑
17，过氧化苯甲酰加入量为单体总量的0.1％。3.根据权利要求1或2所述的一种高强度丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，其特征在于，抗氧共轭聚合物的制备方法如下：向反应釜中加入2,6
‑
二溴
‑4‑
甲基苯酚、苯和氢氧化钠溶液，搅拌半小时后加入三乙基苄基氯化铵，接着向其中滴加环氧氯丙烷，常温下反应10
‑
12h，旋蒸后加水分层，干燥减压蒸发，得到环氧二溴羟基苯；将环氧二溴羟基苯、2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
哌啶酮加入混合溶剂中，升温至75
‑
80℃回流反应4
‑
5h，除去溶剂后洗涤烘干重结晶，得到哌啶酮基二溴羟基苯；称取一定量的三丁基锡基噻吩甲醛缩乙二醇、哌啶酮基二溴羟基苯、二氯化钯、三苯基磷和DMF依次加入反应釜中，升温至90
‑
100℃回流反应48h，然后将反应混合物倒入盐酸溶液中，搅拌混合萃取干燥后过层析柱，得到哌啶酮基共轭单体；将哌啶酮基共轭单体、对苯二胺和苯同时加入反应釜中，升温至50
‑
55℃搅拌反应3
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4h，冷却至5
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8℃后过滤洗涤烘干，得到改性共轭聚合物。4.根据权利要求3所述的一种高强度丙烯酸酯橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁燕萍，李玲群，
申请(专利权)人：梁燕萍，
类型：发明
国别省市：