一种优良加工性的高强度橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料领域，尤其提供了一种优良加工性的高强度橡胶复合材料及其制备方法。该橡胶组成物主要应用硅氧烷封端改性的低分子量聚异戊二烯替代二烯烃与白炭黑配方体系中的油类，在改善本发明专利技术所述橡胶复合材料的加工性能的同时，显著提高复合材料硫化胶的拉伸强度和撕裂强度，进而提升材料的抗疲劳性能。

【技术实现步骤摘要】
一种优良加工性的高强度橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，尤其提供了一种优良加工性的高强度橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
反应型增塑剂是一种能与基材(如：NR、IR、IIR、SBR、BR、NBR、CR、EPDM等高分子橡胶材料)在硫化过程中，用硫磺或过氧化物进行共同硫化的液体材料。常见的反应型增塑剂大都为低分子量的双烯烃聚合物，常温下为高粘度液体，分子结构中的不饱和键为其提供了共交联反应活性基团，而且硫化后在制品中无迁移及制品在溶剂中无抽出，提高了制品耐老化及耐化学性能，现作为环保型增塑材料现已逐渐替代传统增塑剂，广泛应用于各种橡胶制品中。液体异戊橡胶是低分子量的顺1,4-聚异戊二烯材料，通常是采用阴离子溶液聚合方法制备的线形聚异戊二烯，作为反应型增塑剂，近年来已应用于轮胎、粘合剂、压敏胶、密封件、医疗器件等绿色橡胶制品中。北京化工大学的赵素合和张兴英教授研究团队,报道了反应型增塑剂液体异戊二烯在天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等橡胶共混体系的性能，研究结果表明，液体异戊橡胶在提高胶料加工性能的同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高橡胶材料强度和加工性能的助剂，其特征在于，其为改性聚异戊二烯，分子结构如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种提高橡胶材料强度和加工性能的助剂，其特征在于，其为改性聚异戊二烯，分子结构如下所示：



其中，R1为R2为烷氧基；R3，R4为烷基或烷氧基；R5为低分子量聚异戊二烯，其结构单元的微观结构主要为1，4-结构或3,4-结构或1,2-结构；a≥0；b≥2。


2.根据权利要求1所述的一种提高橡胶材料强度和加工性能的助剂，其特征在于，所述的低分子量聚异戊二烯分子量在1×103g/mol-10×104g/mol之间，其微观结构包括：1，4-聚异戊二烯，3,4-聚异戊二烯，1,2-聚异戊二烯中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种提高橡胶材料强度和加工性能的助剂，其特征在于，所述的低分子量聚异戊二烯分子中结构分布为：1，4-结构含量：15％-95％、3,4-结构含量：5％-80％、1,2-结构含量：0-20％或3,4-结构含量：85％-50％、1,2-结构含量：5-20％、1-4结构含量：0-30％；优选结构分布为3,4-结构含量：85％-50％、1,2-结构含量：5-20％、1-4结构含量：0-30％。


4.权利要求1所述的提高橡胶材料强度和加工性能的助剂的制备方法，其特征在于，改性聚异戊二烯由低分子量聚异戊二烯经过硅氧烷封端改性而成，具体采用带有环氧基的烷氧基硅烷偶联剂终止低分子量聚异戊二烯前聚体得到。


5.根据权利要求4所述的提高橡胶材料强度和加工性能的助剂的制备方法，其特征在于，将异戊二烯单体通过阴离子溶液聚合法合成低分子量聚异戊二烯前聚体，然后加入带有环氧基的硅烷偶联剂，终止前聚体端部的阴离子活性中心；然后加入试剂脱去末端金属，最后用乙醇凝聚，恒温干燥得到改性聚异戊二烯；其中脱去末端金属所采用的试剂选自水、盐酸、醋酸；所述的带有环氧基的硅烷偶联剂选自KH560、KH-561、KH-563、KBE-303，优选KH-561、KBE-303。


6.根据权利要求4或5所述的提高橡胶材料强度和加工性能的助剂的制备方法，其特征在于，低分子量聚异戊二烯前聚体的制备方法如下：
在除水除氧的聚合反应瓶中，在氮气的保护下导入异戊二烯单体，之后加入单体质量2-4倍的反应溶剂，再加入单体质量0％-40％的结构调节剂，充分混合后，加入单体摩尔数0.002-0.015％摩尔的烷基锂引发剂；在30-50℃搅拌下聚合2～6小时，得到聚异戊二烯前聚体；
所述的反应溶剂选自己烷、环己烷、戊烷；所述的结构调节剂为四氢呋喃、二乙二醇二甲醚(2G)、甲基乙基醚、烷基四氢糠醚，优选四氢呋...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丽霞，孙立水，刘莉，严志轩，马骥，刘光烨，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37