有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法，其中，有机硅改性三元乙丙橡胶的制备原料包括EPDM生胶50～100份、甲基乙烯基硅橡胶10～50份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.01～0.5份、硫化组合剂3～8份、硫化促进剂0.5～6份、填充油10～20份、填料30～50份、抗氧剂0.1～1份和防老剂1～5份。本发明专利技术采用的技术方案中，有机硅改性三元乙丙橡胶的制备原料包括EPDM生胶、甲基乙烯基硅橡胶、铂催化剂和含氢硅油，含氢硅油在铂催化剂的作用下可通过硅氢加成反应而作为连接EPDM生胶和甲基乙烯基硅橡胶的桥梁，因而实现甲基乙烯基硅橡胶对EPDM的改性，从而将两个热力学不相容的体系连接成一个整体，形成统一的热力学体系，最终实现同步硫化，而获得更加优异的产品性能。而获得更加优异的产品性能。

【技术实现步骤摘要】
有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶
，尤其涉及三元乙丙橡胶(EPDM)
，更加涉及有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要结构单元，通过引入第三单体共聚而成的橡胶，其主链由化学性稳定的饱和烃组成，仅在侧链中含有少量的不饱和双键，基本上属于饱和型橡胶。由于饱和度高，分子结构内无极性取代基，分子间内聚能低，故其分子链能在较宽的温度范围内保持柔顺性，使其具有非常好的耐候性、耐臭氧性、耐酸碱腐蚀性、耐水蒸气和过热水性能。由于EPDM的综合性能优异，广泛应用于汽车零部件、建筑防水用材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带等领域。随着各领域应用的不断发展，对EPDM的性能要求不断提高，同时EPDM存在耐油性、自粘性和互粘性差，耐热性一般及成型速率慢等缺点，很大程度限制了EPDM在更多领域的应用。
[0003]硅橡胶是一种分子主链由Si
‑
O重复链节组成，兼具有机和无机性质的高分子弹性体材料，具有优异的耐高低温性能、耐侯性、耐压缩永久变形及生理惰性等性能。硅橡胶的主要缺点是与其他合成有机橡胶相比，其耐酸碱性、耐溶剂性、耐水蒸气性存在一定的不足，尤其是耐酸碱性和机械性能差，并且硅橡胶的价格较贵，这些不足都限制了硅橡胶在更多领域的应用。
[0004]为了保持EPDM的优异性能，改进性能不足之处，现有使用硅橡胶对EPDM进行改性处理，使其兼具两种材料的优点，并改善现有性能上的不足。硅橡胶改性EPDM材料所得的SEP胶具有优异的耐热性、耐寒性、耐候性、耐酸碱性和耐水蒸气性，并赋予SEP胶高阻燃性、高绝缘性及降低材料成本，其应用领域更广。但目前工业上使用硅橡胶对EPDM改性的方法一般是简单的机械共混，由于硅橡胶与EPDM属于热力学不相容体系，两种橡胶分子间无法形成牢固的链合，并且硅橡胶的支链上的乙烯基含量不多，经过氧化物硫化时，硫化速度快，而EPDM所含的第三单体乙烯基含量高，过氧化物硫化速度较慢，如果仅通过简单的机械共混，会出现硫化不同步的问题，达不到较好的共混效果，而致SEP胶力学性能和耐热性能不佳从而影响SEP胶产品质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法，提高EPDM与硅橡胶的相容性，解决两者硫化不同步的问题，以生产高质量的SEP胶。
[0006]为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种有机硅改性三元乙丙橡胶，以重量份数计，制备原料包括EPDM生胶50～100份、甲基乙烯基硅橡胶10～50份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.01～0.5份、硫化组合剂3～8份、硫化促进剂0.5～6份、填充油10～20份、填料30～50份、抗氧剂0.1～1份和防老剂1～5份。
[0007]本专利技术采用的技术方案中，有机硅改性三元乙丙橡胶的制备原料包括EPDM生胶、
甲基乙烯基硅橡胶、铂催化剂和含氢硅油，含氢硅油在铂催化剂的作用下可通过硅氢加成反应而作为连接EPDM生胶和甲基乙烯基硅橡胶的桥梁，因而实现甲基乙烯基硅橡胶对EPDM的改性，从而将两个热力学不相容的体系连接成一个整体，形成统一的热力学体系，最终实现同步硫化，而获得更加优异的产品性能。
[0008]较佳的，以重量份数计，制备原料包括EPDM生胶80～100份、甲基乙烯基硅橡胶10～20份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.01～0.25份、硫化组合剂5～8份、硫化促进剂3～5份、填充油10～15份、填料40～50份、抗氧剂0.5～1份和防老剂3～5份。更优选的，制备原料包括EPDM生胶100份、甲基乙烯基硅橡胶18份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.09份、硫化组合剂6份、硫化促进剂3.5份、填充油12份、填料45份、抗氧剂1份和防老剂4份。
[0009]较佳的，所述EPDM生胶为4045型号生胶，其门尼粘度较低可便于进行加成反应。
[0010]较佳的，含氢硅油的含氢量在0.3～1.0％，具有足够的活泼氢，以和EPDM生胶及甲基乙烯基硅橡胶发生硅氢加成反应。
[0011]较佳的，所述硫化组合剂包括重量比为0.5～1.5:1的三烯丙基异氰脲酸酯和2,5
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二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷，其中三烯丙基异氰脲酸酯主要起到助硫化作用，2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷作为一种过氧化物硫化组合剂可加速硫化。
[0012]较佳的，所述硫化促进剂包括重量比为1～10:1的氧化锌和硬脂酸，氧化锌和硫酸酯并用可产生能溶于橡胶的锌皂，作为活化促进剂以获得较佳的硫化状态。
[0013]较佳的，所述填充油为石蜡油，所述填料为沉淀法白炭黑，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述防老剂为4,4
’‑
二(苯基异丙基)二苯胺。
[0014]本专利技术另一方面提供了一种有机硅改性三元乙丙橡胶的制备方法，包括步骤：
[0015](1)硅橡胶接枝改性EPDM生胶
[0016]将所述EPDM生胶和所述甲基乙烯基硅橡胶加入到转矩硫变仪中，再加入所述抗氧剂和所述含氢硅油，共混均匀后再逐滴加入所述铂催化剂，继续混炼均匀后得到硅橡胶接枝改性EPDM生胶；
[0017](2)SEP混炼胶制备
[0018]于所述硅橡胶接枝改性EPDM生胶中加入所述硫化促进剂和所述防老剂，接着逐步加入所述填充油和所述填料进行第一次混炼，再加入所述硫化组合剂并进行第二次混炼后出料，得到SEP混炼胶。
[0019](3)硫化胶的制备
[0020]将所述SEP混炼胶常温放置后通过平板硫化机硫化成型，再于烘箱中进行二段硫化得硫化胶产品。
[0021]较佳的，步骤(1)中混炼温度为50～100℃，所述转矩硫变仪的转子速度为40～80r/min，步骤(2)中所述第一次混炼的混炼温度为50～100℃，所述转矩硫变仪的转子速度为40～80r/min，所述第二次混炼的混炼温度为50～100℃且转子速度为40～80r/min，步骤(3)中，所述硫化成型的温度为165～180℃，硫化时间8～15min，压力为13～18MPa，所述二段硫化的温度为150～180℃且硫化时间为2～4h。
具体实施方式
[0022]本专利技术采用甲基乙烯基硅橡胶改性三元乙丙橡胶，从而将两个热力学不相容的体
系连接成一个整体以实现同步硫化。以重量份数计，其制备原料包括EPDM生胶50～100份、甲基乙烯基硅橡胶10～50份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.01～0.5份、硫化组合剂3～8份、硫化促进剂0.5～6份、填充油10～20份、填料30～50份、抗氧剂0.1～1份和防老剂1～5份。
[0023]其中，EPDM生胶的含量可但不限于为50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，以重量份数计，制备原料包括EPDM生胶50～100份、甲基乙烯基硅橡胶10～50份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.01～0.5份、硫化组合剂3～8份、硫化促进剂0.5～6份、填充油10～20份、填料30～50份、抗氧剂0.1～1份和防老剂1～5份。2.根据权利要求1所述的有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，以重量份数计，制备原料包括EPDM生胶80～100份、甲基乙烯基硅橡胶10～20份、铂催化剂0.01～0.2份、含氢硅油0.01～0.25份、硫化组合剂5～8份、硫化促进剂3～5份、填充油10～15份、填料40～50份、抗氧剂0.5～1份和防老剂3～5份。3.根据权利要求1所述的有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，所述EPDM生胶为4045型号生胶。4.根据权利要求1所述的有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，所述含氢硅油的含氢量在0.3～1.0％。5.根据权利要求1所述的有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，所述硫化组合剂包括重量比为0.5～1.5:1的三烯丙基异氰脲酸酯和2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷。6.根据权利要求1所述的有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，所述硫化促进剂包括重量比为1～10:1的氧化锌和硬脂酸。7.根据权利要求1所述的有机硅改性三元乙丙橡胶，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文康，杜常青，廖对军，赵灵芝，
申请(专利权)人：东莞市正安有机硅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：