一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，以三元乙丙橡胶和硅橡胶为基材，以巯基MTQ硅树脂为增容剂；巯基MTQ硅树脂的结构通式为：(Me3SiO

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶共混的
，尤其涉及一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]三元乙丙橡胶由乙烯、丙烯及少量第三单体共聚制得，具有良好的电绝缘性、冲击弹性等，被广泛应用于电线电缆、汽车元件、高温输送带等领域。与三元乙丙橡胶相比，硅橡胶具有更好的高温性能和耐候性。同时，硅橡胶具有更好的柔性、低温性能和好良好生理惰性。因此硅橡胶被广泛应用于航天、电力、医疗器械等领域。但由于其力学性能较差，应用范围受到限制。将三元乙丙橡胶与硅橡胶共混，既可以提高体系的耐热耐老化性能，又可以弥补硅橡胶力学性能差的缺陷。但两种橡胶主链结构的差异使得两者粘度相差大、相容性较差。因此改善两种橡胶的相容性是得到性能优异的共混胶的关键。
[0003]如申请公布号为CN 109867789 A的中国专利文献中公开了一种改善三元乙丙橡胶与硅橡胶共混相容性的相容剂，包括液体三元乙丙橡胶100份、含氢硅油30
‑
50份和催化剂0.5
‑
1份。首先将液体三元乙丙橡胶溶解，然后加入含氢硅油及催化剂，通过硅氢加成反应使得含氢硅油接枝于液体三元乙丙橡胶上，制得相容剂。但根据其表1中给出的实施例与对比例的性能对比数据可知，该方法增容效果不明显，共混胶的力学性能提升不明显，拉伸强度最高只提升不到1MPa。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术公开了一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，该共混胶具有优异的力学性能与耐老化性能。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，以三元乙丙橡胶和硅橡胶为基材，以巯基MTQ硅树脂为增容剂；
[0007]所述巯基MTQ硅树脂的结构通式如下式(Ⅰ)所示：
[0008](Me3SiO
1/2
)
x
(SHCH2CH2SiO
3/2
)
y
(SiO
4/2
)
z
(Ⅰ)；
[0009]式中，x＝0.1～1，y＝0.2～0.8，z＝0.1～1。
[0010]本专利技术公开了一种三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，以巯基MTQ硅树脂为增容剂，可以显著提高三元乙丙橡胶与硅橡胶的相容性，从而获得具有优异力学性能的共混胶。
[0011]x、y、z按摩尔比计算，优选的，x＝1，y＝0.2～0.6，z＝0.8～1。
[0012]经试验发现，本专利技术中巯基MTQ硅树脂中单个MTQ分子中巯基个数对于三元乙丙橡胶与硅橡胶的增容效果有着显著影响。
[0013]单个MTQ分子中巯基个数的计算公式如下：
[0014][0015]式中，M
n
为巯基MTQ硅树脂的数均分子量。
[0016]优选的，所述巯基MTQ硅树脂中单个MTQ分子中巯基个数为1.5～2.5；进一步优选为2.1。
[0017]所述增容剂的制备采用本领域的常规制备工艺，具体由六甲基二硅氧烷、γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯在盐酸
‑
乙醇
‑
水体系水解制得。通过调控六甲基二硅氧烷与γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷、正硅酸四乙酯的用量比，可以对制备的增容剂中单个MTQ分子中巯基个数进行调控。
[0018]本专利技术中，所述的高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，按重量份数计，包括如下原料：
[0019][0020][0021]以三元乙丙橡胶的质量为100％计，增容剂的添加量为2～8％。
[0022]所述硅橡胶选自甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶；
[0023]经试验发现，本专利技术公开的增容剂对三元乙丙橡胶/硅橡胶体系均具有优异的增容效果，与两者的重量比关系不大。如将三元乙丙橡胶与硅橡胶的总重量按100份计，三元乙丙橡胶与硅橡胶的重量比可选自10:90、20:80、30:70、40:60、50:50、60:40、70:30、80:20、90:10等。
[0024]本专利技术中，增容剂的用量对于最终制备的共混胶的力学性能与耐老化性能均有着显著的影响。增容剂的加入以三元乙丙橡胶的重量份为基准加入，优选的，以三元乙丙橡胶的质量为100％计，增容剂的添加量为4～8％；将试验发现，增容剂的添加量优选为4～8％时，制备得到的共混胶的力学性能更佳。
[0025]进一步优选，增容剂的添加量为6～8％，将试验发现，此时制备得到的共混胶具有更优异的抗老化性能。
[0026]再优选，增容剂的添加量为6％，此时制备得到的共混胶的力学性能及抗老化性能均最佳。
[0027]本专利技术中，所述硫化剂选自本领域的常规种类，如有机过氧化物类，具体选自过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二(叔丁基过氧基)己烷、二(叔丁基过氧化异丙基)苯等。
[0028]优选的，本专利技术中公开的共混胶还可根据实际应用情况增加本领域常见的助剂，如补强剂、硫化助剂、结构控制剂等。
[0029]补强剂选自本领域常见的种类，如白炭黑、炭黑、蒙脱土、高岭土、碳酸钙等；
[0030]硫化助剂选自氧化锌、氧化镁、硬脂酸等；
[0031]结构控制剂选自羟基硅油、二苯基硅二醇、六甲基二硅氨烷、环状三硅氨烷等；
[0032]优选的，按重量份数计，所述高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶包括如下原料：
[0033][0034]本专利技术中还公开了所述高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的制备方法，包括：
[0035](1)三元乙丙混炼胶的制备
[0036]将三元乙丙橡胶、增容剂与硫化剂混炼均匀后，升温至140～160℃继续混炼一段时间，得到三元乙丙混炼胶；
[0037](2)硅橡胶混炼胶的制备
[0038]将硅橡胶、可选择性加入的补强剂、可选择性加入的结构控制剂进行混炼，得到硅橡胶混炼胶；
[0039](3)三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的制备
[0040]将所述三元乙丙橡胶混炼胶、所述硅橡胶混炼胶、可选择性加入的补强剂、可选择性加入的硫化助剂及硫化剂混炼均匀，得到三元乙丙橡胶/硅橡胶混炼胶，最后经硫化成型制备得到所述三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶。
[0041]本专利技术制得的元乙丙橡胶/硅橡胶混炼胶，可以使用辊压法混炼，塑料出片后切粒，也可以使用基础塑炼，挤出条后切粒。
[0042]本专利技术公开了一种原料易取，增容效果良好的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的增容方法，该方法中，增容剂的加入时机也较为关键，经试验发现，所述巯基MTQ硅树脂，需先与三元乙丙橡胶、硫化剂混炼均匀，引发巯基双键点击化学反应后再与硅橡胶混炼胶进行共混。采用该加入方式方能有效增强三元乙丙橡胶/硅橡胶界面相容性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，其特征在于，以三元乙丙橡胶和硅橡胶为基材，以巯基MTQ硅树脂为增容剂；所述巯基MTQ硅树脂的结构通式如下式(Ⅰ)所示：(Me3SiO
1/2
)
x
(SHCH2CH2SiO
3/2
)
y
(SiO
4/2
)
z
(Ⅰ)；式中，x＝0.1～1，y＝0.2～0.8，z＝0.1～1。2.根据权利要求1所述的高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，其特征在于：x＝1，y＝0.2～0.6，z＝0.8～1；所述巯基MTQ硅树脂中单个MTQ分子中巯基个数为1.5～2.5。3.根据权利要求2所述的高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，其特征在于，所述巯基MTQ硅树脂中单个MTQ分子中巯基个数为2.1。4.根据权利要求1～3任一项所述的高强度耐老化的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料：三元乙丙橡胶10～90份；硅橡胶
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10～90份；增容剂
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0.2～7.2份；硫化剂
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0.8～2.0份；以三元乙丙橡胶的质量为100％计，增容剂的添加量为2～8％。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：范宏，胡阳，郑杰元，蔡育铨，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：