本发明专利技术公开了一种微孔发泡橡胶材料的制备方法和密封条，以三元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、金属有机框架化合物、填料、防老剂等为原料，经共混后在挤出机中进行超临界二氧化碳连续挤出发泡成型，进一步制成密封条。本发明专利技术技术方案主要解决了现有技术中三元乙丙橡胶微孔发泡效果较差的缺陷。孔发泡效果较差的缺陷。孔发泡效果较差的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种微孔发泡橡胶材料的制备方法和密封条
[0001]本专利技术涉及橡胶发泡
，具体为三元乙丙橡胶微孔发泡领域。
技术介绍
[0002]聚合物微孔发泡材料是指泡孔直径小于10μm且泡孔密度在109～10
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个/cm3的一种新型发泡材料。相比未发泡聚合物材料轻5％～95％，但仍具有很好的机械性能，如冲击强度比未发泡材料高5倍，比刚度(刚度
‑
质量比)比未发泡材料高3～5倍，疲劳寿命提高5倍以上，同时具有热稳定性高、介电常数小、热传导系数低等优点，可直接替代传统聚合物材料。因此，微孔发泡材料制造技术的发展对于聚合物材料轻量化和高性能化，以及推动建筑、汽车、轨道交通、节能环保技术发展具有重大意义。
[0003]相对于目前化学发泡剂，超临界CO2具有无毒无味、环境友好、价格低廉等优势，已成为发泡领域中工业生产和科学研究的一大热点。但由于CO2在聚合物中的溶解度相对较低，因而在发泡效果方面具有一定的局限性，需引入成核粒子用于CO2的富集或吸收，才能得到令人满意的发泡效果。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，解决
技术介绍
中所提出超临界CO2对EPDM微孔发泡效果较差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下重量份的原料：三元乙丙橡胶100份，金属有机框架化合物1
‑
10份，填料40
‑
100份，防老剂1
‑
5份；
[0006]混合均匀后，在挤出机中进行超临界二氧化碳连续挤出发泡成型。
[0007]进一步地，挤出工艺条件如下：加料口至挤出机头中间各段温度按I区温度160℃，II区温度160℃，III区温度180℃设定，熔体泵温度为180℃，螺杆转速为40r/min，CO2流量注入率为20～40ml/min。
[0008]进一步地，所述金属有机框架化合物为ZIF
‑
8或Cu
‑
ZIF
‑
8或ZIF
‑
8和Cu
‑
ZIF
‑
8的组合物。
[0009]进一步地，所述Cu
‑
ZIF
‑
8的制备方法为：以摩尔份计，1份Zn(NO3)2·
6H2O同0.1份CuSO4·
5H2O混合后，同1份2
‑
甲基咪唑溶液搅拌混合30h，离心后过滤沉淀，在60℃下烘干制得Cu
‑
ZIF
‑
8。
[0010]进一步地，所述金属有机框架化合物为ZIF
‑8‑
SH或Cu
‑
ZIF
‑8‑
SH或ZIF
‑8‑
SH和Cu
‑
ZIF
‑8‑
SH的组合物。
[0011]进一步地，所述ZIF
‑8‑
SH的制备方法为：以摩尔份计，1份ZIF
‑
8同0.5份的2
‑
巯基咪唑溶液搅拌混合10h，离心后过滤沉淀，并在60℃下烘干制得ZIF
‑8‑
SH。
[0012]进一步地，所述Cu
‑
ZIF
‑8‑
SH的制备方法为：以摩尔份计，1份Cu
‑
ZIF
‑
8同0.5份的2
‑
巯基咪唑溶液搅拌混合10h，离心后过滤沉淀，并在60℃下烘干制得Cu
‑
ZIF
‑8‑
SH。
[0013]进一步地，所述原料包括2
‑
5份的TPP
‑
PF6。
[0014]进一步地，成型后采用紫外辐照交联，控制辐照交联时间为1～5min，控制紫外线功率为3～10kW。
[0015]一种密封条，根据上述任一的制备方法制备而成。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0017]1、密封条采用微孔发泡成型的方式，促使硫化的残留气体挥发，同时保持较好的力学性能；采用超临界CO2作为微孔发泡剂，克服了传统化学发泡剂气味大的缺陷。
[0018]2、超临界CO2在橡胶中的溶解度不大，使得橡胶的发泡难以达到令人满意的效果。金属有机框架化合物(MOFs)具有较大的比表面积、较为丰富的孔隙和成分可调等优点，在二氧化碳吸收方面具有较好的前景。沸石型咪唑盐骨架(ZIF)作为MOFs的一个子类，但其在二氧化碳吸收方面并没有特别明显的提升，若能掺杂一定的金属杂原子，则可增强其路易斯酸度，并提高ZIF的CO2吸附性能，本申请中采用一锅法将Cu
2+
掺入ZIF
‑
8中，用于提升ZIF
‑
8对超临界CO2的吸附能力。
[0019]3、本申请制备了TPP
‑
PF6，利用离子液体的亲CO2性质实现超临界CO2在ZIF纳米粒子表面富集，提高异相成核效率，改善高分子材料泡孔结构。同时磷酸盐具有较好的成炭效果，防止热解气体进入燃烧区。同时活性的P
·
点位有助于消除自由基，磷为酸源，胺基中氮为气源，基材为炭源实现膨胀阻燃效果，有助于提升高分子材料的阻燃性能，抑制高温下烟雾释放。
[0020]4、传统的ZIF
‑
8的孔隙有限，且在橡胶中的分散效果较差，容易团聚。本申请在ZIF
‑
8中加入2
‑
巯基咪唑，同ZIF
‑
8中的部分2
‑
甲基咪唑进行离子交换，使ZIF
‑
8表面负载巯基，同时对ZIF进行表面蚀刻，提升ZIF对超临界CO2的吸附效果。在紫外辐照或高温(≥150℃)的条件下，发生“巯基
‑
烯”的点击反应，使得ZIF一方面接枝EPDM分子链上的双键，另一方面同TPP
‑
PF6分子链上的双键接枝，利用大分子的空间位阻效应促进ZIF的分散，同时提升橡胶的交联度，减少硫化剂的使用，减少最终产品的VOCs的挥发。
附图说明
[0021]图1是本申请中TPP
‑
PF6的合成示意图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实现的技术手段、区别特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0023]本专利技术实施例中所用的各种原料和试剂如无特别说明均为市售购买，份数无特殊说明均为质量份。
[0024]橡胶组合物的检测方法：在标准实验室环境下(23℃，55％)，密度参照GB/T 533执行，拉伸强度、断裂伸长率等参数参照GB/T 528执行，撕裂强度参照GB/T 529执行，压缩永久变形参照GB/T 7759.1执行，垂直燃烧级和极限氧指数参照GB/T 10707执行，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下重量份的原料：三元乙丙橡胶100份，金属有机框架化合物1
‑
10份，填料40
‑
100份，防老剂1
‑
5份；混合均匀后，在挤出机中进行超临界二氧化碳连续挤出发泡成型。2.根据权利要求1所述的一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，其特征在于：挤出工艺条件如下：加料口至挤出机头中间各段温度按I区温度160℃，II区温度160℃，III区温度180℃设定，熔体泵温度为180℃，螺杆转速为40r/min，CO2流量注入率为20～40ml/min。3.根据权利要求1所述的一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述金属有机框架化合物为ZIF
‑
8或Cu
‑
ZIF
‑
8或ZIF
‑
8和Cu
‑
ZIF
‑
8的组合物。4.根据权利要求3所述的一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述Cu
‑
ZIF
‑
8的制备方法为：以摩尔份计，1份Zn(NO3)2·
6H2O同0.1份CuSO4·
5H2O混合后，同1份2
‑
甲基咪唑溶液搅拌混合30h，离心后过滤沉淀，在60℃下烘干制得Cu
‑
ZIF
‑
8。5.根据权利要求1所述的一种微孔发泡橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述金属有机框架化合物为ZIF
‑8‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎远波，张芳灿，
申请(专利权)人：浙江赛阳密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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