【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子聚合物材料应用，具体涉及一种动态化学交联三元乙丙橡胶及方法。
技术介绍
1、橡胶的弹性源自于其高分子链之间的柔性交联。不可逆的化学交联赋予了橡胶制品优异的机械和物理性能，但也使得这些制品在废弃后无法再进行重塑加工，导致资源浪费和一定的环境污染。同时，传统的橡胶化学交联采用硫磺或有机过氧化物为交联剂，它们毒性较大，或安全性较差。
2、三元乙丙橡胶是一种具有c＝c不饱和双键的聚合物，通过其与交联剂进行化学反应形成的交联网络，赋予了其优异的机械和物理性能。然而，由于采用传统的化学交联方法，这种交联网络是不可逆的，也就是说以传统化学交联方法制得的三元乙丙橡胶制品无法再进行回收再利用。
3、近十多年来，动态共价化学的发展为聚合物可逆化学交联提供了可能。在外界刺激(热或光等)作用下，动态共价交联的聚合物网络可以发生化学键的交换(chemicalsociety reviews,2013,42:6634-6654)。无外界刺激时，动态共价交联的聚合物与传统共价键交联的聚合物类似，表现出优异的机械性能、耐溶剂性和尺寸稳定性；当受到一定刺激以激活动态共价键的交换反应时，交联网络会发生重排，表现出类似热塑性聚合物相同的再加工能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于现有化学交联三元乙丙橡胶的不足，提供一种动态化学交联三元乙丙橡胶及方法。
2、本专利技术所采用的具体技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种三元乙丙橡胶的动态化学
4、作为优选，上述三元乙丙橡胶、动态化学交联剂和其他助剂的质量比为1000：(0.1～200)：(0.1～800)。
5、作为优选，上述三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和二烯烃单体三元共聚而得的，重均分子量为20000～500000g/mol，分子量分布指数1.0～15.0；其中，丙烯摩尔含量为5～50％，二烯烃摩尔含量为0.001～50％。
6、进一步的，上述二烯烃为3～20个碳原子的直链、带支链或含环状结构的二烯烃。
7、更进一步的，上述二烯烃采用乙烯基降冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-丁二烯或1,6-己二烯。
8、作为优选，上述动态化学交联剂由苯二硼酸与巯基二元醇的化学反应所制得；其中，苯二硼酸为对苯二硼酸、间苯二硼酸、邻苯二硼酸中的一种或它们的混合物；巯基二元醇为分子中含2个羟基、至少1个巯基、至少3个碳原子的线性或支链状化合物。
9、进一步的，上述动态化学交联剂为对苯二硼酸和1-硫代甘油酯化反应而得的2,2’-(1,4-亚苯基)-双[4-巯基-1,3,2-二氧硼戊环]。
10、作为优选，上述其他助剂包括抗氧化剂、催化剂、引发剂、光稳定剂、热稳定剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、流平剂、抗静电剂、分散剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、阻燃剂、杀菌防霉剂、泡沫稳定剂、发泡剂、无机非金属填料、金属填料、有机填料、有机金属化合物填料中的一种或多种；所述其他助剂还包括混炼用的二元乙丙橡胶、poe乙烯/α-烯烃共聚物、pop乙烯/α-烯烃共聚物、obc乙烯/α-烯烃共聚物、丁基橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或多种。
11、进一步的，上述引发剂采用偶氮二异丁腈。
12、进一步的，上述无机非金属填料采用白炭黑。
13、第二方面，本专利技术提供一种利用第一方面所述的动态化学交联方法制备得到的动态化学交联三元乙丙橡胶。
14、本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
15、本专利技术提供的动态化学交联方法可赋予橡胶制品优异的拉伸韧性、弹性恢复能力、耐热性和耐溶剂性，同时具有良好的重塑再加工性能，既避免了传统的毒性大或安全性差的硫磺或过氧化物交联剂的使用，又可使橡胶制品可回收再利用，具有良好的应用价值。
16、根据实验数据，传统化学交联的三元乙丙橡胶的重加工效率几乎为0，本专利技术提供的方法制得的动态化学交联三元乙丙橡胶重加工效率均在80％以上；本专利技术制备得到的动态化学交联三元乙丙橡胶拉伸强度、杨氏模量、拉伸韧性，以及高温储能模量、耐溶剂性能均有显著提高。
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1.一种三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，将三元乙丙橡胶、动态化学交联剂和其他助剂混合后进行橡胶混炼，利用巯基-烯点击化学反应使三元乙丙橡胶中的不饱和碳碳双键与动态化学交联剂中的双端巯基反应，得到动态化学交联橡胶；其中动态化学交联剂为含苯硼酸酯和双端巯基的交联剂。
2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶、动态化学交联剂和其他助剂的质量比为1000：(0.1～200)：(0.1～800)。
3.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和二烯烃单体三元共聚而得的，重均分子量为20000～500000g/mol，分子量分布指数1.0～15.0；其中，丙烯摩尔含量为5～50％，二烯烃摩尔含量为0.001～50％。
4.根据权利要求3所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述二烯烃为3～20个碳原子的直链、带支链或含环状结构的二烯烃；所述二烯烃采用乙烯基降冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-丁二烯或1,6-己二烯。
6.根据权利要求5所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述动态化学交联剂为对苯二硼酸和1-硫代甘油酯化反应而得的2,2’-(1,4-亚苯基)-双[4-巯基-1,3,2-二氧硼戊环]。
7.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述其他助剂包括抗氧化剂、催化剂、引发剂、光稳定剂、热稳定剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、流平剂、抗静电剂、分散剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、阻燃剂、杀菌防霉剂、泡沫稳定剂、发泡剂、无机非金属填料、金属填料、有机填料、有机金属化合物填料中的一种或多种；所述其他助剂还包括混炼用的二元乙丙橡胶、POE乙烯/α-烯烃共聚物、POP乙烯/α-烯烃共聚物、OBC乙烯/α-烯烃共聚物、丁基橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述引发剂采用偶氮二异丁腈。
9.根据权利要求7所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述无机非金属填料采用白炭黑。
10.一种利用权利要求1～9任一所述的动态化学交联方法制备得到的动态化学交联三元乙丙橡胶。
...【技术特征摘要】
1.一种三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，将三元乙丙橡胶、动态化学交联剂和其他助剂混合后进行橡胶混炼，利用巯基-烯点击化学反应使三元乙丙橡胶中的不饱和碳碳双键与动态化学交联剂中的双端巯基反应，得到动态化学交联橡胶；其中动态化学交联剂为含苯硼酸酯和双端巯基的交联剂。
2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶、动态化学交联剂和其他助剂的质量比为1000：(0.1～200)：(0.1～800)。
3.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯和二烯烃单体三元共聚而得的，重均分子量为20000～500000g/mol，分子量分布指数1.0～15.0；其中，丙烯摩尔含量为5～50％，二烯烃摩尔含量为0.001～50％。
4.根据权利要求3所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述二烯烃为3～20个碳原子的直链、带支链或含环状结构的二烯烃；所述二烯烃采用乙烯基降冰片烯、乙叉降冰片烯、双环戊二烯、1,4-丁二烯或1,6-己二烯。
5.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶的动态化学交联方法，其特征在于，所述动态化学交联剂由苯二硼酸与巯基二元醇的化学反应所制得；其中，苯二硼酸为对苯二硼酸、间苯二硼酸、邻苯二硼酸中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伯耿，肖扬可，徐家豪，刘平伟，王文俊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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