高温硫化卤化丁基橡胶组合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开一种高温硫化卤化丁基橡胶组合物及其用途，该橡胶组合物是以溴化丁基橡胶为主要原料，加以亚胺和铵类高温硫化剂、促进剂、防焦剂和防老剂等。该橡胶组合物适合高温硫化，具有良好的高温硫化特性。特别适用于高温硫化橡胶制品的生产、制备动态硫化热塑性弹性体和塑料增韧方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶领域，具体涉及一种高温硫化卤化丁基橡胶组合物及其用途，属于橡胶、热塑性弹性体与塑料增韧

技术介绍
溴化丁基橡胶(BIIR)是丁基橡胶(IIR)在一定条件下溴化得到的产物，其溴代反应主要发生在IIR中少量的双键碳或紧邻双键的甲基碳上，溴含量较低，在O. 8^2. 5%之间。 由于IIR主链没有改变，被溴代的氢原子数有限。所以，BIIR依然具有IIR的优点，同时克服了 IIR所原有的缺点。BIIR因具有耐热、耐臭氧、耐腐蚀、低气透、耐屈挠和容易与其它橡胶并用形成共交联结构等特性，在多种领域正在逐步替代IIR，如子午线轮胎、无内胎轮胎、医疗密封器材、化工设备衬里等工业产品中，具有非常广阔的工业应用价值和前景。随着汽车轮胎技术不断发展更新，采用卤化丁基橡胶作气密层的无内胎子午胎将逐渐取代有内胎轮胎，这一趋势推动了卤化丁基橡胶市场需求的增长。国际轮胎行业使用的卤化丁基橡胶中，70%为BIIR。在全钢子午胎上，100%使用BIIR ;在半钢子午胎上，开始转向以使用BIIR为主。国内载重子午胎大量使用BIIR，其使用量占卤化丁基橡胶的75%; 轿车子午胎使用氯化丁基橡胶，同时并用209Γ40%的天然橡胶。医用胶塞丁基化是国内卤化丁基橡胶的第二大需求市场，为保证医药安全，国家医药主管部门规定国内所有药用胶塞一律停止使用普通天然橡胶瓶塞。医用胶塞生产厂商正在扩大丁基瓶塞生产能力，主要是用卤化丁基橡胶，以适应国内需要。BIIR由于硫化速度快、硫化效率高、硫化程度高、硫化剂用量少、可实现无硫无锌硫化等特点，从而赋予了 BIIR 瓶塞良好的物理性能和化学性能，在冷冻干燥制品中应用较好。欧美国家的丁基胶塞厂家多数采用BIIR，目前我国也有一些公司全部使用BIIR生产胶塞。其他方面如胶带、胶管、粘合剂和防水卷材等对卤化丁基橡胶的需求也在逐渐增加。2008年，国内丁基类橡胶总需求量为225 kt，其中卤化丁基橡胶需求量为160 kt，占总需求量的71%。2010年卤化丁基橡胶需求量达到210 kt，其中BIIR的比例占65%，并在轿车子午胎中逐步取代氯化丁基橡胶。由于BIIR具有在一定条件下能与多种合成树脂发生接枝反应，使其较易分散在树脂中，达到改性的目的。这些性能使其可用于动态硫化热塑性弹性体、塑料增韧、医疗卫生、防化用品、防腐蚀衬里等领域。动态硫化热塑性弹性体集热塑性高分子材料和硫化橡胶两方面的优点于一体，如可以用挤出、注塑、吹塑等塑料加工方法加工，边角料可以回用，制品有硫化橡胶的低温柔韧性和抗屈挠性等特点；与采用分子设计技术合成的热塑性弹性体相比，其开发成本低很多，生产设备投入也很低。目前国内外BIIR硫化温度一般选择150°C 170°C，特殊条件下硫化温度可达 1800C，有关更高的温度硫化研究还鲜为报道。Michael[1]评估了潜伏胺亲核试剂在BIIR药品及试剂的实用价值，考察了 BIIR配方含有潜伏胺在不同温度下硫化的交联率，二氧化碳的衍生胺盐(包括(NH4)2C03、(NH4)HCO3^ (NH4)H2NCO2)在低于100°C下与BIIR共混未交联，但在温度提升到160°C时，产生一定的交联量。据文献报道[2]，在180°C下的用N，N'-间亚苯基双马来酰亚胺(HVA-2)与Dicup 40C硫化BIIR与氧化锌硫化体系相比的硫化时间降低， 且通过应力松弛判断出前者的长时间稳定性能优于氧化锌体系。常规硫化体系不能满足热塑性弹性体制备时的高温快速硫化要求，也不适合要求快速硫化的注射橡胶制品生产。因此，开发高温硫化卤化丁基橡胶组合物，能提高生产效率，满足要求高温快速硫化的生产需要。由于该橡胶组合物在配方无硫、无锌、无毒，可以满足用于医疗卫生和食品领域安全无毒的要求。专利技术该橡胶组合物不仅可以为工业生产提供技术支持，而且可以用挤出、注塑、吹塑等加工方法加工生产，为高效生产提供条件，特别是对BIIR在动态硫化热塑性弹性体和塑料增韧方面的应用提供可行性基础。
技术实现思路
I、本专利技术的目的本专利技术的目的是提供一种高温硫化卤化丁基橡胶组合物。该橡胶组合物是以溴化丁基橡胶为主要原料，加以硫化剂、促进剂、防焦剂和防老剂，使得橡胶组合物适合在高温条件下硫化，并具有良好的物理机械特性。适用于高温硫化橡胶制品的生产、制备动态硫化热塑性弹性体和塑料增韧的用途。2、技术方案卤化丁基橡胶选用溴化丁基橡胶，溴化丁基橡胶在橡胶组合物中的用量以纯生胶计 100份，以下其它组分用量均相对100份生胶而言。溴化丁基橡胶选择基本要求溴化丁基橡胶，优选低门尼溴化丁基橡胶，本专利技术选用LANXESS公司生产的BIIR 2030为主要原料， 用量100份，门尼粘度28 36，实测为34。硫化剂选用包括N，N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)、N，N'-(4，4'-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺(BMI)的亚胺类硫化剂，和包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、钥酸铵的铵类硫化剂，用量I. (Γ6. O份，优选I. 2^4. 2份。优选HVA-2和磷酸氢二铵。HVA-2的用量为I. (Γ4. O份，优选I. 2 2. O份；粒径彡O. 1mm，优选彡O. 05mm。磷酸氢二铵的用量为 I. 0 6· O份，优选I. 8 4. 2份；粒径彡O. 1_，优选彡O. 05mm。促进剂选用水滑石、氢氧化镁，用量I. (Γ5. O份，优选I. 8^4. 2份。水滑石选用基本要求用量I. (Γ5. O份，优选2. (Γ4. O份；粒径< O. 1mm，优选< O. 05mm。氢氧化镁选用基本要求用量I. (Γ5. O份，优选I. 8^3. O份；粒径彡O. 1mm，优选彡O. 05mm。防焦剂选用硬脂酸钙、环氧大豆油，用量O.广5.0份，优选O.广0.6份。硬脂酸钙选用基本要求用量O. f 5. O份，优选O. fo. 5份。环氧大豆油选用基本要求环氧大豆油， 用量O. f 5. O份，优选O. 5 1.0份。防老剂选用防老剂4020，用量I. O份。本专利技术所述的高温卤化丁基橡胶组合物，混炼及硫化均为橡胶加工中通常所采用的方法及设备。如密炼机、开炼机、平板硫化机等。3、有益效果本专利技术橡胶组合物具有明显的高温硫化特性优势，根据经验，硫化温度每升高10°C，硫化时间缩短一半，硫化速度大大提高。用外推法推测，待到塑料加工温度时，该专利技术涉及的4橡胶组合物的硫化速度与塑料加工条件相匹配，能达到动态硫化和较好分散的目的。本专利技术所涉及的橡胶组合物适用于制备热塑性弹性体和塑料增韧。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的目的，但并非限制本专利技术权的保护范围，本专利技术的范围在权利要求书中提出。实施例广4以BIIR，牌号LANXESS 2030为主要原料，橡胶组合物的配方组成列于表I。表I配方表(单位份)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温硫化卤化丁基橡胶组合物，该橡胶组合物包含以下成分：?????????卤化丁基橡胶???????????????100份?????????硫化剂?????????????????????1.0～6.0份?????????促进剂?????????????????????1.0～5.0份?????????防焦剂?????????????????????0.1～5.0份其中所述卤化丁基橡胶是溴化丁基橡胶，其门尼黏度25～55，溴含量0.5%～2.5%，优选溴化丁基橡胶，其门尼黏度30～50，溴含量0.7%～2.5%，用量100份。

【技术特征摘要】
1.一种高温硫化卤化丁基橡胶组合物，该橡胶组合物包含以下成分卤化丁基橡胶100份硫化剂I. 0 6. 0份促进剂I. 0 5. 0份防焦剂0. I 5. 0份 其中所述卤化丁基橡胶是溴化丁基橡胶，其门尼黏度25 55，溴含量0. 5% 2. 5%，优选溴化丁基橡胶，其门尼黏度30 50，溴含量0. 7% 2. 5%，用量100份。2.根据权利要求I所述的橡胶组合物，其特征在于所述硫化剂选用亚胺类硫化剂，包括N，N' -间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2 )、N，N' - (4，4' -亚甲基二苯基)双马来酰亚胺(BMI);铵类硫化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天琪，王清才，李花婷，
申请(专利权)人：北京橡胶工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：