專利名稱：氯丁橡膠共混物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性橡膠及其改性處理方法，具體說是指一種橡膠與含碳-碳不飽和鍵的化合物反應(yīng)的改性橡膠及其制備方法(國際專利分類號為C08C19/28)，尤其是氯丁橡膠與反式聚異戊二烯的共混物及其制備方法，該氯丁橡膠共混物具有良好的粘合性能，它的硫化物具有優(yōu)異的耐屈撓性能龜裂性能。
背景技術(shù)：
氯丁橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐候性、耐磨性、耐油性、耐燃性，廣泛應(yīng)用于制造膠管、膠帶、減震等制品。為承受高負(fù)載、高頻率運(yùn)動且保證使用壽命，氯丁橡膠經(jīng)常采用骨架材料來增強(qiáng)橡膠的性能，因此這些橡膠制品多數(shù)為骨架材料增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料制品。對這類橡膠制品來說，不僅要求橡膠具有優(yōu)異的動態(tài)疲勞性能，而且要求橡膠與骨架材料粘合良好。為了改善氯丁橡膠與骨架材料的粘合性能，從氯丁橡膠材料方面考慮通常采用以下方法①選擇合適的生膠、填料、硫化劑類型及用量；②添加特定的粘合增進(jìn)劑；③進(jìn)行改性處理。但是，目前的這些方法均存在一些不足即采用上述方法改性氯丁橡膠將使得膠料的工藝性能和物理機(jī)械性能變差。另外，在改善氯丁橡膠材料與骨架材料的粘合性能的同時，氯丁橡膠材料的耐屈撓龜裂沒有顯著提高，尚不能完全滿足市場的需要，因此極有待加以改進(jìn)。中國專利ZL02134362.4公開了一種氯丁橡膠的制備方法，但該方法僅從采取適當(dāng)?shù)陌矂┖秃线m的工藝角度對粉末和顆粒氯丁橡膠的制備工藝進(jìn)行了改進(jìn)，尚不能從根本上解決氯丁橡膠材料與骨架材料的粘合性能，以及氯丁橡膠材料的耐屈撓龜裂存在的問題。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題，并提供一種氯丁橡膠共混物，尤其是指一種氯丁橡膠與反式聚異戊二烯的共混物。該種氯丁橡膠共混物比現(xiàn)有的氯丁橡膠具有更優(yōu)越的與骨架材料的粘合性能，它的硫化物具有優(yōu)異的耐屈撓性能龜裂性能。而且具有優(yōu)良的其他綜合機(jī)械性能。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作上述氯丁橡膠共混物的制作工藝。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。將氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混，利用反式聚異戊二烯分子鏈的柔順性和易結(jié)晶性改善共混物與簾線的粘結(jié)性能，同時提高其硫化膠的耐屈撓龜裂性能。
本發(fā)明方法中主要原料組成及質(zhì)量配比為氯丁橡膠100-60份，橡膠添加劑0-40份，反式聚異戊二烯5-50份，炭黑或白炭黑5-100份，其他配合劑如促進(jìn)劑、硫化劑、活性劑、防老劑、軟化劑等按照氯丁橡膠配合的常規(guī)氯丁橡膠品種和用量。
本發(fā)明的氯丁橡膠包括各種規(guī)格的硫改性氯丁橡膠、硫醇改性氯丁橡膠和黃原改性氯丁橡膠以及這些橡膠不同比例的并用橡膠。
本發(fā)明的橡膠添加劑包括各種品種、規(guī)格的天然橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、氯醚橡膠、氟橡膠、硅橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、再生橡膠等以及這些橡膠不同比例的并用橡膠。
本發(fā)明的反式聚異戊二烯包括各種方法合成的反式聚異戊二烯和天然的杜仲膠、古塔波膠和巴拉塔膠等。
本發(fā)明的炭黑包括N100系列，N200系列，N300系列，N400系列，N500系列，N600系列，N700系列，N800系列、N900系列、天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、天然氣槽法炭黑和混氣炭黑等各種品種和規(guī)格的炭黑；白炭黑包括各種比表面積、粒徑的沉淀法白炭黑或氣相法白炭黑；以及各種品種和規(guī)格的炭黑與各種品種的和規(guī)格白炭黑的并用。
本發(fā)明中所用的硫化劑及其用量沒有特別限制，可以采用通常氯丁橡膠制作時實(shí)用的硫化劑及其用量，但用金屬氧化物較好，如氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛、四氧化三鉛等，這些氧化物可以兩種或多種并用。按氯丁橡膠100重量份計，硫化劑的用量3-15份較好。另外，將其與下述硫化促進(jìn)劑結(jié)合使用，可更有效地進(jìn)行硫化。
上述硫化促進(jìn)劑包括硫脲類、胍類、秋蘭姆類或噻唑類，但用硫脲類硫化促進(jìn)劑較好。這些硫化促進(jìn)劑可以兩種或多種并用。按氯丁橡膠100重量份計，這類硫化促進(jìn)的用量0.5-5份較好。
如有必要，可在本發(fā)明的氯丁橡膠共混物中加入各種助劑，如軟化劑、加工助劑、防老劑、潤滑劑、填料等。
本發(fā)明的氯丁橡膠共混物具有極好的加工性能，可按與普通氯丁橡膠相同的方式用通用煉膠設(shè)備進(jìn)行混煉，用普通工藝進(jìn)行硫化，但本發(fā)明的氯丁橡膠共混物的預(yù)處理工藝及條件不一樣。具體地說，制作工藝包括如下步驟和工藝條件第一步 將反式聚異戊二烯在通用煉膠設(shè)備中，在60～100℃溫度范圍內(nèi)塑煉2～30分鐘，再與氯丁橡膠共混。
第二步 按通常煉膠方法制備混煉膠。
第三步 將混煉膠停放過夜，按照通常的橡膠硫化工藝于100～200℃硫化1～60分鐘。
本發(fā)明的氯丁橡膠共混物可以用于制備各種硫化膠制品，尤其在膠管、膠帶、減震等橡膠制品行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。當(dāng)然，本發(fā)明絕不受這些具體實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1硫改性氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混物按照表1的配方配料，再按下述工藝制備1、將反式聚異戊二烯在通用煉膠設(shè)備中，在100℃溫度范圍內(nèi)塑煉2分鐘，再與氯丁橡膠按表1配比共混；2、按常規(guī)混煉工藝制備混煉膠；3、將混煉膠停放過夜后，按照通常的橡膠硫化工藝于150℃硫化30分鐘。
所得硫化膠的物理機(jī)械性能列于表2。從表中可見，黃原改性氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混后(2#、3#為氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混物，1#為常規(guī)氯丁橡膠)，硫化膠的常規(guī)性能變化不大，而粘合性能和耐屈撓性能明顯提高。
表1基本配方

表2硫化膠性能

實(shí)施例2硫改性氯丁橡膠/天然橡膠/反式聚異戊二烯共混物按照表3的配方配料，再按下述工藝制備1、將反式聚異戊二烯在通用煉膠設(shè)備中，在60℃溫度范圍內(nèi)塑煉30分鐘，再與氯丁橡膠按表1配比共混；2、按常規(guī)混煉工藝制備混煉膠；3、將混煉膠停放過夜后，按照通常的橡膠硫化工藝于150℃硫化1分鐘。
所得硫化膠的物理機(jī)械性能列于表4。從表中可見，硫改性氯丁橡膠/天然橡膠與反式聚異戊二烯共混后，硫化膠的常規(guī)性能、脆性溫度、熱老化性能變化不大，而粘合性能和耐屈撓性能明顯提高。
表3基本配方

表4硫化膠性能

實(shí)施例3硫醇改性氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混物按照表5的配方配料，再按下述工藝制備1、將反式聚異戊二烯在通用煉膠設(shè)備中，在60～100℃溫度范圍內(nèi)塑煉2～30分鐘，再與氯丁橡膠按表1配比共混；2、按常規(guī)混煉工藝制備混煉膠；3、將混煉膠停放過夜后，按照通常的橡膠硫化工藝于150℃硫化100分鐘。
所得硫化膠的物理機(jī)械性能列于表6。從表中可見，硫醇改性氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混后，硫化膠的常規(guī)性能變化不大，而粘合性能和耐屈撓性能明顯提高。
表5基本配方

表6硫化膠性能

由上述實(shí)施和對比例可知，本發(fā)明的氯丁橡膠共混物與骨架材料具有良好的粘合性能，它的硫化物具有優(yōu)異的耐屈撓性能龜裂性能，而且具有優(yōu)良的其他綜合機(jī)械性能，在橡膠業(yè)中可廣泛采用。
權(quán)利要求
1.氯丁橡膠共混物及其制備方法，其特征是所述的共混物各原料的質(zhì)量百分配比為氯丁橡膠100～60份，橡膠添加劑0～40份，反式聚異戊二烯5～50份，炭黑或白炭黑5～100份，其他配合劑如促進(jìn)劑、硫化劑、活性劑、防老劑、軟化劑等按照氯丁橡膠配合的常規(guī)品種和用量，制作工藝包括如下步驟和工藝條件第一步將反式聚異戊二烯在通用煉膠設(shè)備中，在60～100℃溫度范圍內(nèi)塑煉2～30分鐘，再與氯丁橡膠共混。第二步按通常煉膠方法制備混煉膠。第三步將混煉膠停放過夜，按照通常的橡膠硫化工藝于100～200℃硫化1～60分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氯丁橡膠共混物其特征是所述的氯丁橡膠包括各種品種和規(guī)格的硫改性氯丁橡膠、硫醇改性氯丁橡膠和黃原改性氯丁橡膠以及這些橡膠不同比例的并用橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氯丁橡膠共混物其特征是所述的橡膠添加劑包括各種品種、規(guī)格的天然橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、氯醚橡膠、氟橡膠、硅橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、再生橡膠等以及這些橡膠不同比例的并用橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述氯丁橡膠共混物其特征是所述的反式聚異戊二烯包括各種方法合成的反式聚異戊二烯和天然的杜仲膠、古塔波膠和巴拉塔膠等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述氯丁橡膠共混物其特征是炭黑包括N100系列，N200系列，N300系列，N400系列，N500系列，N600系列，N700系列，N800系列、N900系列、天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、天然氣槽法炭黑和混氣炭黑等各種品種和規(guī)格的炭黑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述氯丁橡膠共混物其特征是白炭黑包括各種比表面積、粒徑的沉淀法白炭黑或氣相法白炭黑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述氯丁橡膠共混物其特征是炭黑或白炭黑包括各種品種和規(guī)格的炭黑的單一或并用，各種品種和規(guī)格的白炭黑的單一或并用，以及各種品種和規(guī)格的炭黑與各種品種和規(guī)格的白炭黑的并用。
全文摘要
氯丁橡膠共混物及制備方法，本發(fā)明涉及一種氯丁橡膠共混物的制備方法，它是用氯丁橡膠與反式聚異戊二烯共混，利用反式聚異戊二烯分子鏈的柔順性和易結(jié)晶性改善共混物與簾線的粘結(jié)性能，同時提高其硫化膠的耐屈撓龜裂性能。本發(fā)明方法中主要原料組成及質(zhì)量配比為氯丁橡膠100－60份，橡膠添加劑0－40份，反式聚異戊二烯5－50份，炭黑或白炭黑5－100份，其他配合劑如促進(jìn)劑、硫化劑、活性劑、防老劑、軟化劑等按照氯丁橡膠配合的常規(guī)氯丁橡膠品種和用量。
文檔編號C08K3/00GK1743367SQ20051003220
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者黃良平, 楊軍 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司