一種鹵化橡膠摻合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種鹵化橡膠摻合物。本發(fā)明還涉及上述鹵化橡 膠摻合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鹵化橡膠(如鹵化丁基橡膠和溴化異丁烯一對(duì)甲基苯乙烯共聚物）是橡膠的一種 重要改性產(chǎn)品，其通常按照如下工序制備：將橡膠溶解在溶劑(如飽和烴）中形成一定濃度 的丁基橡膠溶液，然后在充分混合的情況下與鹵化劑(如液溴或氯氣）反應(yīng)，再加入堿液中 和，加入穩(wěn)定劑、蒸汽凝聚、擠壓脫水膨脹干燥，打包成塊。鹵化橡膠(如鹵化丁基橡膠或溴 化異丁烯一對(duì)甲基苯乙烯共聚物）除了保留橡膠原有的優(yōu)異性能如優(yōu)異的氣密性、低透水 性、良好的生物潔凈性、極佳的耐老化性能外與它的經(jīng)過(guò)鹵化后硫化速度大大改善。是目前 制造子午胎內(nèi)襯和醫(yī)用藥塞的最佳原料。
[0003] 對(duì)于鹵化橡膠(如鹵化丁基聚合物以及溴化異丁烯一對(duì)甲基苯乙烯共聚物)，已知 其在加熱下、整理或儲(chǔ)存中會(huì)發(fā)生脫鹵反應(yīng)，脫鹵反應(yīng)會(huì)引起聚合物降解和變色。為防止儲(chǔ) 存中的脫鹵作用和變色，一般在整理階段，在鹵化丁基聚合物中加入約1-2重量％的添加 齊U，如環(huán)氧大豆油（ESB0)、硬脂酸鈣Cast等。但是，ESB0屬于有機(jī)物，而且分子量較低，添 加到鹵化橡膠中極易遷移至橡膠表面對(duì)于制造醫(yī)用藥塞的應(yīng)用方面極易造成因小分子有 機(jī)物的遷移導(dǎo)致的膠塞污染和帶來(lái)的一系列后續(xù)問(wèn)題。此外，ESB0因?yàn)閷儆诘头肿恿康囊?體，加入到橡膠中會(huì)顯著降低橡膠的強(qiáng)度。Cast同樣屬于低分量有機(jī)物，添加到橡膠中制造 藥塞時(shí)也會(huì)帶來(lái)污染，而且硬脂酸鈣也是一種硫化延遲劑，添加到橡膠中后會(huì)顯著減慢橡 膠的硫化速度。
[0004]因此，需要解決鹵化橡膠的變色問(wèn)題，并需要找到不影響鹵化丁基聚合物的潔凈 性或生膠強(qiáng)度的的鹵化丁基聚合物的添加劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種鹵化橡膠摻合物，其性能穩(wěn)定，在后續(xù) 的后處理過(guò)程中，能夠消除脫鹵反應(yīng)帶來(lái)的影響，不會(huì)引起聚合物的降解和脫色，且其不會(huì) 從聚合物中遷移出來(lái)，物理性能及硫化性能與鹵化橡膠的變化不大，即不會(huì)影響橡膠摻合 物的生膠強(qiáng)度。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種鹵化橡膠摻合物，其包含鹵化橡膠和含量低 于4. 5wt%的水滑石類插層材料穩(wěn)定劑。
[0007] 加入水滑石類插層材料（LDHs)可以作為穩(wěn)定劑，防止鹵化橡膠的變色和老 化。水滑石類插層材料（LDHs)的用量為可使鹵化橡膠有效穩(wěn)定（即防止老化或變色）的 量。根據(jù)本發(fā)明所述的摻合物的一個(gè)具體實(shí)施例，所述水滑石類插層材料穩(wěn)定劑的含量為 0. 01-4. 5wt%，優(yōu)選0. 01-3wt%。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，所述水滑石類插層材料穩(wěn)定劑的含 量為0. 03-3wt%，優(yōu)選0. 5-3wt%，更優(yōu)選1. 0-1. 5wt%。本發(fā)明中所述的范圍，可為任何上限 值和任何下限值的任何組合。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，所述水滑石類插層材料（LDHs)又稱為層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物， 包含天然水滑石和合成水滑石類插層材料。在一個(gè)具體實(shí)例中，所述水滑石類插層材料包 含MgAl-水滑石類插層材料（LDHs)、ZnAl-水滑石類插層材料（LDHs)和CaMgAl-水滑石類 插層材料（LDHs)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例，所述鹵化橡膠包括鹵化丁基橡膠，如可選自氯化丁 基橡膠和溴化丁基橡膠。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例，所述鹵化橡膠包括鹵化異丁烯-甲基苯乙烯共 聚物，如選自氯化異丁烯-甲基苯乙烯共聚物和溴化異丁烯-甲基苯乙烯共聚物。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，所述摻合物中含有小于〇. 8wt%的可揮發(fā)物，優(yōu)選小于0. 7wt%的可揮 發(fā)物。所述可揮發(fā)物如本領(lǐng)域內(nèi)公知的，如少量的水、溶劑等少量易揮發(fā)的物質(zhì)。本領(lǐng)域內(nèi) 通常通過(guò)加熱測(cè)試重量損失來(lái)測(cè)量。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，所述加入的水滑石類插層材料可用作穩(wěn)定劑，即防止橡膠老化和變 色的穩(wěn)定劑，能夠很好地防止橡膠的老化和變色，且不會(huì)影響橡膠摻合物的其他性能如硫 化性能。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種制備上述鹵化橡膠摻合物的方法，包括 以下步驟：將橡膠溶解在溶劑，并加入鹵化劑進(jìn)行鹵化后，再加入堿液中和，然后加入水滑 石類插層材料，最后脫除包含溶劑和水的易揮發(fā)物，得到所述的鹵化橡膠摻合物。
[0014]US4384072、US4104218和CN1249768A有關(guān)橡膠聚合物的鹵化和鹵化丁基橡膠的 穩(wěn)定化的相關(guān)內(nèi)容引入到本發(fā)明中。根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述鹵化劑及其用量為本領(lǐng) 域內(nèi)公知的；所述堿液用于中和鹵化反應(yīng)后產(chǎn)生的鹵化氫和殘余的鹵化劑(如鹵素)，其種 類和用量也是本領(lǐng)域內(nèi)公知的。所述脫除其中的包含溶劑和水的易揮發(fā)物，如通過(guò)汽提的 方式把溶劑從中和后的溶液中脫除，還可通過(guò)機(jī)械擠壓和膨脹干燥的方式把其中的水或其 他揮發(fā)性物質(zhì)脫除。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例，基于鹵化橡膠摻合物，所述水滑石類 插層材料的含量低于4. 5wt%，優(yōu)選為0. 01-4. 5wt%，更優(yōu)選0. 01-3wt%。在另一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例中，所述水滑石類插層材料穩(wěn)定劑的含量為0. 〇3-3wt%，優(yōu)選0. 5-3wt%，更優(yōu)選 1. 0-1. 5wt%。本發(fā)明中所述的范圍，可為任何上限值和任何下限值的任何組合。
[0016] 最后得到的摻合物中，含有小于0.8wt%的可揮發(fā)物，優(yōu)選小于0.7wt%的可揮發(fā) 物。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法的一個(gè)具體實(shí)施例，所述水滑石類插層材料以懸浮液的形 式加入。如所述溶液可選自水滑石類插層材料的水懸浮液和水滑石類插層材料的有機(jī)懸浮 液(液相為常用的有機(jī)溶劑)，如10wt%的己燒懸浮液。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種水滑石類插層材料作為穩(wěn)定劑在鹵化橡 膠中的應(yīng)用。所述水滑石類插層材料能夠穩(wěn)定鹵化橡膠，防止橡膠的老化和變色等，能夠 確保橡膠形成成品前的性能，同時(shí)在延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間；同時(shí)還不會(huì)影響其他的性能，如硫化性 能。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種水滑石類插層材料作為防止鹵化橡膠變 色的穩(wěn)定劑在橡膠領(lǐng)域中的應(yīng)用。將所有水滑石類插層材料作為防止鹵化橡膠變色的穩(wěn)定 劑用于橡膠領(lǐng)域，可有效地防止橡膠的老化和變色，延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間。所得摻合物可繼續(xù)添加 其他添加劑，做成制品，如輪