本发明涉及功能材料技术领域,具体涉及一种溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法。
背景技术:
溴化丁基橡胶(BIIR)是异丁烯与异戊二烯共聚物的溴化产物,即在丁基橡胶(IIR)分子链中引入了溴原子。IIR溴化后除产生额外的交联位置外,同时增加了双键的反应活性。BIIR除具有IIR的特性外,还具有硫化速率快、与其他橡胶相容性好、互黏性改善、可单独用氧化锌硫化以及有更好的耐热性等特点,因而是制造无内胎轮胎和医药制品不可替代的原料。目前,BIIR的生产方法主要有干胶混炼和溶液溴化法2种。干胶混炼法因未反应的溴化剂和其副产品未除去而残留在生胶内,影响胶料的性能,产品质量不稳定。溶液溴化法由于反应均匀且质量稳定,操作工艺简单,产品性能优良,因而成为IIR溴化改性的首选方法。与从IIR淤浆出发制备BIIR相比,将溶液法制备的IIR胶液直接溴化合成BIIR,避免了前者所需的溶剂切换或胶料的溶解工序;此外,后者制备BIIR采用混合溶剂,毒性较小,对环境污染较轻,对设备的腐蚀性较小。由于现有的淤浆法制备IIR一溶液溴化生产BIIR工艺反应速率较慢,只能依靠延长反应时间来实现充分反应、提高溴利用率,但停留时间的延长会导致加成反应大量发生。
技术实现要素:
本发明旨在提出一种溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法。
本发明的技术方案在于:
溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)BIIR的制备
在1 L溴化反应釜中加入350 mL IIR胶液,再加入150 mL共溶剂CH2C12和30 mL质量分数为5%的氧化剂NaClO溶液,然后加热至40℃,将液溴稀释于己烷溶液中,配制成质量分数为2l%的己烷溶液,在常压、避光和恒温条件下迅速加入上述胶液混合溶液中,在高速搅拌下反应2.5 min;反应结束后,将反应物加入35 mL质量分数为7%的NaOH溶液中,中和20 min后停止搅拌,胶液用蒸馏水洗涤至pH值为7,再加入抗氧剂1330、硬脂酸钙和脱酸剂ESBO,最后加入沸水闪蒸出溶剂,橡胶团聚成块析出,经脱水、真空干燥后,在100~120℃开炼机上开炼2~5 min,除去残余水分,待用;
(2)BIIR硫化胶的制备
配方:BIIR 80~100,N 660 60,氧化镁5,硬脂酸1,氧化锌5,石蜡油5,DOP 2,DBP 2,促进剂DM 1.5,防老剂RD 1.5;
将BIIR于60℃恒温12 h后置于开炼机上塑炼,然后依次加入上述各种配合助剂,混炼均匀,薄通下片;混炼胶停放22~24 h后,在平板硫化机上进行硫化,制成BIIR硫化胶。
所述的硫化条件为160 ℃×10 min。
所述的配方为BIIR 80,N 660 60,氧化镁5,硬脂酸1,氧化锌5,石蜡油5,DOP 2,DBP 2,促进剂DM 1.5,防老剂RD 1.5。
所述的配方为BIIR 92,N 660 60,氧化镁5,硬脂酸1,氧化锌5,石蜡油5,DOP 2,DBP 2,促进剂DM 1.5,防老剂RD 1.5。
本发明的技术效果在于:
本发明制成的溴化丁基橡胶硫化胶其的拉伸强度、扯断伸长率和邵尔A硬度较高。
具体实施方式
溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法,包括如下步骤:
实施例1
(1)BIIR的制备
在1 L溴化反应釜中加入350 mL IIR胶液,再加入150 mL共溶剂CH2C12和30 mL质量分数为5%的氧化剂NaClO溶液,然后加热至40℃,将液溴稀释于己烷溶液中,配制成质量分数为2l%的己烷溶液,在常压、避光和恒温条件下迅速加入上述胶液混合溶液中,在高速搅拌下反应2.5 min;反应结束后,将反应物加入35 mL质量分数为7%的NaOH溶液中,中和20 min后停止搅拌,胶液用蒸馏水洗涤至pH值为7,再加入抗氧剂1330、硬脂酸钙和脱酸剂ESBO,最后加入沸水闪蒸出溶剂,橡胶团聚成块析出,经脱水、真空干燥后,在100~120℃开炼机上开炼2~5 min,除去残余水分,待用;
(2)BIIR硫化胶的制备
配方:BIIR 80~100,N 660 60,氧化镁5,硬脂酸1,氧化锌5,石蜡油5,DOP 2,DBP 2,促进剂DM 1.5,防老剂RD 1.5;
将BIIR于60℃恒温12 h后置于开炼机上塑炼,然后依次加入上述各种配合助剂,混炼均匀,薄通下片;混炼胶停放22~24 h后,在平板硫化机上进行硫化,制成BIIR硫化胶。其中,所述的硫化条件为160 ℃×10 min。
实施例2
(1)BIIR的制备
在1 L溴化反应釜中加入350 mL IIR胶液,再加入150 mL共溶剂CH2C12和30 mL质量分数为5%的氧化剂NaClO溶液,然后加热至40℃,将液溴稀释于己烷溶液中,配制成质量分数为2l%的己烷溶液,在常压、避光和恒温条件下迅速加入上述胶液混合溶液中,在高速搅拌下反应2.5 min;反应结束后,将反应物加入35 mL质量分数为7%的NaOH溶液中,中和20 min后停止搅拌,胶液用蒸馏水洗涤至pH值为7,再加入抗氧剂1330、硬脂酸钙和脱酸剂ESBO,最后加入沸水闪蒸出溶剂,橡胶团聚成块析出,经脱水、真空干燥后,在100~120℃开炼机上开炼2~5 min,除去残余水分,待用;
(2)BIIR硫化胶的制备
配方:BIIR 80,N 660 60,氧化镁5,硬脂酸1,氧化锌5,石蜡油5,DOP 2,DBP 2,促进剂DM 1.5,防老剂RD 1.5;
将BIIR于60℃恒温12 h后置于开炼机上塑炼,然后依次加入上述各种配合助剂,混炼均匀,薄通下片;混炼胶停放22~24 h后,在平板硫化机上进行硫化,制成BIIR硫化胶。其中,所述的硫化条件为160 ℃×10 min。