一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法

本发明涉及一种橡胶界面相容剂制备方法，特别是涉及一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法。

背景技术：

1、乙丙橡胶具有优良的耐热性、耐寒性、耐腐蚀性、耐老化性及高延展性等特点,广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、汽车密封件等制品。炭黑和白炭黑是橡胶工业中最主要的两类补强剂,白炭黑由于具有更小的粒径和更大的表面积，因此其补强的硫化胶拉伸强度、撕裂强度和耐磨性较高。但由于白炭黑表面含有大量的硅羟基,与非极性的橡胶相容性较差,大量填充时难以分散导致补强效果不理想,引起胶料加工性能、物理机械性能及动态力学性能降低,且会延迟硫化。

2、白炭黑等填料在橡胶中的分散性一直是一个难题，本发明通过制备新型界面相容剂，可大大提高白炭黑等无机填料在橡胶基体中的分散性，且能大幅提高硫化胶的各项性能，满足白炭黑增强乙丙橡胶在汽车、航空航天等领域的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，该方法为系列结构可控的硅烷接枝乙丙橡胶的制备方法，采用光引发接枝聚合，将乙烯基硅烷化学键合到乙丙橡胶上，接枝率可调控。提高了白炭黑在橡胶基体中的分散性，大幅提高了硫化胶的综合性能，可用于航空航天等特殊领域。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的

3、一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，所述界面相容剂制备采用光引发接枝聚合方法，将乙烯基硅烷接枝到乙丙橡胶上；通过控制反应条件，制备系列结构的界面相容剂；采用光引发接枝聚合的手段是将乙烯基硅烷、乙丙橡胶、光引发剂及反应溶剂加入到光化学反应器中，在光照下反应，取出反应物，洗涤，真空干燥，得到界面相容剂；界面相容剂用于增强乙丙橡胶，采用白炭黑增强乙丙橡胶方法，其复合材料质量份配比为:三元乙丙橡胶(epdm) 100,白炭黑30-50,界面相容剂1-20份，硫化剂bibp 2-6份；硫化温度为170℃,硫化压力为15mpa。

4、所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，所述乙烯基硅烷包括含有乙烯基的系列硅烷偶联剂，包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

5、所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，所述制备界面相容剂其硅烷接枝乙丙橡胶方法，采用的反应溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇等醇类有机溶剂；反应温度控制在室温至100℃。

6、所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，所述制备界面相容剂，其填料增强乙丙橡胶的方法，其填料包括无机填料如白炭黑、炭黑，高岭土、蒙脱土、膨润土、碳酸钙、滑石粉，也包括有机填料如纤维素类植物微纤，纳米纤维素。

7、所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，所述制备界面相容剂采用的光引发剂包括氧杂蒽酮、硫杂蒽酮、二苯甲酮；采用的被接枝聚合物为三元乙丙橡胶；采用的反应溶剂为甲醇。

8、所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，所述制备界面相容剂反应体系的温度控制在室温至55℃之间。

9、本发明的优点与效果是：

10、本发明通过硅烷接枝乙丙橡胶用作界面相容剂，改善三元乙丙橡胶/白炭黑复合材料综合性能及白炭黑在epdm橡胶基体中分散性，并与偶联剂si69进行了对比。本发明界面相容剂能减轻白炭黑聚集,提高其在橡胶中的分散性，加入界面相容剂后，硫化胶的300%定伸应力显著增加，硬度增加，断裂伸长率下降，永久变形显著降低。定伸应力明显高于si69配方，永久变形明显低于si69配方。

技术特征：

1.一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，其特征在于，所述界面相容剂制备采用光引发接枝聚合方法，将乙烯基硅烷接枝到乙丙橡胶上；通过控制反应条件，制备系列结构的界面相容剂；采用光引发接枝聚合的手段是将乙烯基硅烷、乙丙橡胶、光引发剂及反应溶剂加入到光化学反应器中，在光照下反应，取出反应物，洗涤，真空干燥，得到界面相容剂；界面相容剂用于增强乙丙橡胶，采用白炭黑增强乙丙橡胶方法，其复合材料质量份配比为:三元乙丙橡胶(epdm) 100,白炭黑30-50,界面相容剂1-20份，硫化剂bibp 2-6份；硫化温度为170℃,硫化压力为15mpa。

2.根据权利要求1所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，其特征在于，所述乙烯基硅烷包括含有乙烯基的系列硅烷偶联剂，包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，其特征在于，所述制备界面相容剂其硅烷接枝乙丙橡胶方法，采用的反应溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇等醇类有机溶剂；反应温度控制在室温至100℃。

4.根据权利要求1所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，其特征在于，所述制备界面相容剂，其填料增强乙丙橡胶的方法，其填料包括无机填料如白炭黑、炭黑，高岭土、蒙脱土、膨润土、碳酸钙、滑石粉，也包括有机填料如纤维素类植物微纤，纳米纤维素。

5.根据权利要求1所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，其特征在于，所述制备界面相容剂采用的光引发剂包括氧杂蒽酮、硫杂蒽酮、二苯甲酮；采用的被接枝聚合物为三元乙丙橡胶；采用的反应溶剂为甲醇。

6.根据权利要求1所述的一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，其特征在于，所述制备界面相容剂反应体系的温度控制在室温至55℃之间。

技术总结
一种界面相容剂用于增强乙丙橡胶的方法，涉及一种增强乙丙橡胶的方法，所述界面相容剂制备采用光引发接枝聚合方法，将乙烯基硅烷接枝到乙丙橡胶上，通过控制反应条件，制备系列结构的界面相容剂；采用光引发接枝聚合的手段是将乙烯基硅烷、乙丙橡胶、光引发剂及反应溶剂加入到光化学反应器中，在光照下反应，取出反应物，洗涤，真空干燥，得到界面相容剂。白炭黑等无机填料在橡胶基体中的分散性对乙丙橡胶材料的性能影响极大。本发明界面相容剂，将其用于白炭黑增强乙丙橡胶中，大大提高了白炭黑在橡胶基体中的分散性，大幅提高了硫化胶的综合性能，用于汽车、航空航天等特殊领域。

技术研发人员：田雅娟,李翔,石浩东,毕颖
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14