一种基于“巯基-烯”点击反应制备可回收乙丙橡胶的方法

本发明涉及硫化橡胶，特别涉及一种基于“巯基-烯”点击反应制备可回收乙丙橡胶的方法。

背景技术：

1、乙丙橡胶是世界第三大合成橡胶品种，广泛应用于各大领域。目前橡胶工业上常用交联方式大都是以硫磺或者过氧化物硫化体系，其交联配方中往往含有大量的环境或人体有害物质。此外上述交联方式所生成的交联网络具有化学不可逆特性，导致废旧橡胶制品难以回收加工再利用，制约着橡胶工业的绿色可持续化发展。

2、通过动态共价键交联网络引入到烯烃橡胶材料中，可以赋予这类热固性材料热激发的可塑再加工性能，赋予了热固性橡胶可回收再加工性能。但目前动态共价键交联橡胶材料往往需通过精细复杂的基体分子预改性，将反应性基团引入橡胶基体，制约着动态共价键交联橡胶材料的工业化应用。本发明提供了一种简便的可回收橡胶制备方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于“巯基-烯”点击反应制备可回收乙丙橡胶的方法。利用硅烷偶联剂和赤糖藓醇在高温模压加工过程中发生脱醇缩合反应，形成可交换硅醚交联网络，利用“巯基-烯”点击加成反应，将上述交联网络引入到乙丙橡胶材料中，制备出可塑再加工橡胶材料（反应机理图见附图1）。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种基于可交换硅醚交联网络与“巯基-烯”点击加成反应制备可回收乙丙橡胶的方法，包括以下重量份的原料：乙丙橡胶90~110份，甲基丙烯酸锌4~6份，防老剂0.5~2份，n550炭黑5~20份，硅烷偶联剂2~5份，赤糖藓醇1~3份，dmi 0.5~2.5份。

4、 作为本发明的一种优选技术方法，包括以下重量份的原料：乙丙橡胶105份，甲基丙烯酸锌4.5份，防老剂1份，n550炭黑10份，硅烷偶联剂2.4份，赤糖藓醇1.2份，dmi 0.6份。

5、作为本发明的一种优选技术方法，所述乙丙橡胶的牌号为3960q，

6、第三单体含量为11.4%，购自德国朗盛集团。

7、作为本发明的一种优选技术方法，述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh590，即3-巯丙基三甲氧基硅烷。

8、作为本发明的一种优选技术方法，dmi，赤糖藓醇和硅烷偶联剂的重量比为1:2:3。

9、一种基于可交换硅醚交联网络与“巯基-烯”点击加成反应制备可回收乙丙橡胶的方法，包括以下步骤：

10、s1:将相应重量份的乙丙橡胶，防老剂，炭黑，赤糖藓醇在50-70℃条件下，依次加入到密炼机中混炼20-30min，冷却至室温得到混合物a。s2：将硅烷偶联剂kh590，dmi与混合物a于室温下混炼5-10min，得到混合物b。s3：将混合物b在170℃下按照tc90，20mpa压力下硫化得到可回收橡胶。

11、作为本发明的一种优选技术方法，所述s1中，将相应重量份的乙丙橡胶，防老剂，炭黑，赤糖藓醇，dmi在60℃条件下，依次加入到密炼机中混炼25min，冷却至室温得到混合物a。

12、作为本发明的一种优选技术方法，所述s2中，将硅烷偶联剂kh590与混合物a于室温下混炼6min，得到混合物b。

13、一种可回收循环利用的橡胶，所述的回收循环利用的方法包括：将所述硫化胶于液氮冷冻，在粉碎机中粉碎并过筛，与同配方未硫化橡胶按照硫化胶：未硫化胶 4:1 的比例，在密炼机中混炼15-20min，混炼均匀后在150-180℃，20mpa压力条件下模压1-2小时。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、通过机械共混，将商品化硅烷偶联剂kh590和赤糖藓醇与乙丙橡胶共混，在高温模压加工过程中，偶联剂的巯基与烷氧基分别于第三单体侧乙烯基和赤糖藓醇的羟基发生点击反应和脱醇缩合反应，直接制备热塑可回收性能的乙丙橡胶。dmi的加入可以催化硫化橡胶重复热加工过程中硅醚与羟基的交换反应（反应机理见附图2）。这种办法避免了对橡胶的复杂的预改性处理，且重复加工后力学性能恢复率高。

技术特征：

1.一种基于“巯基-烯”点击反应制备的可回收乙丙橡胶，其特征在于:包括以下重量份的原料：乙丙橡胶90~110份，甲基丙烯酸锌4~6份，防老剂0.5~2份，n550炭黑5~20份，硅烷偶联剂2~5份，赤糖藓醇1~3份，dmi 0.5~2.5份。

2.根据权利要求1所述的一种基于“巯基-烯”点击反应制备的可回收乙丙橡胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh590，即3-巯丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的一种基于“巯基-烯”点击反应制备的可回收乙丙橡胶，其特征在于：dmi，赤糖藓醇和硅烷偶联剂的重量比为1:2:3。

4.根据权利要求1-3所述的一种基于“巯基-烯”点击反应制备的可回收乙丙橡胶的方法，其特征在于：包括以下步骤

5.根据权利要求1所述的可回收硫化橡胶，所述回收循环利用的方法包括：将所述硫化胶于液氮冷冻，在粉碎机中粉碎并过筛，与同配方未硫化橡胶按照硫化胶：未硫化胶 4:1的比例，在密炼机中混炼15-20min，混炼均匀后在150-180℃，20mpa压力条件下模压1-2小时。

技术总结
本发明属于橡胶硫化技术领域，提供了一种基于可交换硅醚交联网络与“巯基‑烯”点击加成反应制备可回收乙丙橡胶的方法，包括以下重量份的原料：乙丙橡胶90~110份，甲基丙烯酸锌4~6份，防老剂0.5~2份，N550炭黑5~20份，硅烷偶联剂2~4份，赤糖藓醇1~3份，DMI 0.5~2.5份。本发明利用硅烷偶联剂与赤糖藓醇脱醇缩合制备硅醚交联结构，并通过巯基与烯烃的点击加成反应制备具有可回收性的乙丙橡胶。本发明设计巧妙，操作简单，使得乙丙橡胶可回收利用，减少了资源的浪费。

技术研发人员：郭卫红,王子斌,郭致远,杨毓瑾,张昕妍,范睿华,章健庭,王锦恒,汪济奎
受保护的技术使用者：华东理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16