[发明专利]一种三元乙丙橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明是关于一种三元乙丙橡胶组合物。

背景技术

三元乙丙橡胶是一种饱和的高聚物，由乙烯、丙烯经溶液共聚合，并引入第三单体亚乙烯降冰片烯(ENB)聚合而成。三元乙丙橡胶的耐老化性能非常好，其耐候性、耐化学腐蚀性、绝缘性及冲击弹性均较好，因而广泛应用于耐老化、耐水、耐腐蚀和电器绝缘等领域，例如浅色车胎侧、耐热输送带、电缆、电线、密封圈垫、门窗密封条、家用电器和一些生活用品等。

但是，三元乙丙橡胶分子链在长时间应力作用下，会发生分子链间的相对位移，产生应力松弛，应力除去后，橡胶分子的回复能力降低甚至失去，产生永久变形。相对天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶，三元乙丙橡胶的回弹性是最差的，因此，回弹性差成为了制约三元乙丙橡胶使用的一大难题。有专家和学者提出，使用过氧化物硫化三元乙丙橡胶能够较好地改善其回弹性，但是这种硫化后的三元乙丙橡胶加工性差，容易焦烧且硫化速度慢，造成产品良率不高，生产效率低。

因此开发一种回弹性好且加工方法简单、安全且成本低廉的三元乙丙橡胶产品是需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中三元乙丙橡胶的回弹性差及制备高回弹性三元乙丙橡胶的方法复杂、成本高、毒性大、有污染的缺点，提供一种回弹性优异，且加工简单、安全及成本低廉的三元乙丙橡胶产品。

本发明提供了一种三元乙丙橡胶组合物，该组合物含有三元乙丙橡胶、硫化剂体系，其中，该组合物还含有聚醚多元醇。

本发明通过在含有三元乙丙橡胶、硫化剂体系的三元乙丙橡胶组合物中加入聚醚多元醇得到回弹性优异、混合效果好、加工性能好、硫化速度快的硫化三元乙丙橡胶。相对于过氧化物硫化、过氧化物和异氰酸酯并用及其他传统提高回弹性的方法制备的三元乙丙橡胶组合物，本发明的三元乙丙硫化橡胶组合物具有更优异的回弹性，且生产工艺简单，无毒性，无污染。此外，其他力学性能如拉伸强度和压缩永久变形等，以及材料的耐热氧老化性和低温性能，都获得了大大提高。并且，由于聚醚多元醇的价格低廉，显著降低了高回弹性三元乙丙橡胶的成本。这些使得本发明的三元乙丙橡胶组合物在同类产品中最优，也使其在耐压制品、密封制品等特殊领域使用成为可能，从而使其优异的耐老化性能、电绝缘性能更大程度的为人类所用。

具体实施方式

本发明提供的三元乙丙橡胶组合物含有三元乙丙橡胶、硫化剂体系，其中，该组合物还含有聚醚多元醇，所述聚醚多元醇含有式(I)所示的结构：

其中，m₁、m₂、m₃均为4-25的整数。

根据本发明提供的三元乙丙橡胶组合物，少量的所述聚醚多元醇即可实现本发明的目的，但在优选情况下，相对于100重量份的三元乙丙橡胶，所述聚醚多元醇的含量为1-10重量份，优选为2.5-5.5重量份，进一步优选为4.5-5.5。所述硫化剂的含量可以是本领域常规的含量，例如可以是1-10重量份，优选为4-6重量份。

优选情况下，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇(PPG)。其中，所述述聚氧化丙烯多元醇(PPG)的羟值优选为12.7-30(mgKOH/g)，其中，羟值的测定方法为采用无水乙醇配制KOH标准溶液的滴定方法进行单位体积内羟基数量的判定；所述聚氧化丙烯多元醇(PPG)的重均分子量优选为4000-10000，进一步优选为6000-8000。

上述聚醚多元醇可以单独使用，也可以两种或两种以上结合使用，在优选情况下，单独使用所述聚醚多元醇。

由于三元乙丙橡胶主链完全由化学结构稳定的饱和烃组成，乙烯和丙烯单体单元都是沿主链方向无规则交替排列。具有少量极性的聚醚多元醇，例如聚氧化丙烯多元醇(PPG)，能与非极性的三元乙丙橡胶很好地相容，结果一方面能够形成一种特殊活性结构，即一种聚醚多元醇分子链与三元乙丙橡胶分子链相互缠绕而形成的团状分子结构，另一方面一部分聚醚多元醇分子分散于团状分子结构之间的空隙里面，起到释放和分散应力的作用，橡胶分子的内旋位垒降低，大大提高了该橡胶分子链的柔顺性，使得三元乙丙橡胶具有更好的弹性，另外，这一特点也使得三元乙丙橡胶的低温性能得到很大改善。

本发明中，所述三元乙丙橡胶可以是本领域公知的各种三元乙丙橡胶中的一种或几种。其中，所述三元乙丙橡胶的重均分子量可以为200000-800000，优选为400000-600000。