[发明专利]一种补强防老腈类弹性体的配位交联方法

说明书

技术领域

本发明涉及腈类弹性体的交联方法，特别是涉及一种补强防老腈类弹性体的配位交联方法。

背景技术：

腈类弹性体，包括丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、粉末丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、液体羧基丁腈橡胶、以及它们的并用混合橡胶，含有大量氰基（-CN），呈强极性，与金属盐都有着良好的相容性，且易与金属离子发生配位作用，因而它们可通过配位交联来实现硫化。与传统含硫物质或过氧化物共价交联方法相比，配位交联方法具有以下优点：（1）硫化体系简单，加工工艺节能；（2）能产生热可逆的配位交联键，使硫化橡胶具有部分热塑性，方便环保回收。

迄今，已知腈类弹性体的配位交联方法主要有：（1）以六水合氯化铁、二水合氯化铜或氯化锌为配位交联剂，先于15~30℃低温混炼，再于150~200℃高温熔融硫化5~30分钟（中国专利：一种氢化丁腈橡胶硫化胶的制备方法，200610116629.8）；（2）以铜、铁、镍、锌、钴、锰、铬或稀土金属的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐或/和醋酸盐为配位交联剂，使它们与含丙烯腈聚合物混合后于140~200℃本体交联5~60分钟（中国专利：高性能、低污染可再生的金属配位交联丁腈橡胶材料，200410025013.0）；（3）将0.2~30%铜、锌、钴、镍、锰、铁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐或醋酸盐的水溶液浸渍吸附负载于补强填料上，于120~160℃下干燥12~18小时后，再将之与丁腈橡胶均匀共混，于140~260℃热压硫化5~30分钟（中国专利：一种通过负载的过渡金属来交联丁腈橡胶的新方法，200910046291.7）。

福建师范大学陈庆华课题组，发现硫酸铁、硫酸铝或硫酸高铈等在特定条件下可使腈类弹性体发生配位交联，进而发展了仅由配位交联剂组成的硫化体系来制备腈类弹性体的方法。该硫化方法具有硫化体系简单、配位交联剂来源广泛和产品具有部分热塑性等优点，符合绿色硫化的发展要求。但是，该法无补强和防老配方设计，从中只能获取力学性能不够理想的腈类弹性体，离实际应用需求较远。

发明内容

本发明目的是提供一种补强防老腈类弹性体的配位交联方法，以满足实际应用需求。

为实现本发明目的采用的措施是： 

（1）配方（重量份）

腈类橡胶树脂　                100

配位交联剂                    5~20 

相容剂                        5~25 

补强填充剂                    5~50 

防老剂                        0.1~3；

（2）步骤

往加工设备一次性投入腈类橡胶树脂、配位交联剂、相容剂、补强填充剂和防老剂五种原料，于30℃~55℃下混炼均匀，得复合胶料；再将复合胶料送入反应设备于160~230℃下交联反应4~30min后出料，冷却，得补强防老腈类弹性体。

本发明所述的腈类橡胶树脂是指丁腈橡胶树脂、氢化丁腈橡胶树脂、粉末丁腈橡胶树脂、羧基丁腈橡胶树脂或液体羧基丁腈橡胶树脂，或是上述两种或三种腈类橡胶树脂的任意比例混合而成的混合腈类橡胶树脂。

本发明所述的配位交联剂是无水硫酸铁、七水合硫酸铁、九水合硫酸铁、无水硫酸铝、十六水合硫酸铝、十八水合硫酸铝、无水硫酸高铈或四水合硫酸高铈之一的硫酸盐配位交联剂，或是上述两种或三种硫酸盐的任意比例混合而成的混合硫酸盐配位交联剂。

本发明所述的相容剂为硬脂酸、月桂酸、正癸酸、硬脂胺或月桂胺。

本发明所述的补强填充剂为炭黑、白炭黑、碳酸钙、碳酸镁、陶土、锌钡白、硫酸钡、粉煤灰、滑石粉、贝壳粉、螺壳粉、果壳粉、木粉、竹粉、香豆酮茚树脂或酚醛树脂。