[发明专利]硅橡胶/三元乙丙橡胶共混料及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶加工技术领域，具体涉及一种硅橡胶/三元乙丙橡胶共混料及其加工方法。  

背景技术

硅橡胶和三元乙丙橡胶都具有优异的耐热氧、耐紫外、耐臭氧等抗老化性能，但硅橡胶熔体强度低，薄壁制品挤出困难，硫化胶的力学性能差；三元乙丙橡胶力学性能好，而熔体粘度高，硫化速度慢，混炼工艺性能欠佳。将硅橡胶与三元乙丙橡胶共混并用可发挥它们各自的长处，克服各自的不足，制得综合性能优于单一胶种的制品。 

橡胶共混并用的关键不但要使共混物各组分均匀分散，形成良好的分散结构，还要使橡胶各组份能共硫化，产生共交联，以提高组分间的界面粘合强度和体系的稳定性。硅橡胶/三元乙丙橡胶共混物的均匀分散可以通过适当的加工工艺实现，添加硅橡胶或三元乙丙橡胶的接枝聚合物、乙烯基硅烷偶联剂、乙烯类共聚物均可能改善硅橡胶与三元乙丙橡胶之间的相容性，从而取得良好的分散结构。然而，尽管硅橡胶和三元乙丙橡胶都可含有不饱和双键，都可以用过氧化物硫化剂硫化，但三元乙丙橡胶的化学活性低，硫化速度慢，正硫化时间一般是硅橡胶的3倍，难以实现两橡胶组分间的共硫化。取得硅橡胶和三元乙丙橡胶的共硫化是制备高性能硅橡胶/三元乙丙橡胶共混并用胶所必须解决的主要技术问题。

目前实现硅橡胶和三元乙丙橡胶共硫化的技术通常是在硅橡胶和三元乙丙橡胶的共混胶中加入端羟基液体聚丁二烯橡胶（HTPB），N-N间苯撑双马来酰亚胺（HVA-2）和三烯丙基异氰酸酯（TAC）。其中，HTPB可以使共混胶各方面性能都有一定程度的提高，但原料难得，价格偏高。TAC 和HVA-2可以提高共混胶的交联密度，使定伸强度、撕裂强度和硬度都会有所提升，但会使其拉伸强度有所降低；当在硅橡胶/三元乙丙橡胶共混并用胶中添加二苯甲烷双马来酰亚胺（BMI），于160 ℃以上的温度硫化时，添加的二苯甲烷双马来酰亚胺大幅能提高三元乙丙橡胶组份的硫化速度，抑制硅橡胶组份的硫化速度，使硅橡胶和三元乙丙橡胶二者的硫化速度趋于接近，取得所有橡胶组分的共硫化，得到性能优异的硫化硅橡胶/三元异丙橡胶共混并用胶。 

发明内容

本发明的目的在于解决以过氧化物硫化剂硫化硅橡胶/三元乙丙橡胶共混并用胶时，硅橡胶组份硫化速度快，三元乙丙橡胶组份硫化速度慢，二者不能产生共交联所带来的硫化硅橡胶/三元乙丙橡胶共混并用胶力学性能不佳的问题，提供一种能共硫化的硅橡胶/三元乙丙橡胶共混料及其加工方法，具体技术方案如下。

硅橡胶/三元乙丙橡胶共混料，其含有硅橡胶生胶、三元乙丙橡胶生胶、二苯甲烷双马来酰亚胺和有机过氧化物硫化剂；其中以硅橡胶生胶和三元乙丙橡胶生胶的总质量为100份，二苯甲烷双马来酰亚胺的质量份数为0.1-5.0份，有机过氧化物硫化剂的质量份数为0.5-5.0份。

进一步优化的，所述有机过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯，2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧）己烷和过氧化双（2,4-二氯苯甲酰）中的一种以上。

进一步优化的，硅橡胶生胶与三元乙丙橡胶生胶的质量比为2:8~8:2。

进一步优化的，所述硅橡胶生胶中乙烯基含量的摩尔百分数为0.05～0.5％ （mol/mol）；所述三元乙丙橡胶生胶中不饱和单体为双环戊二烯或5-乙叉-2-降冰片稀，不饱和体的质量百分数为4.0~12.0 % （wt/wt）。

进一步优化的，还含有偶联剂、填充补强剂、增塑剂、硫化活性剂中的一种以上。

进一步优化的，所述偶联剂为乙烯类硅烷偶联剂，质量份数为0.1-4份；所述填充补强剂为白炭黑，质量份数为20-150份；所述软化增塑剂为石蜡油，质量份数为2-20份；所述硫化活性剂为氧化锌，质量份数为2.0-5.0份。

进一步优化的，所述乙烯类硅烷偶联剂包括乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷。

进一步优化的，硅橡胶中乙烯基的摩尔百分数为0.05～1.0％。三元乙丙橡胶中不饱和第三单体的质量百分数为4.0~12.0 %，不饱和第三单体可以是双环戊二烯或5-乙叉-2-降冰片稀。有机过氧化物硫化剂可以是过氧化二异丙苯，2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧）己烷和过氧化双（2,4-二氯苯甲酰）当中的一种或其混合物。乙烯类硅烷偶联剂可以是乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷，γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的一种或其混合物，如A-172 和A-174或KH570。

上述共混料的加工方法是，共混料的混炼在开炼机或密炼机上进行，混炼胶在160-260℃硫化，得到硅橡胶/三元乙丙橡胶共混胶制品。