[发明专利]一种碱式氯化镁晶须增强丁苯橡胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强橡胶的方法，特别是涉及一种碱式氯化镁晶须增强丁苯橡胶的方法。

背景技术

丁苯橡胶(SBR)是工业化较早的通用合成橡胶,自1937年工业化以来已有50多年的发展历史了。由于SBR技术成熟,产品质量稳定,加工性能良好,价格便宜,物理机械性能接近于天然橡胶(NR),综合性能较好并可与天然橡胶及其它合成橡胶(SR)共用，从而补偿其自身的不足,适合于制造耗胶量最多的汽车轮胎胶管、输送带鞋类和其它工业制品[51],所以SBR的产量一直占SR总产量的50%以上。目前,世界上已有30多个国家的10多家工厂生产SBR。SBR不仅产量居各种SR之首,而且品种最齐全,产品牌号也最多；仅各种固体SBR的产品牌号就已达250多个。溶聚丁苯橡胶具有很高的抗湿滑性、很低滚动阻力与耐磨性等优点，且其抗湿滑性优于顺丁橡胶、滚动阻力比乳聚丁苯橡胶低20%～30%,因此是制造轮胎的最适合胶种。最近几年，世界溶聚丁苯橡胶的消费日益增加，西欧和日本的溶聚丁苯橡胶消费总量占总丁苯橡胶消费量为31%左右，而我国溶聚丁苯橡胶的实际消费量却很低，而其生产能力将近12%,极低的的消费量主要是因为乳聚丁苯橡胶加工性能优于溶聚丁苯橡胶。

纳米微粒增强橡胶是20世纪初在轮胎中使用炭黑开始的，用纳米材料与其它基体材料（如橡胶、树脂、陶瓷、金属）制成的纳米复合材料已成为世界各国有关人员关注的热点。纳米二氧化硅改性氯化聚乙烯（CPE）后CPE力学性能的变化。通过研究可以发现发现，当纳米二氧化硅用量不断增加时，300%定伸应力、拉断伸长率和改性CPE的硬度都不断提高，而拉断永久变形变大、拉伸强度先上升然后平缓下降。采用溶液插层法，制得了黏土/天然橡胶纳米复合材料。该材料具有良好的耐磨性、气体阻隔性和耐老化性能，和高耐磨炭黑及白炭黑增强橡胶相比，定伸应力和撕裂强度较高，拉伸强度相当。将白燕华CC纳米碳酸钙填充于丁苯橡胶（SBR）、天然橡胶（NR）及丁腈橡胶（NBR）胶料中。研究表明，当白燕华CC用量的不断增加时，SBR与NBR胶料的拉伸强度显著上升，而NR胶料却出现先缓慢上升然后显著下降的情况，而NR胶料的撕裂强度却比SBR与NBR胶料增长显著。用粒径为20～40nm的纳米二氧化钛填充天然橡胶（NR）和丁腈橡胶（NBR）制备了橡胶复合材料，结果表明，纳米二氧化钛在NR和NBR中表现出良好的分散，在用量小的情况下，纳米二氧化钛对橡胶复合材料的力学性能基本没有影响。实验研究表明，纳米氧化锌能与橡胶发生分子水平上的结合，即纳米填料与橡胶分子的接枝作用，从而达到提高胶料性能的目的。特别是胶料的耐磨性、H抽出力和撕裂性能明显提高，成品性能也相应有所提高。

通过填充无机纳米填料制备橡胶纳米复合材料已成为目前研究的重要课题，而碱式氯化镁晶须填充到丁苯橡胶中提高其性能，有广阔前景。

丁苯橡胶(SBR)是以丁二烯和苯乙烯作为单体并由自由基引发的乳液聚合或阴离子的溶液聚合工艺所得,为目前世界消费量最大、产量最高的通用合成橡胶(SR)品种。丁苯橡胶的物理机械性能、加工性能和制品的使用性能均与天然橡胶(NR)接近,但其耐热性、耐磨性、耐老化性均优于天然橡胶,丁苯橡胶可以同NR及多种SR共同使用,目前其应用广泛，主要在生产轮胎与轮胎制品、胶管、胶带、鞋类、汽车零部件、电线电缆、医疗器械及其他多类工业橡胶制品方面。按生产工艺可以将丁苯橡胶分为乳聚橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。乳聚丁苯橡胶开发较早并不断发展完善,其生产和加工工艺已然成熟,因此被广泛应用而且其产量、消耗量和生产能力在丁苯橡胶中均居首位。溶聚丁苯橡胶相比乳聚丁苯橡胶具有小排污量、多样化的胶种、高单体转化率、少品种的聚合助剂、强装置适应力等优点,是未来的主要研究方向。溶聚丁苯胶是未来丁苯胶的发展方向,虽然开发比ESBR晚但生产工艺优点突出因此发展迅速。丁苯橡胶是目前消耗量最大的通用橡胶，其广泛应用在各行业，在非要求耐热、耐特种介质、耐油等特殊情况外的普遍条件下均能使用。主要用于轮胎工业，另外还应用在运输带的履盖胶、胶鞋大底、输水胶管、胶布制品、胶辊、防水橡胶制品、防震制品、微孔海绵制品等方面。对丁苯橡胶通过添加剂以改进其力学和热学性能，将会大大提高其使用性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碱式氯化镁晶须增强丁苯橡胶的方法，该方法以制备碱式氯化镁晶须为原料，加入改性剂，进行改性。改性后的碱式氯化镁晶须增强丁苯橡胶复合材料断裂伸长率变高，抗拉强度变大，冲击弹性实验证明，提高了丁苯橡胶的柔韧性和弹性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：