[发明专利]一种乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法。所述乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶包括以下按质量百分比计算的单体聚合得到：丙烯酸烷基酯单体65%～95%；耐油耐低温单体0%～30%；含乙酰乙酸基硫化点单体3%～8%；辅助硫化单体0.5~1%。本发明合成的乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶是以乙酰乙酸结构作为活性交联点制备的新型丙烯酸酯橡胶，在保留了丙烯酸酯橡胶低压缩永久变形率、耐油的基础上优化加工性能降低硫化温度提高生产率，提高长期耐热使用温度。本发明硫化后的橡胶制品适用于需长期耐热耐油的橡胶部件、长期与油接触的管道、容器衬里和电缆以及暴露于臭氧、高温环境的橡胶零件。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，更具体地，涉及一种乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法。

背景技术

丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基，比主链上带有双键的二烯烃橡胶稳定。上述的特殊结构赋予其许多优异性能，如耐低温、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等。同时由于具有优异的耐高温耐油性能，被广泛应用于汽车的各种密封件，如油封、垫片等。丙烯酸酯橡胶大量应用于各种密封圈、垫圈、衬垫以及管材中，其中逾90％的应用领域与汽车工业相关。近年来，由于汽车产业的高速发展，使整个市场对高性能橡胶密封材料的需求量大大提高，推动了丙烯酸酯橡胶的开发。在现代汽车的研发过程中，发动机的尺寸在不断地缩小，而功率却在不断地增大。另一方面，通过涡轮增压系统提供了额外压力，使得发动机室的设计愈发紧凑。上述变化所导致的结果，是发动机室的工作温度节节攀升。因此，对与其相关联的有机材料丙烯酸酯橡胶的耐热性也有了更高的要求，汽车用ACM必须要具有良好的力学性能同时长期耐热温度要达到180℃以上。要满足此要求，提升ACM耐热老化性能是丙烯酸酯橡胶的研究开发热点。

另外尽管丙烯酸酯橡胶具有许多优异性能，但是ACM橡胶加工性能也广受诟病，主要表现为易粘着、易焦烧、硫化时间长、温度高导致胶物性能下降和生产效率低、生产过程安全系数较低、不环保等缺点。因此，亟须对其进行改性。通常ACM的加工需选定特定的硫化体系和通过添加额外加工助剂改善其加工性能，其部分缺点可得到改善，但却降低了胶的物理性能及增加制造成本。为了更好的克服ACM目前的加工性能缺点，国内外均进行了进一步的研究。如国内专利CN 102643382 A新型过氧化物硫化丙烯酸酯橡胶及其制备方法中，通过主体橡胶中引入可与过氧化物反应的硫化点单体氯乙烯、溴丙烯、溴丁烯中的任意一种，从而提高硫化速率，具有不腐蚀模具，加工性及物理性能好等优点，但橡胶含卤素，硫化可能释放有毒气体，且聚合单体危险性大。

又如专利CN101812180A一种免硫化型丙烯酸酯橡胶的制备方法中提到以丙烯酸酯类单体、苯乙烯以及含叔胺功能基团单体和含氯功能单体为原料，制备自交联丙烯酸酯橡胶，可避免硫化，直接浇注成型为橡胶，但其不能添加填料补强，与目前常规制备工艺不同，成型方式单一，难以推广。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的缺陷，提供一种乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶，所述乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶具有更高耐热性能(热空气老化185℃×72h下性能变化能符合要求)、适中的硫化速度、可室温硫化，并且硫化生产率高。

本发明的另一目的在于提供所述乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶的制备方法。

本发明的发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种乙酰乙酸型丙烯酸酯橡胶，通过以下按质量百分比计算的单体聚合得到：

丙烯酸烷基酯单体65％～95％；

耐油耐低温单体0％～30％；

含乙酰乙酸基硫化点单体3％～8％；

辅助硫化单体：0.5～1％；

或