[发明专利]一种耐磨可回收环保橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶领域，尤其涉及一种耐磨可回收环保橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水的材料。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得，橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。

未硫化的橡胶分子链都是线性结构，强度低，耐磨性能差。现有的橡胶都是采用硫磺作为硫化剂，在硫化后，硫磺会与橡胶中的双键发生反应，形成立体网状的结构，力学强度和耐磨性能均得到提升。但是，由于硫化后，橡胶中立体网状结构的作用力为共价键，作用力强，不容易断键，导致硫化后的橡胶无法重新回收利用，严重制约了橡胶的进一步发展与应用，同时给环境带来了极大的污染。因此，如果能发明一种耐磨可回收环保橡胶将大大拓展其应用领域。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种耐磨可回收环保橡胶及其制备方法, 解决了现有硫化橡胶不能回收利用、环境污染大、耐磨性差的问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐磨可回收环保橡胶，基本配方和重量比组成为：

丁腈橡胶 40~50%

耐磨剂 8~15%

树枝状聚酯金属配合物 12~18%

马来酸酐接枝共聚物 4~10%

增塑剂 6~12%

补强剂 10~15%

防老剂 1~5%

复合抗氧剂 0.5~2%。

优选的，所述耐磨剂为废旧轮胎橡胶粉，粒径为0.1-5um。

优选的，所述树枝状聚酯金属配合物为树枝状聚酯氯化铁配合物、树枝状聚酯氧化铁配合物中的至少一种。

优选的，所述马来酸酐接枝共聚物为马来酸酐接枝EPDM、马来酸酐接枝SEBS中的至少一种。

优选的，所述马来酸酐接枝共聚物的接枝率为10-15%。

优选的，所述增塑剂为端羟基树枝状聚合物。

优选的，所述补强剂为偶联剂改性多壁碳纳米管。

优选的，所述复合抗氧剂为主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168按1:4的比例混合。

上述的的耐磨可回收环保橡胶，其制备的工艺步骤如下：

(1) 加入丁腈橡胶和耐磨剂，180-200℃炼制4-6min；

(2) 加入树枝状聚酯金属配合物、马来酸酐接枝共聚物、增塑剂，150-170℃炼制10-15min，排出胶料；

(3) 胶料停放24h, 加入其余原料，180-200℃炼制20-30min，即得。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明制备的橡胶，加入了树枝状聚酯金属配合物，能够与丁腈橡胶发生配位交联反应形成配位键，使整个分子链形成配位交联结构，提高了丁腈橡胶的拉伸强度和耐磨性能。当需要回收使用时，配位键加热后会发生断裂，从而使橡胶能够重复加工使用。加入了端羟基树枝状聚合物作为增塑剂，同时端羟基树枝状聚合物的端羟基能够与丁腈橡胶中的氰基发生反应，可进一步提高橡胶的力学强度。加入了废旧轮胎橡胶粉作为耐磨剂，环保无毒，耐磨效果好。本发明制得的耐磨可回收环保橡胶拉伸强度高、环保无毒、弹性和耐摩擦性好、价格低，适用于轮胎、鞋底、塑胶跑道等领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种耐磨可回收环保橡胶，基本配方和重量比组成为：丁腈橡胶 50%、废旧轮胎橡胶粉 8%、树枝状聚酯氯化铁配合物12%、马来酸酐接枝EPDM 4%、端羟基树枝状聚合物 6%、偶联剂改性多壁碳纳米管 13%、防老剂 5%、复合抗氧剂 2%。

上述的耐磨可回收环保橡胶，其制备的工艺步骤如下：

(1) 加入丁腈橡胶和废旧轮胎橡胶粉，200℃炼制6min；

(2) 加入树枝状聚酯氯化铁配合物、马来酸酐接枝EPDM、端羟基树枝状聚合物，170℃炼制15min，排出胶料；

(3) 胶料停放24h, 加入其余原料， 200℃炼制30min，即得。

实施例2