[发明专利]一种动态交联饱和弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种动态交联饱和弹性体及其制备方法。其由饱和弹性体改性获得，具体步骤如下：(1)将饱和弹性体和夺氢型光引发剂溶解于溶剂中，在紫外光照射下，获得半频哪醇基团改性的饱和弹性体；(2)将半频哪醇基团改性的饱和弹性体和多异氰酸酯化合物在溶剂中溶解，在40℃‑120℃的温度下反应交联，得到热可逆交联的饱和弹性体，即动态交联饱和弹性体；其高温下可以重复加工，达到饱和弹性体回收利用的目的。本发明所提供的方法具有操作简单、原料成本低、适用范围广的特点，以实际应用到工业生产中。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体的说，涉及一种动态交联饱和弹性体及其制备方法。

背景技术

乙丙橡胶(EPM)等饱和弹性体由于其饱和的主链结构，具有优异的耐热、耐酸、耐天候老化性等特点，这使得乙丙橡胶被广泛应用于胎侧胶，橡胶条，内胎，汽车密封等行业，也可用作电线，电缆套，高压，超高压绝缘材料以及鞋，卫生用品和日常生活中的其他浅色产品。但传统的过氧化物交联的乙丙橡胶是不可逆的，这造成了巨大的资源浪费和环境污染。

由于乙丙橡胶饱和的主链结构，使其几乎不存在可以进行修饰的活性位点，造成了乙丙橡胶难以改性的问题。二苯甲酮等夺氢型光引发剂是一种非常常用的光引发剂，具有价格低廉、活性高等优点。在紫外光作用下，夺氢型光引发剂可以夺取附近脂肪链上的氢而形成脂肪链自由基和半频哪醇自由基。在没有单体存在的情况下，将会在聚合物基质表面形成半频哪醇休眠种。当单体加入以后，在紫外光照射下，休眠种会再次活化，在基质表面进行活性聚合。

发明内容

为了克服上述的问题，本发明提供了一种动态交联饱和弹性体及其制备方法。本发明以饱和弹性体为原料，通过对其改性获得动态交联饱和弹性体，其中的饱和弹性体具有可以回收利用的特点。

本发明先利用夺氢型光引发剂的夺氢反应，通过紫外光诱导的方法在饱和弹性体主链上接枝半频哪醇基团，再将接枝后的饱和弹性体中半频哪醇基团中的羟基的与双(多)异氰酸酯有机小分子或聚合物进行反应，从而得到动态交联的弹性体，由于半频哪醇基团和饱和弹性体主链之间的共价键是可逆的，半频哪醇基团和弹性体之间的共价键是可以断开并且再次形成的，因此使交联后的饱和弹性体可以重复利用，达到饱和弹性体回收利用的目的。

本发明技术方案具体阐述如下。

本发明提供一种动态交联饱和弹性体的制备方法，其由饱和弹性体改性获得，具体步骤如下：

(1)将饱和弹性体和夺氢型光引发剂溶解于溶剂中，在紫外光照射下，获得半频哪醇基团改性的饱和弹性体；

(2)将半频哪醇基团改性的饱和弹性体和多异氰酸酯化合物在溶剂中溶解，在40℃-120℃的温度下反应交联，得到热可逆交联的饱和弹性体，即动态交联饱和弹性体。在150℃-200℃条件下，这种动态交联饱和弹性体可以再次被加工成型，从而实现饱和弹性体的回收利用。

本发明中，步骤(1)中，所述的饱和弹性体为乙丙橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氯醚橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、氯磺化聚乙烯、热塑性聚烯烃弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体、乙烯共聚物热塑性弹性体以及氢化后的不饱和弹性体中的任一种。

本发明中，步骤(1)中，夺氢型光引发剂为二苯甲酮类、异丙基硫杂蒽酮类、氧杂蒽酮类和芴酮类，以及它们的衍生物中的任一种。

本发明中，步骤(1)中，夺氢型光引发剂和饱和弹性体的重量比为1:20～2:1。

本发明中，步骤(1)和步骤(2)中，有机溶剂独立的选自苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、三氯苯或三氯甲烷中的任一种。