[发明专利]一种三元乙丙橡胶交联助剂及其制备的密封条

说明书

本发明涉及一种三元乙丙橡胶密封条用交联助剂，及其密封条产品，所述交联剂结构为1,3‑二烯丙基咪唑丙烯酸盐。由其制备的三元乙丙橡胶密封条包括如下重量分数的组成：三元乙丙橡胶(EPDM)100份、氟橡胶(KFM)20‑50份、炭黑20‑50份、过氧化物硫化剂2‑10份、1,3‑二烯丙基咪唑丙烯酸盐5‑10份、填料10‑30份、石蜡油16‑40份、防老剂5‑12份、氧化钙粉末2‑4份、偶联剂1‑3份。本发明采用研制的新型硫化交联助剂1,3‑二烯丙基咪唑丙烯酸盐，引入了烯丙基和丙烯酸根两种抑制主链降解的结构因素，两种结构均含活泼氢，在过氧化物自由基存在下具有较高的活性，可与橡胶形成C‑C交联键，同时阴阳离子的存在还可抑制自由基的消耗，保持硫化效率不变。

技术领域

本发明属于密封条技术领域，具体涉及一种车用耐压缩三元乙丙橡胶密封条及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)为饱和非极性橡胶，主链和侧基上均无极性基团，其弹性、电绝缘性、耐磨、耐热、耐气候、耐臭氧等性能优异。被广泛应用于汽车配件、防水卷材、电线电缆、耐热胶管胶带、门窗密封条等领域。

橡胶制品通常需要硫化，使其拥有高弹性、高拉伸强度及耐溶剂性能。EPDM通常使用硫磺硫化，但形成的多硫键不稳定，温度较高时易断裂，而过氧化物硫化形成的是碳一碳交联键，稳定性高。过氧化物是以自由基机理进行交联的一类常用交联剂。为了防止主链的降解反应导致分子量降低，用过氧化物交联时，一般都要加入助交联剂。根据其对硫化速度的影响，常用的助交联剂分为两大类，一类是分子中不含烯丙基氢，如甲基丙烯酸酯和N,N’-间苯基双马来酰亚胺等，以加成而非氢取代参与反应。另一类是含有烯丙基氢的分子。助交联剂在过氧化物自由基存在的条件下具有高度反应性，可与橡胶形成C-C交联键，将抑制分子链裂解副反应，并提高共交联性，而且这些助交联剂可改善胶料的耐热、模量、拉伸强度、撕裂强度和磨耗性，在降低胶料门尼粘度的同时相应增加硫化胶硬度，并显著改善压缩永久变形。

因此，急需开展基于三元乙丙橡胶的新型交联助剂的研发，在改善三元乙丙橡胶性能的同时保持较高的硫化速度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种三元乙丙橡胶密封条用交联助剂，所述交联助剂为1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐，结构如下：

该助剂由阴、阳离子组成，所述阳离子由双烯丙基功能化咪唑，阴离子为丙烯酸根阴离子，通过阴阳离子组合形成烯丙基和丙烯酸根相协同的交联助剂。在阴阳离子的作用下，可以迅速地与夺氢反应所产生的聚合物自由基发生反应，这种反应比聚合物断链反应要迅速，并且所生成的聚合物自由基又比较稳定，从而减少了聚合物自由基的降解反应，达到提高交联效率的目的。

所述交联助剂的制备方法，采用如下合成路线：

首先烯丙基咪唑与烯丙基溴反应制得1,3-二烯丙基咪唑溴，制备的1,3-二烯丙基咪唑溴再与丙烯酸银进行离子交换制得1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐交联剂。

本发明还提供一种三元乙丙橡胶密封条，包括如下重量分数的原料组成三元乙丙橡胶(EPDM)100份、氟橡胶(KFM)20-50份、炭黑20-50份、过氧化物硫化剂2-10份、1,3-二烯丙基咪唑丙烯酸盐5-10份、填料10-30份、石蜡油16-40份、防老剂5-12份、氧化钙粉末2-4份、偶联剂1-3份。

所述炭黑为炭黑N220或炭黑N550中的一种或二者的混合物；

所述过氧化物硫化剂为过氧化二异丙苯，二叔丁基过氧化物中的一种或两种的混合物；

所述填料为硼酸锌、滑石粉、氧化锌或氧化镁中的一种或几种的混合物；