[发明专利]一种橡胶并用大分子增容剂的制备及其在丙烯酸酯橡胶/丁腈橡胶合金弹性体中的应用

说明书

本发明公开了一种橡胶并用大分子增容剂的制备及其在丙烯酸酯橡胶/丁腈橡胶合金弹性体中的应用，其中橡胶并用大分子增容剂是采用环氧型丙烯酸酯橡胶、液体端羧基丁腈橡胶、塑化剂A、催化剂B在密炼机中共混，在一定温度下催化剂B促进ACM‑EPG分子链侧基上的环氧基与LX‑NBR大分子链端羧基活泼H发生开环加成反应，原位接枝生成(ACM‑EPG)‑g‑(LX‑NBR)非反应性增容剂。本发明大分子增容剂可在丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶共混并用时作为增容剂添加，显著加强两相的界面结合力，强化丙烯酸酯橡胶与丁腈橡胶的动力学相容性，大幅度提高丙烯酸酯橡胶/丁腈橡胶合金弹性体的的机械力学性能和它们的协同效应。

技术领域

本发明涉及一种高分子合金弹性体的增容剂及其制备方法，具体涉及一种橡胶并用大分子增容剂的制备及其在丙烯酸酯橡胶/丁腈橡胶合金弹性体中的应用。本发明大分子增容剂采用低门尼粘度的环氧型丙烯酸酯橡胶(ACM-EPG)通过原位接枝液体羧基丁腈胶(LX-NBR)的反应合成制备，该大分子增容剂可记为(ACM-EPG)-g-(LX-NBR)。

背景技术

ACM是指以丙烯酸酯为主单体与少量带有可硫化反应官能团的单体，经自由基共聚合而制得的丙烯酸酯橡胶，是一种特种合成橡胶；而AEM则是指以丙烯酸酯和乙烯为主单体，以及少量带有可硫化反应官能团的单体进行共聚而得到的丙烯酸酯橡胶，也是一种特种合成橡胶，但由于它的合成技术独特目前仅有美国杜邦公司独家生产销售。因为ACM和AEM大分子主链的饱和性以及侧链上的极性酯基，使其具有仅次于氟橡胶、硅胶的耐高温性能(可在180℃高温下长期使用，200℃下间歇或短时间使用)，耐油性能相当于中、低丙烯腈含量的丁腈橡胶。同时它还兼具优异的耐臭氧、耐候、抗屈挠龟裂以及高温下低压缩永久变形等性能，因此在航空航天、航海、化工与汽车工业等领域有着广泛的应用。

丙烯酸酯橡胶的硫化体系有很多，主要根据其聚合时所引入的第三单体来确定。以ACM为例，常用的主单体有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及耐低温的单体如丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯等。而第三单体则有：带有羧基、活性氯原子、环氧基等官能团的单体。目前市场上应用最为广泛的丙烯酸酯橡胶有羧酸型、活性氯型和环氧型。其硫化体系主要有皂硫、多胺、铵盐、聚胺/碱类促进剂以及季銨盐类等硫化体系。但丙烯酸酯橡胶也存在一定的缺点从而限制了其应用范围，比如ACM其加工性能较差，粘辊特别严重；价格较高(特别是AEM价格更高)；低温性能较差(国外耐低温的牌号价格高)；硫化胶的机械强度较低；耐酸碱性能差等。

丁腈橡胶(NBR)是丁二烯与丙烯腈进行自由基乳液共聚合而获得的一种非结晶性的通用橡胶。由于NBR分子结构中含有强极性的腈基-CN，因而具有优异的耐油性和良好的物理机械性能与加工性能且价格低廉，广泛地应用于耐燃油、润滑油和矿物油等橡胶制品和密封件中。不同牌号的NBR由于腈基-CN含量不同，耐油性能也有所差别，-CN含量越高耐油性越好。但由于NBR的分子结构中含有较多的、带有不饱和双键的丁二烯结构单元，因此NBR耐高温热氧老化、耐臭氧老化和耐高温热油的性能较差，通常硫化NBR制品只能在120℃以下长期使用。