[发明专利]一种高强度的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶及其制备方法，属于橡胶领域。本发明针对现有增容技术的缺点和不足，提供一种原料易取，工艺简单，增容效果良好的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的增容方法：利用三元乙丙橡胶接枝马来酸酐中的酸酐基团与γ‑氨丙基三乙氧基硅烷中的伯胺基团在三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的相界面处会发生反应，从而对三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶进行反应性增容；在确定出合适的橡胶共混比和过氧化物交联剂用量的前提下，通过筛选三元乙丙橡胶接枝马来酸酐和γ‑氨丙基三乙氧基硅烷的最佳配比和用量，制得一种高强度的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种高强度的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶及其制备方法。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)的饱和主链结构赋予其优异的耐氧化性、耐臭氧性、耐候性和电绝缘性等优点，在汽车、建筑和电线电缆等领域得到广泛应用。但EPDM也存在硫化速率慢，自粘及互粘性较差等缺点，从而限制了其在更多领域的应用。硅橡胶(MVQ)的键能较高的Si-O链结构赋予其优异的电绝缘性、生理惰性和比EPDM更好的耐高低温性等，在汽车工业、航空航天和医疗器械等领域得到广泛应用。然而，由于MVQ的分子间作用力小，机械强度低，且其成本较EPDM更高，从而限制了其在更多领域中的应用。因此，可以将EPDM和MVQ进行共混来制备机械强度高、耐高温性能好的橡胶材料。但是，由于EPDM与MVQ的表面能、化学组成及室温下的黏度差异显著，其共混物的相容性比较差，简单共混形成的胶料达不到理想的性能效果，因此，提高两者的相容性是共混的关键因素，常用的方法就是加入合适的相容剂。

现有技术公开了一些EPDM/MVQ共混胶的增容方法：申请号为201711260164.8的中国专利描述了一种EPDM/MVQ共混胶的相容剂的制备方法：首先，将液体三元乙丙橡胶溶解。然后，加入含氢硅油及催化剂，通过硅氢加成反应，使得含氢硅油接枝于液体三元乙丙橡胶上，从而制得相容剂；申请号为201910708465.5的中国专利描述了一种EPDM/MVQ共混胶的相容剂的制备方法：首先，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷、过氧化二异丙苯浸泡在装有丙酮溶液的烧杯中，使乙烯基三甲氧基硅烷和过氧化二异丙苯均匀分散在乙烯-醋酸乙烯共聚物表面。然后，将混合物加入哈克转矩流变仪中进行混炼，将乙烯基三甲氧基硅烷接枝到乙烯-醋酸乙烯共聚物上，从而制得相容剂。以上增容方法操作复杂，增容效果并不明显，力学性能提升不高。

发明内容

本发明的目的是针对现有增容技术的缺点和不足，提供一种原料易取，工艺简单，增容效果良好的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的增容方法：利用三元乙丙橡胶接枝马来酸酐中的酸酐基团与γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的伯胺基团在三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶的相界面处会发生反应，从而对三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶进行反应性增容。在确定出合适的橡胶共混比和过氧化物交联剂用量的前提下，通过筛选三元乙丙橡胶接枝马来酸酐和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的最佳配比和用量，从而制得一种高强度的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种高强度的三元乙丙橡胶/硅橡胶共混胶，按重量份数计，包括如下原料组分：

三元乙丙橡胶：0-100份

硅橡胶：0-100份

沉淀白炭黑：40份

一缩二乙二醇：3.3份

100#工业白油：5份

氧化锌：5份

硬脂酸：2份

硫黄：0.5份

促进剂：1.38份

过氧化物交联剂：0-1份

相容剂：0-12份