[发明专利]一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺

说明书

本发明属于橡胶的处理或化学改性领域，具体地，本发明公开了一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺。本发明的改性橡胶是以4‑叔丁基苯乙烯作为侧链修饰剂改性的橡胶。具体是以橡胶基体、侧链修饰试剂、引发剂和交联剂为原料制得的材料；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶，侧链修饰试剂为4‑叔丁基苯乙烯，4‑叔丁基苯乙烯的质量为三元乙丙橡胶的10％～60％。本发明的改性橡胶具有良好的热稳定性，而且具有优异的吸油性能和保油性能，可以作为高温条件下使用的吸油橡胶，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于橡胶的处理或化学改性领域，具体涉及一种具有高吸油性能的改性橡胶及其制备工艺。

背景技术

近年来，随着我国工业的高速发展，人民生活水平的日益提 高，人们对石油的需求量日益增多，经济发展对石油的依赖程度 日益增强。在石油生产和运输过程中，石油管道的破裂，油船、 油罐事故造成原油泄漏，以及含油废水排放等新闻经常见诸报端， 对我们正常的生产和日常生活带来了很多的麻烦和潜在的威胁， 将会给国家生产力的发展和企业的生产带来极大的危害和损失。 此外，大量油类物质暴露在露天环境中，容易发生火灾和爆炸， 不解决这些问题，将给地球的生态环境造成很大伤害。而高性能 吸油橡胶可以有效地解决此类环境污染问题。因此，高性能吸油 橡胶材料的研发已引起世界的极大关注，成为了近期人们的研究 热点。

高吸油橡胶通常是由两种或两种以上的单体共聚，同时通过交联剂进行适度交联，形成三维网状结构和微孔结构共存的大分子。高吸油橡胶吸油后体积膨胀，属于自膨胀材料。它以分子链上大量的亲油基团和油分子的相互作用作为吸油驱动力，不需要借助外力即可达到体积膨胀的目的。与传统吸油材料相比，高吸油橡胶具有以下特点：(1)高吸油橡胶吸油倍率高，吸油速率快，可吸附不同极性或类型的油品；(2)吸油后的保油能力强，即使在较大的外力作用下，保油率仍然很高；(3)可以有效隔离浮油中的水层和油层，选择性吸附效果好；(4)耐老化性和稳定性好，有利于储藏和运输。由于高吸油橡胶的优越性能和广阔应用前景，越来越多的国家和机构投入了大量的人力和物力进行相关研究，并成为了学术界的研究热点。

三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM) 是一种无定形弹性体，它是由乙烯、丙烯和第三单体(通常为非共轭二烯烃)组成的三元共聚物，其主链为饱和烯烃，侧链含有少量不饱和键，可以在保持化学活性的同时还具有优异的耐热性、耐光性、抗氧性和抗臭氧性，因此EPDM不仅在汽车、船舶、建筑、电器和等领域得到了广泛的应用，在吸油橡胶领域也受到了广泛的关注。但目前的EPDM基橡胶大都是针对常规环境下的应用，难以满足诸如石油开采面临的高压、高温、含盐、酸碱介质等苛刻条件下的应用要求；其吸油和保油性能也有待进一步提高。

因此，亟须制备出耐高温的、吸油性能和保油性能优异的高吸油橡胶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温、高吸油率和保油率的改性橡胶和吸油橡胶。

本发明提供了一种改性橡胶，它是以4-叔丁基苯乙烯作为侧链修饰剂改性的橡胶。

进一步地，它是以橡胶基体、侧链修饰试剂、引发剂和交联剂为原料制得的材料；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶，侧链修饰试剂为4-叔丁基苯乙烯，4-叔丁基苯乙烯的质量为三元乙丙橡胶的10％～60％，优选为20％～50％，更优选为20％～40％，最优选为30％。

进一步地，所述三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯和第三单体为原料聚合得到的共聚物，所述第三单体选自乙叉降冰片烯、二环戊二烯或1,4-己二烯，优选为乙叉降冰片烯。

进一步地，所述三元乙丙橡胶中，乙烯的质量分数为 48％～73％；

和/或，所述三元乙丙橡胶中，丙烯的质量分数为22％～47％；

和/或，所述三元乙丙橡胶中，第三单体的质量分数为 3.0％～6.0％，优选为4.0％～5.2％，更优选为5.0％。