[发明专利]一种增强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，本发明公开了一种增强改性橡胶及其制备工艺。本发明的增强改性橡胶是由包括以下重量份数的原料制得的：橡胶100份，活性剂4～6份，软化剂0.5～1.5份，引发剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1.5份，促进剂0.1～1.0份，助交联剂0.5～1.5份，交联剂2～5份，侧链修饰试剂5～60份，补强剂0～150份；所述侧链修饰试剂为4‑叔丁基苯乙烯。该增强改性橡胶是一种吸油膨胀橡胶，该吸油膨胀橡胶不仅具有良好的热稳定性，而且具有优异的吸油性能和力学性能，可以用作在油田高温条件下使用的密封材料(比如自膨胀封隔器)，应用前景广阔。本发明增强改性橡胶的制备过程条件温和，操作简单，生产成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于橡胶的处理或化学改性领域，具体涉及一种增强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。随着油田开采技术的不断革新，一种新型的自膨胀油封技术逐渐得到人们的重视，吸油膨胀橡胶备受瞩目。

吸油膨胀橡胶(oil-swellable rubber，简称OSR)是一种遇到油品后可以自行膨胀的橡胶材料，它是通过化学方法向橡胶基体中引入亲油性官能团或与亲油性组分共混制成的，为橡胶基体与非极性亲油组分的结合体。吸油膨胀橡胶既保持了橡胶良好的高弹性和耐压缩变形性，也能在吸油后体积迅速膨胀，并在一定的压力下具有稳定的保油特性，是目前最理想的止漏密封材料，可广泛应用于多种行业，目前报道最多的是用做油井用自膨胀封隔器。在实际应用中，吸油膨胀橡胶在封闭条件下使用，吸油膨胀率并不能达到最大，因此产生了膨胀橡胶与约束体之间的接触压力。依靠这种接触压力，吸油膨胀橡胶就可以起到止漏密封作用，从而实现油田开采过程中的分层开采。

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、建筑和电器等领域得到了广泛的应用，在吸油膨胀橡胶领域也受到了广泛的关注。

但是，作为密封材料，吸油膨胀橡胶的力学性能直接决定了其密封性能的好坏，因此，研究者们通过添加补强剂(比如炭黑)来提高吸油膨胀橡胶的力学性能。但是，研究发现，添加补强剂虽然能提高吸油橡胶的力学强度，但却严重降低了吸油膨胀橡胶的吸油性能。

因此，亟需研究出一种同时具有优异的力学性能和吸油性能的吸油膨胀橡胶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时具有优异的力学性能和吸油性能的增强改性橡胶和吸油膨胀橡胶。

本发明提供了一种增强改性橡胶，所述增强改性橡胶是由包括以下重量份数的原料制得的：

橡胶100份，活性剂4～6份，软化剂0.5～1.5份，引发剂0.5～1.5份，防老剂0.5～1.5份，促进剂0.1～1.0份，助交联剂0.5～1.5份，交联剂2～5份，侧链修饰试剂5～60份，补强剂0～150份；所述侧链修饰试剂为4-叔丁基苯乙烯。

进一步地，所述增强改性橡胶是由包括以下重量份数的原料制得的：

橡胶100份，活性剂5份，软化剂1份，引发剂1份，防老剂1份，促进剂0.5份，助交联剂1份，交联剂3份，4-叔丁基苯乙烯10～50份，补强剂0～120份。

进一步地，所述增强改性橡胶是由包括以下重量份数的原料制得的：

橡胶100份，活性剂5份，软化剂1份，引发剂1份，防老剂1份，促进剂0.5份，助交联剂1份，交联剂3份，4-叔丁基苯乙烯10～50份，补强剂30份；优选的，所述4-叔丁基苯乙烯为20～40份，更优选为20份或40份。