[发明专利]一种溴化氢化丁腈橡胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种溴化氢化丁腈橡胶及其制备方法与应用。本发明所述的溴化氢化丁腈橡胶，包括含溴支链；所述溴化氢化丁腈橡胶的傅里叶红外谱图具有以下特征峰：3467cm^‑1处‑OH振动峰；1735cm^‑1处C＝O振动峰，1281cm^‑1处C‑Br振动峰。本发明研究发现，通过在氢化丁腈橡胶分子链中引入具有柔性特点的含溴支链，可在不损失氢化丁腈橡胶良好的力学性能及耐油性的前提下，降低其玻璃化转变温度，进而提高氢化丁腈橡胶的耐低温性能；同时由于溴元素的引入缩短了氢化丁腈橡胶的硫化时间，大大提高了生产效率。此外，在溴化氢化丁腈橡胶在分子链上引入了溴原子作为活泼的反应基团，为其进一步的改性研究提供了新的方向。

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，具体涉及一种溴化氢化丁腈橡胶及其制备方法与应用。

背景技术

氢化丁腈橡胶(HNBR)，是通过对丁腈橡胶分子链上的碳碳双键加氢得到的产物。氢化丁腈橡胶由于含有腈基，所以具有良好耐油性能；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性、耐化学腐蚀性和优异的耐臭氧性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能等等，是综合性能极为出色的橡胶之一，广泛应用于汽车工业以及油田作业等方面。

在橡胶的加工过程中，硫化是最后一个加工工序，硫化后可得到具有实用价值的橡胶制品，传统氢化丁腈橡胶的硫化时间在20分钟左右，如果能在此基础上大大缩短硫化时间，对于提高生产效率具有重要意义。

由于一些极端的工作环境，有些橡胶制品需要在油类介质以及低温环境中长期工作。对于氢化丁腈橡胶来说，腈基含量越高，耐油性越好，但分子链柔性越差，导致耐低温性不好，所以氢化丁腈橡胶的耐油与耐低温存在着矛盾关系。如何能做到两种性能兼顾，是一个非常有意义的研究方向。

基于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一方面提供一种溴化氢化丁腈橡胶。所述溴化氢化丁腈橡胶不仅保持了氢化丁腈橡胶原有的优异的力学性能和耐油性，而且具有良好的耐低温性能；此外，相比氢化丁腈橡胶，本发明所述的溴化氢化丁腈橡胶的硫化时间更短，提高了氢化丁腈橡胶制品的生产效率。

本发明所述的溴化氢化丁腈橡胶，其包括氢化丁腈橡胶分子的主链及含溴支链；所述溴化氢化丁腈橡胶的傅里叶红外谱图具有以下特征峰：

3467cm^-1处-OH振动峰；

1735cm^-1处C＝O振动峰；

1281cm^-1处C-Br振动峰。

本发明研究发现，通过在氢化丁腈橡胶分子链中引入具有柔性特点的含溴支链，可在不损失氢化丁腈橡胶良好的力学性能及耐油性的前提下，降低其玻璃化转变温度，进而提高氢化丁腈橡胶的耐低温性能；同时由于溴元素的引入缩短了氢化丁腈橡胶的硫化时间，大大提高了生产效率；此外，在溴化氢化丁腈橡胶在分子链上引入了溴原子作为活泼的反应基团，为其进一步的改性研究提供了新的方向。

本发明的第二方面提供上述溴化氢化丁腈橡胶的制备方法。

本发明所述的溴化氢化丁腈橡胶的制备方法是以丁腈橡胶为起始原料，依次通过环氧化反应、氢化反应及开环反应在氢化丁腈橡胶分子主链上引入含溴支链。

高分子化合物的支链引入通常可开环闭环获得；氢化反应、环氧化反应及开环反应均属于本领域常用合成方法。但本发明在实际合成过程中发现，合成线路选择不当，得到的目标产物结构不理想，同时也会影响产物的收率、纯度或反应时间等。为此，本发明通过上述工艺路线实现了在氢化丁腈橡胶分子主链上引入含溴支链的目标。该方法具有操作相对简单、成本低廉的优点，更有利于工业化大规模生产。