[发明专利]一种改性橡胶及其制备方法

说明书

本发明提出了一种改性橡胶及其制备方法，属于橡胶技术领域。包括以下步骤：S1.改性石墨的制备；S2.聚酯纤维的预处理；S3.催化剂溶液的制备；S4.聚多巴胺改性聚酯纤维的制备；S5.改性聚酯纤维的制备；S6.抗氧剂的处理；S7.改性橡胶的制备。本发明原料来源广，制备方法简单，各原料混炼硫化后形成稳定的改性橡胶，具有良好的耐老化性能、低温性能、耐候性能以及机械性能、加工性能和物理化学性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种改性橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶在日常生活和社会经济建设中占据重要地位，因其具有强度高和弹性、耐磨性能、绝缘性能好等优点而广泛应用于轮胎、密封件、减震制品和输送带等中。但在实际应用中，为进一步改善橡胶的性能，一些不饱和橡胶，如异戊橡胶、聚丁二烯橡胶（BR）、丁苯橡胶（SBR）等可以通过C=C键的化学反应来将特定官能团引入分子中，以对橡胶进行改性。

近年来，我国的橡胶产业迅猛发展，橡胶制品大量运用于各行各业，由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合制得的丁腈橡胶（NBR）由于存在丙烯腈，耐油性能、耐热性较好，粘接力强，被广泛运用于各种耐油制品中，如润滑油、燃油油箱，流体介质的橡胶零件、密封零件等。但NBR在使用过程中由于环境中的热、氧、光、水等因素的变化，容易发生热氧老化，导致机械性能、物理化学性能下降，影响制品的使用性能橡胶发生老化时，会导致其分子链不断降解与交联，当分解速率过高时，将会导致橡胶的分子量降低，制品发粘，强度降低；反之，表面发生硬化，失去弹性，通过在橡胶中添加防老剂，是延缓老化的一种有效方法。

中国发明专利201810341505.2提供了一种改性粉末丁腈橡胶及其应用，所述改性粉末丁腈橡胶由以下组分组成，按重量份计：半交联粉末丁腈橡胶60-70份，全交联粉末丁腈橡胶10-20份，对苯二甲酸钙10-30份。所述改性粉末丁腈橡胶的制备方法的工艺步骤为：将对苯二甲酸钙在有加热功能的高混机中混合加热至50-60°C，加入全交联粉末丁腈橡胶混合5min后，再加入半交联粉末丁腈橡胶，混合3-5min，得到改性粉末丁腈橡胶。

中国发明专利201410592735.8提供了一种改性丁腈橡胶及制备方法，包括混炼的以下组分：丁腈橡胶100重量份；氧化锌5-10重量份；氧化镁5-15重量份；硬脂酸1-2重量份；炭黑40-80重量份；强磨粉10-45重量份；增塑剂5-15重量份；防老剂2-3重量份；硫化剂0.5-1.5重量份；促进剂3-5重量份。制备方法包括：按所述用量将氧化镁和强磨粉预先混合均匀后，再与其他组分按所述用量混炼后制得所述改性丁腈橡胶。

上述发明得到的改性丁腈橡胶仍由于分散不均匀，导致力学性能没有明显提高，且耐老化性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种改性橡胶及其制备方法，原料来源广，制备方法简单，各原料混炼硫化后形成稳定的改性橡胶，具有良好的耐老化性能、低温性能、耐候性能以及机械性能、加工性能和物理化学性能，具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种改性橡胶的制备方法，包括以下步骤：

S1.改性石墨的制备：将石墨经过碱液浸泡后洗净，干燥，球磨，过筛，加入离子液体，微波加热搅拌，超声，离心，固体洗涤，干燥，得到改性石墨；

S2.聚酯纤维的预处理：将聚酯纤维加入含碱的乙醇水溶液中，加热沸腾，过滤，洗涤，得到预处理的聚酯纤维；

S3.催化剂溶液的制备：将钴盐溶于Tris-HCl缓冲液中，得到催化剂溶液；

S4.聚多巴胺改性聚酯纤维的制备：将多巴胺盐酸盐溶于水中，加入步骤S2制得的预处理的聚酯纤维，室温搅拌，滴加步骤S3制得的催化剂溶液，加热反应，过滤，洗涤，干燥，得到聚多巴胺改性聚酯纤维；

S5.改性聚酯纤维的制备：将复合硅烷偶联剂溶于乙醇中，加入步骤S4制得的聚多巴胺改性聚酯纤维，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，得到改性聚酯纤维；