本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法。
背景技術(shù):
溴化丁基橡膠(BIIR)是異丁烯與異戊二烯共聚物的溴化產(chǎn)物,即在丁基橡膠(IIR)分子鏈中引入了溴原子。IIR溴化后除產(chǎn)生額外的交聯(lián)位置外,同時增加了雙鍵的反應(yīng)活性。BIIR除具有IIR的特性外,還具有硫化速率快、與其他橡膠相容性好、互黏性改善、可單獨用氧化鋅硫化以及有更好的耐熱性等特點,因而是制造無內(nèi)胎輪胎和醫(yī)藥制品不可替代的原料。目前,BIIR的生產(chǎn)方法主要有干膠混煉和溶液溴化法2種。干膠混煉法因未反應(yīng)的溴化劑和其副產(chǎn)品未除去而殘留在生膠內(nèi),影響膠料的性能,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。溶液溴化法由于反應(yīng)均勻且質(zhì)量穩(wěn)定,操作工藝簡單,產(chǎn)品性能優(yōu)良,因而成為IIR溴化改性的首選方法。與從IIR淤漿出發(fā)制備BIIR相比,將溶液法制備的IIR膠液直接溴化合成BIIR,避免了前者所需的溶劑切換或膠料的溶解工序;此外,后者制備BIIR采用混合溶劑,毒性較小,對環(huán)境污染較輕,對設(shè)備的腐蝕性較小。由于現(xiàn)有的淤漿法制備IIR一溶液溴化生產(chǎn)BIIR工藝反應(yīng)速率較慢,只能依靠延長反應(yīng)時間來實現(xiàn)充分反應(yīng)、提高溴利用率,但停留時間的延長會導(dǎo)致加成反應(yīng)大量發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提出一種溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法,包括如下步驟:
(1)BIIR的制備
在1 L溴化反應(yīng)釜中加入350 mL IIR膠液,再加入150 mL共溶劑CH2C12和30 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氧化劑NaClO溶液,然后加熱至40℃,將液溴稀釋于己烷溶液中,配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2l%的己烷溶液,在常壓、避光和恒溫條件下迅速加入上述膠液混合溶液中,在高速攪拌下反應(yīng)2.5 min;反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物加入35 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的NaOH溶液中,中和20 min后停止攪拌,膠液用蒸餾水洗滌至pH值為7,再加入抗氧劑1330、硬脂酸鈣和脫酸劑ESBO,最后加入沸水閃蒸出溶劑,橡膠團聚成塊析出,經(jīng)脫水、真空干燥后,在100~120℃開煉機上開煉2~5 min,除去殘余水分,待用;
(2)BIIR硫化膠的制備
配方:BIIR 80~100,N 660 60,氧化鎂5,硬脂酸1,氧化鋅5,石蠟油5,DOP 2,DBP 2,促進劑DM 1.5,防老劑RD 1.5;
將BIIR于60℃恒溫12 h后置于開煉機上塑煉,然后依次加入上述各種配合助劑,混煉均勻,薄通下片;混煉膠停放22~24 h后,在平板硫化機上進行硫化,制成BIIR硫化膠。
所述的硫化條件為160 ℃×10 min。
所述的配方為BIIR 80,N 660 60,氧化鎂5,硬脂酸1,氧化鋅5,石蠟油5,DOP 2,DBP 2,促進劑DM 1.5,防老劑RD 1.5。
所述的配方為BIIR 92,N 660 60,氧化鎂5,硬脂酸1,氧化鋅5,石蠟油5,DOP 2,DBP 2,促進劑DM 1.5,防老劑RD 1.5。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明制成的溴化丁基橡膠硫化膠其的拉伸強度、扯斷伸長率和邵爾A硬度較高。
具體實施方式
溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法,包括如下步驟:
實施例1
(1)BIIR的制備
在1 L溴化反應(yīng)釜中加入350 mL IIR膠液,再加入150 mL共溶劑CH2C12和30 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氧化劑NaClO溶液,然后加熱至40℃,將液溴稀釋于己烷溶液中,配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2l%的己烷溶液,在常壓、避光和恒溫條件下迅速加入上述膠液混合溶液中,在高速攪拌下反應(yīng)2.5 min;反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物加入35 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的NaOH溶液中,中和20 min后停止攪拌,膠液用蒸餾水洗滌至pH值為7,再加入抗氧劑1330、硬脂酸鈣和脫酸劑ESBO,最后加入沸水閃蒸出溶劑,橡膠團聚成塊析出,經(jīng)脫水、真空干燥后,在100~120℃開煉機上開煉2~5 min,除去殘余水分,待用;
(2)BIIR硫化膠的制備
配方:BIIR 80~100,N 660 60,氧化鎂5,硬脂酸1,氧化鋅5,石蠟油5,DOP 2,DBP 2,促進劑DM 1.5,防老劑RD 1.5;
將BIIR于60℃恒溫12 h后置于開煉機上塑煉,然后依次加入上述各種配合助劑,混煉均勻,薄通下片;混煉膠停放22~24 h后,在平板硫化機上進行硫化,制成BIIR硫化膠。其中,所述的硫化條件為160 ℃×10 min。
實施例2
(1)BIIR的制備
在1 L溴化反應(yīng)釜中加入350 mL IIR膠液,再加入150 mL共溶劑CH2C12和30 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氧化劑NaClO溶液,然后加熱至40℃,將液溴稀釋于己烷溶液中,配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2l%的己烷溶液,在常壓、避光和恒溫條件下迅速加入上述膠液混合溶液中,在高速攪拌下反應(yīng)2.5 min;反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物加入35 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的NaOH溶液中,中和20 min后停止攪拌,膠液用蒸餾水洗滌至pH值為7,再加入抗氧劑1330、硬脂酸鈣和脫酸劑ESBO,最后加入沸水閃蒸出溶劑,橡膠團聚成塊析出,經(jīng)脫水、真空干燥后,在100~120℃開煉機上開煉2~5 min,除去殘余水分,待用;
(2)BIIR硫化膠的制備
配方:BIIR 80,N 660 60,氧化鎂5,硬脂酸1,氧化鋅5,石蠟油5,DOP 2,DBP 2,促進劑DM 1.5,防老劑RD 1.5;
將BIIR于60℃恒溫12 h后置于開煉機上塑煉,然后依次加入上述各種配合助劑,混煉均勻,薄通下片;混煉膠停放22~24 h后,在平板硫化機上進行硫化,制成BIIR硫化膠。其中,所述的硫化條件為160 ℃×10 min。