[发明专利]一种微发泡腈类弹性体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发泡弹性体的制备方法，特别是涉及一种微发泡腈类弹性体的制备方法。

背景技术

微发泡弹性体，具有独特的微孔结构能够满足多方面的需要，是一种重要的高分子材料。微发泡腈类弹性体，主要是微发泡丁腈橡胶、微发泡氢化丁腈橡胶和微发泡羧基丁腈橡胶，具有优异的耐油、耐苯、耐磨、耐热性、耐老化及耐气透等性能，已在石油化工、航空航天、汽车、阻尼材料和声学材料等领域有着广泛而重要的应用。

弹性体微发泡的技术关键在于合理设计发泡体系和硫化体系，使发泡过程与硫化过程匹配。过早发泡容易导致交联不足，相反，过晚发泡会产生过度交联，这两种情况都得不到理想的微发泡弹性体。已知的弹性体微发泡技术，都是基于橡胶传统的硫化技术，主要由发泡配方设计和硫化配方设计两部分构成，涉及的原料包括发泡剂、发泡助剂、硫化剂、活化剂和硫化促进剂等（中国专利：“热塑性树脂组合物，200710033038.9，2011”；“耐油性可发泡端盖密封材料及其制备方法，200910055797.4，2010”；“连续气孔丁腈橡胶发泡材料及其制备方法，200810123331.9，2008”）。配方设计复杂，毒害助剂多，容易污染弹性体基体和环境，是这些已知弹性体微发泡技术的最大缺陷。

发明内容

本发明目的是提供一种微发泡腈类弹性体的制备方法，其发泡体系兼为硫化体系，具有配方简单和助剂无毒害的优点。

为实现本发明目的所采用的技术方案是：

a）在20℃～45℃温度条件下，往加工设备加入100重量份腈类橡胶树脂，塑炼2min～6min后随即一次性加入12～100重量份多羟基羧酸、20～80重量份金属氧化物、0～40重量份相容剂和0～60重量份补强剂，再混炼8min～15min出料，得复合胶料；

b）将复合胶料送入温度为165℃~195℃的反应设备，使复合胶料发生发泡硫化反应，发泡压力为 5 MPa～10 MPa，5min～30min后出料，冷却，得微发泡腈类弹性体。

本发明所述的腈类橡胶树脂是指丁腈橡胶树脂、氢化丁腈橡胶树脂或羧基丁腈橡胶树脂，或是上述两种腈类橡胶树脂的任意比例混合而成的混合腈类橡胶树脂。

本发明所述的多羟基羧酸是指柠檬酸、酒石酸或苹果酸，或是上述两种羟基羧酸的任意比例混合而成的混合羟基羧酸。

本发明所述的金属氧化物是指氧化锌、氧化钙、氧化镁、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化镧含量≥70wt%的富镧氧化物、氧化铈含量≥60 wt%的富铈氧化物、氧化镧与氧化铈混合物含量≥80wt%的镧铈混合氧化物或氧化镨与氧化钕混合物含量≥80wt%的镨钕混合氧化物。

本发明所述的相容剂是指硬脂酸、月桂酸、正癸酸、硬脂胺或月桂胺。

本发明所述的补强剂是指炭黑或白炭黑。

本发明所述的加工设备是指密炼机或开炼机。

本发明所述的反应设备是指发泡机或硫化机。

本发明方法的发泡机制来源于多羟基羧酸的自身脱水、脱羧产生气体，以及多羟基羧酸和金属氧化物中和反应产生气体；硫化机制来源于多羟基羧酸和腈类橡胶树脂的共价交联反应。由于所采用的多羟基羧酸和金属氧化物为非毒害物质，它们的组合体系又起到了发泡兼硫化的作用，因此，与现有同类技术相比，本发明方法具有如下特点：（1）配方简单，不含传统的硫化剂、活化剂和硫化促进剂配方体系；（2）不使用毒害助剂，环保无污染，符合绿色发泡技术的发展需求。本发明方法所获得的微发泡腈类弹性体拥有良好的耐油性，适用于制作耐油性发泡橡胶制品。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明加以说明，而不是对本发明进行限制。

实施例1

在45℃温度条件下，往密炼机加入100公斤羧基丁腈橡胶树脂，塑炼2min后随即一次性加入100公斤苹果酸、80公斤氧化镧、40公斤硬脂胺和5公斤白炭黑，再混炼15min出料，得复合胶料；再将复合胶料送入温度为165℃的平板硫化发泡机，使复合胶料发生发泡硫化反应，发泡压力为10 MPa，30min后出料，冷却，得微发泡腈类弹性体。按照国标制备试样并测试，得到如下的试样物性参数：

密度：0.765g·c m ^- 3；

吸油率： 0.394%，在 20±5℃条件下于20号机油浸泡 72h后测得；

邵氏硬度：48；

断裂强度：1.7MPa；

断裂伸长率：245%；

压缩永久变形：8.2%；

回弹性：41%。

实施例2