[发明专利]一种双环戊二烯石油树脂改性橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶材料领域，特别涉及双环戊二烯石油树脂改性橡胶的制备方法。

背景技术

天然橡胶是一种具有优越综合性能的可再生天然资源，其主要成分为聚异戊二烯。然而,随着合成橡胶工业的发展,某些具有特殊性能的合成橡胶(SR)比天然橡胶显示出更大的优势,如在耐热制品、密封制品、耐油制品方面,天然橡胶明显亚于丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)等合成橡胶。为了克服其性能上的缺点,需要从生胶的化学结构出发,进行物理改性或化学改性。

双环戊二烯是一种淡黄色透明液体，主要来源于石油C5馏分及煤焦油苯头馏分。该化合物不饱和度高，具有热反应性能，单体稳定性差，不宜直接使用，大多数情况下用于化学接枝改性，制备其他高档树脂。20世纪80年代初，双环戊二烯开始应用于合成不饱和树脂的系列产品中。目前，双环戊二烯石油树脂作为一种加工助剂已经在丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶等合成橡胶中广泛应用，制备得到的合成橡胶具有综合性能好，价格低廉等优点。

现有技术中制备双环戊二烯石油树脂改性橡胶的方法为：将橡胶胶乳凝聚干燥后，得到生胶。将生胶与双环戊二烯及配合剂一起混炼加工，最后硫化成型，得到改性橡胶。

使用所述方法制备改性橡胶过程中，双环戊二烯石油树脂在混炼加工过程中加入，生胶与双环戊二烯石油树脂的融合较困难，为了使生胶与双环戊二烯石油树脂充分融合，需要增加混炼过程的能量消耗，并且双环戊二烯石油树脂在橡胶基体中的分散均匀程度难以控制。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种双环戊二烯石油树脂改性橡胶的制备方法，加工耗能小。

本发明公开了一种双环戊二烯石油树脂改性橡胶的制备方法，包括以下步骤：

将橡胶胶乳与双环戊二烯石油树脂及配合剂在有机溶剂中混合，凝聚，经挤出干燥得到改性生胶；所述配合剂为硫黄、过氧化二异丙苯、N,N-四甲基二硫双硫羰胺、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰；

将所述改性生胶与硬脂酸、氧化锌、硫磺、硫化促进剂及炭黑进行混炼，压片硫化后得到双环戊二烯石油树脂改性橡胶。

优选的，所述橡胶胶乳、双环戊二烯石油树脂及配合剂的质量比为100：（5~50）：（0.1~8）。

优选的，所述橡胶胶乳为顺丁橡胶的胶乳、丁苯橡胶的胶乳、异戊橡胶的胶乳、丁腈橡胶的胶乳或三元乙丙橡胶的胶乳。

优选的，所述双环戊二烯石油树脂为双环戊二烯的均聚物或者双环戊二烯、C5石油馏分和C9石油馏分的共聚物。

优选的，所述双环戊二烯石油树脂的软化点为105~140℃。

优选的，所述有机溶剂为正己烷、环己烷或甲苯。

优选的，所述挤出干燥的温度为70~125℃。

优选的，所述硫化的温度140~150℃，所述硫化的时间为20~40分钟。

与现有技术相比，本发明首先将橡胶胶乳与双环戊二烯石油树脂及配合剂在有机溶剂中混合，凝聚，经挤出干燥得到改性生胶；然后将所述改性生胶与硬脂酸、氧化锌、硫磺、硫化促进剂及炭黑进行混炼，压片硫化后得到双环戊二烯石油树脂改性橡胶。由于橡胶胶乳、双环戊二烯和配合剂在有机溶剂中混合均匀，融合充分，无需耗能，得到改性生胶后经混炼，压片硫化后即可得到改性橡胶，避免了生胶与双环戊二烯在混炼过程中混合，加工耗能小。另外，由于橡胶胶乳与双环戊二烯融合充分，因此得到的改性橡胶中双环戊二烯石油树脂在橡胶基体中的分散均匀。而且，本发明方法制备的改性橡胶机械性能好。实验结果表明，本发明制备方法得到的双环戊二烯石油树脂改性橡胶拉伸强度为17~30MPa，伸长率为400~550%，撕裂强度为40~90KN·m^-1。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种双环戊二烯石油树脂改性橡胶的制备方法，包括以下步骤：

将橡胶胶乳与双环戊二烯石油树脂及配合剂在有机溶剂中混合，凝聚，经挤出干燥得到改性生胶；所述配合剂为硫黄、过氧化二异丙苯（DCP）、N,N-四甲基二硫双硫羰胺（TMTD）、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、偶氮二异丁腈（AIBN）或过氧化二苯甲酰（BPO）；

将所述改性生胶与硬脂酸、氧化锌、硫磺、硫化促进剂及炭黑进行混炼，压片硫化后得到双环戊二烯石油树脂改性橡胶。