[发明专利]一种高性能改性丙烯酸酯橡胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能改性丙烯酸酯橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性丙烯酸酯橡胶90-130份、氟橡胶15-30份、甲基丙烯酸聚酯10-15份、炭黑20-50份、三氧化二锑5-10份、氧化镁3-5份、聚乙烯蜡2-6份、硬脂酸1-3份、钛酸酯偶联剂1-3份、六亚甲基二胺氨基甲酸盐1-3份、硫磺0.02-0.05份、二邻甲苯胍2-6份、邻苯二甲酸酯1-3份、癸二酸二辛酯1-3份和助剂4-8份；

制备所述改性丙烯酸酯橡胶包括：将丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酸、乳化剂、引发剂和表面活性剂加入反应釜中进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到80％-90％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂继续反应，得到改性聚合物乳液；向所述改性聚合物乳液中加入工业酒精得到胶乳，烘干后得到改性丙烯酸酯橡胶。

2.根据权利要求1所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性丙烯酸酯橡胶100-120份、氟橡胶20-25份、甲基丙烯酸聚酯12-14份、炭黑30-40份、三氧化二锑6-8份、氧化镁3-4份、聚乙烯蜡3-5份、硬脂酸1-2份、钛酸酯偶联剂1-2份、六亚甲基二胺氨基甲酸盐1-2份、硫磺0.03-0.04份、二邻甲苯胍3-4份、邻苯二甲酸酯1-2份、癸二酸二辛酯1-2份和助剂5-7份。

3.根据权利要求1或2所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料，其特征在于，所述助剂由质量配比为5-7:1-3:0.2-0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。

4.根据权利要求1-3任一项所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料，其特征在于，制备所述改性丙烯酸酯橡胶包括：按重量百分含量将丙烯酸酯72-78％、丙烯腈8-14％、丙烯酸4-10％、乳化剂2-4％、引发剂0.2-0.3％和表面活性剂1-2％加入真空反应釜中，在水介质中进行自由基乳液聚合反应,控制聚合反应温度为50-70℃；当所述聚合反应的转化率达到80％-90％时，向所述反应釜中加入甲阶酚醛树脂6-10％继续反应，调节反应液pH值为2.3-2.5，在70-90℃条件下反应1-1.5h，得到改性聚合物乳液；向所述乳液中加入工业酒精进行破乳，得到胶乳，所述胶乳经水反复冲洗后放入60-80℃烘箱中干燥30-50h，得到改性丙烯酸酯橡胶。

5.根据权利要求4所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸丁酯；所述引发剂为过硫酸钾；所述乳化剂为OP-10；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

6.根据权利要求1-5任一项所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料，其特征在于，制备所述甲阶酚醛树脂包括：将重量百分含量为30-40％的NaOH溶液或者KOH溶液滴加到质量配比为2-3:1的甲醛和苯酚溶液中，在50-70℃条件下反应1-3h，将反应液冷却到常温后进行真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将改性丙烯酸酯橡胶和助剂投入到开炼机中塑炼20-25min后排料，冷却得到塑炼料；

(2)将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入氟橡胶塑炼20-25min，加入甲基丙烯酸聚酯、三氧化二锑、氧化镁、聚乙烯蜡、硬脂酸和钛酸酯偶联剂混炼7-10min，加入2/3的炭黑混炼3-4min，再加入剩余的炭黑翻炼3-4min，加入邻苯二甲酸酯和癸二酸二辛酯混炼3-4min，排料，冷却得到母炼胶；

(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入六亚甲基二胺氨基甲酸盐、硫黄和二邻甲苯胍后升温至130-150℃，混炼5-15min，继续升温至165-185℃，混炼3-5min，得到所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料。

8.根据权利要求7所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，调整开炼机温度至80-90℃，转速为30-35转/分钟后，将改性丙烯酸酯橡胶和助剂投入到开炼机中塑炼。

9.根据权利要求7或者8所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，调整密炼机温度至40-50℃，转速为30-35转/分钟后，再将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中。

10.根据权利要求7-9任一项所述高性能改性丙烯酸酯橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入六亚甲基二胺氨基甲酸盐、硫黄和二邻甲苯胍后升温至140℃，混炼10min，继续升温至175℃，混炼4min，得到高性能改性丙烯酸酯橡胶材料。