[发明专利]一种具有自修复功能的丁苯橡胶及制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种具有自修复功能的丁苯橡胶及制备方法。所述硫化橡胶由以下按重量份数计的组分组成：丁苯橡胶100份，氧化锌3份，硬脂酸1份，促进剂1‑2份，硫磺1.5‑2.5份，石蜡油0‑10份，二硫键交换反应催化剂0‑0.5份。投放到混炼设备中混炼，在硫化温度160℃，压力10MPa，根据硫化仪测得的硫化时间硫化，得到具有自修复功能的丁苯橡胶。本发明所述的硫化橡胶不仅原料易得、制备方法简单，还能实现多次的自修复，有利于延长橡胶制品的使用寿命、减轻环境污、节约石油资源。

技术领域

本发明属于橡胶制品自修复领域，具体涉及一种具有自修复丁苯橡胶及其制备方法

背景技术

聚合物材料在制造、运输及使用过程中，由于受热、力以及化学等环境因素的影响，容易产生损伤，从而使聚合物材料的性能下降、寿命缩短。通过模仿生物体对损伤的自修复机理，自修复材料应运而生，并得到广泛关注。自修复材料可分为外援型和本征型两大类。目前，关于橡胶自修复的技术主要是依靠外加含修复剂微胶囊和离子聚合物。由于橡胶需要经过密炼、开炼等工序，要求含修复剂的微胶囊能够稳定且无损耗地存在，同时其与橡胶基材应具有良好的相容性，否则会影响橡胶强度。离子型聚合物由离子键构成，相比于共价键，其强度低，抗蠕变性能差。

聚合物材料在制造、运输及使用过程中，由于受热、力以及化学等环境因素的影响，容易产生损伤，从而使聚合物材料的性能下降、寿命缩短。通过模仿生物体对损伤的自修复机理，自修复材料应运而生，并得到广泛关注。自修复材料可分为外援型和本征型两大类。目前，关于橡胶自修复的技术主要是依靠外加含修复剂微胶囊和离子聚合物。由于橡胶需要经过密炼、开炼等工序，要求含修复剂的微胶囊能够稳定且无损耗地存在，同时其与橡胶基材应具有良好的相容性，否则会影响橡胶强度。离子型聚合物由离子键构成，相比于共价键，其强度低，抗蠕变性能差。

丁苯橡胶有耐磨性、耐寒性、生热低、回弹性量好等优点，同时具备了抗湿滑性优秀、滚动阻力一般的综合性能，可批量用于轮胎的胎面胶、制鞋工业和其它橡胶工业制品中。丁苯橡胶很容易受到损伤，材料内部和表面容易产生裂纹，这些损伤不及时被发现致使材料的力学性能严重降低，影响使用性能，安全性能降低，缩短了材料的使用周期，造成材料资源的浪费。

硫化橡胶的分子结构是由线形的橡胶大分子链与硫磺及促进剂等交联反应而形成的三维网络结构，其交联键由单硫键、双硫键和多硫键等组成，而双硫键具有动态可逆交换的特性。利用硫化橡胶体系巾本身具有的动态可逆二硫键制备具有自修复以及可回收的硫化橡胶，方法简便，不仅可以延长材料使用寿命，还可以减少环境污染，节约橡胶资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自修复功能的丁苯橡胶及制备方法，通过加入催化剂催化二硫键交换反应赋予丁苯橡胶自修复性能。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的目的可通过以下方案实现：

自修复丁苯橡胶重量份组分包括：

优选的，所述的促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，二硫化四甲基秋兰姆并用

优选的，二硫键交换反应催化剂为氯化亚铜、氯化铜、嗅化铜、硫酸铜、氯化铁、硫酸铁、氯化锗中的一种或几种的混合物。

优选的，所述的自修复丁苯橡胶，其特征在于：石蜡油作为分散剂，是小料分散的更均匀。