[发明专利]脂肪族聚碳酸酯改性天然橡胶的方法

说明书

本发明属于天然橡胶改性

天然橡胶常与合成橡胶并用。一般的合成橡胶是采用丁二烯，异戊二烯，苯乙烯，乙烯，丙烯等烯类单体聚合而成(兰州化工研究院。合成橡胶工业。北京：燃料化学工业出版社，1972.18页)。现有技术中，用烯类单体聚合物加入天然橡胶中进行改性。

本发明的目的在于采用廉价的脂肪族聚碳酸酯改性天然橡胶。

本发明的实施是通过在天然橡胶中加入由大气中的二氧化碳和环氧化物共聚合成的“绿色材料”脂肪族聚碳酸酯改性而完成的，其实施具体步骤包括：

本发明通过下述步骤实现：在100份(质量)天然橡胶中加入脂肪族聚碳酸酯0.1-500份，硫黄0.1-50份，促进剂0.1-50份，防老剂0.01-20份，交联剂0.05-20份，辅助交联剂0-20份，活性剂金属氧化物0.1-50份，脂肪酸0.1-50份，混炼在常温下进行，在90-300℃下加压硫化0.1-200分钟。所用脂肪族聚碳酸酯由二氧化碳合成，分子链含端羟基。所用的交联剂是过氧化物，如过氧化苯甲酰，过氧化二异丙苯，特丁基过氧化苯甲酰，二特丁基过氧化物，1,1-二特丁基过氧-3,3,5-三甲基环己烷等，所用促进剂为次磺酰胺类，秋兰姆类，二硫代氨基甲酸盐类，噻唑类，胍类，黄原盐酸盐类，醛胺类，硫脲类，胺类，或混合型，如2-硫醇基苯并噻唑，二苯胍等。所用辅助交联剂是酸酐或异氰酸酯类，如丁二酸酐，顺丁烯二酸酐，四氢邻苯二甲酸酐，六氢邻苯二甲酸酐，均苯四酸二酐，环戊四酸二酐，2,4-甲苯二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯的二聚体，二(对异氰酸苯基)甲烷，4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，三烯丙基异氰酸酯等。所用活性剂是金属氧化物和脂肪酸，如氧化锌和硬脂酸。

本发明提供的天然橡胶改性方法直接将脂肪族聚碳酸酯加入到天然橡胶中，混炼过程在常温下进行，加工工艺简单，不需要特殊加工设备。脂肪族聚碳酸酯在交联剂及物理缠结作用下，形成网状交联，得到的弹性体力学性能优于纯天然橡胶。当天然橡胶/聚丙撑碳酸酯并用比为95/5时，拉伸强度比纯天然橡胶提高10％，扯断伸长率变化不大。该脂肪族碳酸酯的广泛应用不仅可以开辟新资源，而且对于缓解大气中二氧化碳含量增高的趋势，保护生态环境有重大的意义。

实例1

将95克天然橡胶与脂肪族聚碳酸酯(分子量26800)5克用双辊混炼机混合，然后加入氧化锌4.3克，硬脂酸1.7克，2-硫醇基苯并咪唑(防老剂MB)0.8克，2-硫醇基苯并噻唑(促进剂M)0.6克，二苯胍(促进剂D)0.5克，硫黄1.8克，过氧化二异丙苯2克。充分混匀后停放过夜，放入模具中加压硫化，硫化温度140℃，硫化时间11.5min。所得到的弹性体拉伸强度26.6MPa，扯断伸长率755％，邵尔A硬度37。实例2

将75克天然橡胶与脂肪族聚碳酸酯(分子量26800)25克用双辊混炼机混合，然后加入氧化锌4.3克，硬脂酸1.7克，2-硫醇基苯并咪唑(防老剂MB)0.8克，2-硫醇基苯并噻唑(促进剂M)0.6克，二苯胍(促进剂D)0.5克，硫黄1.8克，过氧化二异丙苯2克。充分混匀后停放过夜，放入模具中加压硫化，硫化温度140℃，硫化时间11.5min。所得到的弹性体拉伸强度20.2MPa，扯断伸长率830％，邵尔A硬度28。