一种金属配位交联丁腈橡胶硫化胶及其制备方法

正申请公布号:CN 112225963A申请公布日:2021年1月15日申请人:青岛科技大学发明人:王兆波、孙颖涛、李嘉豪本发明介绍了一种金属配位交联丁腈橡胶硫化胶及其制备方法,硫化胶主要组分为丁腈橡胶、无水硫酸铜、一硫化四甲基秋兰姆和防老剂。室温条件下,在双辊开炼机上将丁腈橡胶与无水硫酸铜、一硫化四甲基秋兰姆、防老剂混合均匀制成混炼胶,然后采用平板硫化机将混炼胶于160～180℃交联10～20min。     

硫酸铜/二硫化四甲基秋兰姆配位交联丁腈橡胶硫化胶的弱化Mullins效应

采用硫酸铜/二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)配位交联制备了丁腈橡胶(NBR)硫化胶,对不同TMTD用量下混炼胶的硫化特性和硫化胶的力学性能及压缩模式下的弱化Mullins效应进行了研究.结果表明,二价铜离子和TMTD通过协同作用生成的[Cu(SnCNMe2)]·2+络合物与氰基配位交联形成了三维网络结构.随着TMTD用量...     

快速硫化型丁腈橡胶的特征行为

分别在丁腈橡胶(NBR)中采用湿法和干法填充不同类型的促进剂制得的混炼胶,研究了不同质量分数的促进剂对硫化胶的交联密度、硫化速率和物理性能的影响。结果表明,采用湿法填充0.12%~0.16%(质量分数)二硫化秋兰姆类促进剂可以获得快速、适宜和可控的硫化速率,硫化胶的综合物理性能优良。     

高温和低温聚合的SBR硫化胶的交联密度、动态力学行为和微观结构的研究

以硫磺、二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)和四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)为硫化剂,选用5种不同的硫化体系,制备出高温及低温丁苯橡胶(SBR)硫化胶。通过苯溶胀及应力-应变分析测定了硫化胶的交联密度。利用硫醇-胺化学探测仪,测定了硫磺硫化胶的交联键的类型,研究了硫化胶及生胶(未交联)的动态力学性能和热稳定性。利用拉曼(Raman)光谱测定了丁二烯的微观结构及总不饱和度。讨论了硫化胶的交联密度及交联键类型对其性能的影响。     

用校准曲线法测定EPDM硫化胶的交联密度及交联键结构

根据“每消耗3mol二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）分子产生1mol交联键”理论,建立了EPDM纯胶和炭黑N326（50phr)增强EPDM体系的化学交联密度－溶胀因子校准曲线,以此测定了硫黄硫化EPDM的交联密度和交联键类型,TMTD硫化EPDM的交联键类型,用溶胀法测定了EPDM／TMTD的纯胶体系和炭黑增强体系的总交联密度,结果表明,溶胀法测得的交联密度要比由TMTD质量摩尔浓度计算得到的值小。     

金属铜离子配位交联丁腈橡胶的压缩Mullins效应

采用氯化亚铜（CuCl）、乙酸铜（C4H6CuO4）、硫酸铜（CuSO4）和氯化铜（CuCl2）对丁腈橡胶（NBR）进行配位交联制得硫化胶,考察了不同铜盐对硫化胶的硫化特性、力学性能、交联密度及压缩模式下Mullins效应的影响。结果表明,通过配位反应在NBR中形成了以铜盐为交联点的三维网络结构。相比于CuCl/NBR、C4H6CuO4/NBR、CuSO4/NBR而言,CuCl2/NBR硫化胶的交联密度最大。在单轴循环压缩过程中,不同铜离子配位交联NBR硫化胶均产生了明显的Mullins效应,且Mullins效应随硫化胶交联密度的增加而明显减弱。在相同应变下,硫化胶的最大压缩应力随加载-卸载次数的增加而下降,但瞬时残余应变则随应变和加载-卸载次数的增加而增大。     

ECO/NBR汽车弯管共混胶硫化体系和防老体系的确定

利用正交试验法对二元共聚氯醚橡胶(ECO)与丁腈橡胶(NBR)(并用质量比为90:10)的汽车橡胶弯管共混胶硫化体系和防老体系进行研究。实验结果表明:在此ECO与NBR并用体系中选用硬脂酸锌1.0份、炭黑N55047.0份、二丁基二硫代氨基甲酸镍(防老剂NBC)1.2份、丙酮与二苯胺高温反应物(防老剂BLE)1.0份、亚乙基硫脲(促进剂NA-22)0.7份、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TT)0.3份、四氧化三铅3.0份,该共混胶具有较好的物理性能,能满足汽车弯管胶的基本要求。     

防老剂对过氧化物硫化体系氢化丁腈橡胶性能的影响

研究防老剂对过氧化物硫化体系氢化丁腈橡胶(HNBR)性能的影响。结果表明:防老剂种类可以显著影响过氧化物硫化体系HNBR硫化胶的交联密度,防老剂ZMTI可显著消耗过氧化物自由基,阻碍过氧化物硫化反应的进行,使采用防老剂ZMTI的硫化胶的交联密度减小,单用防老剂445或ODA对硫化胶的交联密度影响相对较小;单用防老剂445的HNBR硫化胶的定伸应力最大,弹性最好,压缩永久变形和损耗因子最小,防老剂445是非常适合过氧化物硫化体系HNBR的防老剂。     

促进剂种类对ZnO硫化BIIR的影响

通过改变促进剂种类,研究了ZnO-促进剂硫化体系对溴化丁基橡胶(BIIR)硫化特性、硫化反应动力学参数及硫化胶物理机械性能的影响。研究表明,促进剂二硫化二苯并噻唑(MBTS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)抑制了ZnO对BIIR的硫化,使硫化胶的交联密度降低,硫化胶的物理机械性能下降;促进剂二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)和二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)则促进了ZnO对BIIR的硫化,提高了硫化胶的物理机械性能;MBTS、TMTD、ZDMC均降低了ZnO硫化BIIR的反应活化能。     

具有硫化促进特性的非抽出性防老剂

用带有耐老化性能取代基R[R分别为-NHC_6H_4NHC_6H_5-N(i-C_3H_7)C_6H_4NHC_6H_5]的2,4-二硫醇基-6-R,1,3,5-三氮杂苯或2-硫醇基-4.6-双R-1 3.5-三氮杂苯与促进剂MBTS反应,其结果,相当于合成了6-R-1.3.5-三氮杂苯-2.4-双(二硫化苯基噻唑(以下简称为Ⅰ)或4.6-双R-1.3.5-三氮杂苯-2-二硫化苯基噻唑(以下简称为Ⅱ)。Ⅰ和Ⅱ在异戊二烯橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶中能起促进硫化的作用,生成的交联键或侧链、赋予硫化胶经溶剂抽出后仍然保持良好的耐老化性能,因而它可以作为一种抗溶剂抽出的防老剂而使用。尤其可贵的是,它们还具有通过与四甲基—硫化秋兰姆(TMTM)、四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)等常用促进剂并用能进一步提高硫化效果的特点。研究表明,Ⅰ和Ⅱ在异戊二烯橡胶和丁腈橡胶中的结合率分别达到20～36％和75～99％。     

校准曲线法测定SBR硫化胶的交联密度及交联键结构

建立了SBR纯胶和N326炭黑增强（60份）两体系的化学交联密度（Xc)-溶胀因子（fs)校准曲线，并用溶胀法测试了两体系的化学交联密度及交联键结构。结果表明，溶胀法测出的Xc要比Shirley Lee等提出的“每消耗3mol二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）分子产生1mol交联键”所预测的数值要低。运用建立的校准曲线测定了不同硫黄用量硫化体系（CV，semi-EV,EV)的交联密度，并用溶胀法测其交联密度及交联键类型，对两结果进行了比较。     

拉伸过程中橡胶交联网络结构变化研究

研究拉伸过程中乳聚丁苯橡胶交联网络结构的变化情况.试验结果表明:硫黄用量对交联密度和交联键类型均有影响;微小变形下,利用交联密度通过统计力学理论计算得出的硫化胶模量理论值增量与实测值增量具有较好的一致性;在拉伸过程中,硫化胶总交联密度减小;与转变点(应力-应变曲线拐点)相比,断裂点硫化胶的总交联密度变化不大,但单双硫键交联密度增大,且增量与拉伸初期硫化胶多硫键含量线性相关,说明断裂的部分多硫键重组为单双硫键.     

环保型促进剂TBzTD替代TMTD在汽车密封条中的应用及环保性能研究

对比研究了促进剂TBzTD(二硫化四苄基秋兰姆)与TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)在汽车密封条配方中的应用性能;结果表明：与TMTD做对比,采用TBzTD的胶料具有更长的焦烧时间,加工安全性好,工艺正硫化时间长,但硫化速度稍慢;硫化胶的物理机械性能基本相当,耐热氧老化性能优异,并且在高温硫化时不产生亚硝胺和亚硝基物质;在秋兰姆类促进剂中,是替代TMTD的最佳绿色环保新品种。     

专利202103

一种金属配位交联丁腈橡胶硫化胶及其制备方法；用于飞机着陆瞬时轮胎胎面橡胶烧蚀行为研究的试验机；一种具有热可逆重复加工性能的橡胶复合材料的制备方法；一种橡胶复合材料及其制备方法；一种轮胎模具；一种橡胶制品力学性能分析及优化设计软件平台；轮胎侧向力辨识方法及装置；一种导电橡胶及其制备方法和应用；一种平带式轮胎六分力实验系统及测量方法；一种耐高温老化的杜仲橡胶、杜仲橡胶硫化胶及其制备方法；一种轮胎带束层压延工艺；具有载重指示功能的无充气弹簧轮胎；种特巨型轮胎预硫化环形胎冠及其制备方法与应用     

使用四苄基二硫化秋兰姆提高白炭黑胶料的硫化速度

研究表明,与四甲基二硫化秋兰姆不同,四苄基二硫化秋兰姆可以提高硫化效率和硫化速度,而且不影响胶料加工性能和硫化胶动态性能。减小典型绿色轮胎胶料中TESPT的添加量,添加丁二酸酐、马来酸酐等酸酐可抵消对粘度的不利影响。     

二硫化四甲基秋兰姆合成方法进展

介绍并比较了硫化促进剂二硫化四甲基秋兰姆（简称ＴＭＴＤ）的各种生产方法,认为用氧气一步氧化法制备促进剂ＴＭＴＤ是目前较佳的工艺。     

抗硫化返原剂PK 900对丁腈橡胶性能的影响

以N,N'-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺)(简称PK 900)作过氧化二异丙苯的交联助剂,研究了其对丁腈橡胶(NBR)硫化胶耐热性、耐溶剂性和物理机械性能的影响.结果表明,加入PK900可以提高NBR硫化胶的交联密度,改善NBR硫化胶的耐热性和耐溶剂性;虽然物理机械性能稍有下降.但用量的增加对该性能的影响并不大.     

二硫化四甲基秋兰姆合成方法进展

介绍并比较了硫化促进剂二硫化四甲基秋兰姆（简称ＴＭＴＤ）的各种生产方法,认为用氧气一步氧化法制备促进剂ＴＭＴＤ是目前较佳的工艺。     

新型橡胶促进剂TM的合成

<正> TM学名二硫化二甲基二苯基秋兰姆,结构式:淡黄色粉末,溶于苯和丙酮,不溶于乙醇和水,是天然橡胶、合成橡胶的新型硫化促进剂。可用于高硫低硫或无硫等硫化体系。既可作促进剂,又可作硫化剂,也可作TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)、TMTM(一硫化四甲基秋兰姆)和二硫代氨基甲酸锌的第二促进剂。它有好的正硫化曲线,硫化速度快,后效性强。在耐老化,耐低温,耐粘油等方面,都优于TMTD。它抗焦烧优良,加工安全,在有些硫化体系中,比如某些防焦剂的防焦效果还好。它和橡胶的相溶性好,制品均不喷霜。本品需要氧化锌活化,最好配以脂肪酸。硫化温度为125～135℃时,硫化曲线比较平坦。碱性     

改性工艺对离子液体改性白炭黑补强SBR性能的影响

采用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(简称BMI)离子液体分别通过湿法和干法工艺改性白炭黑,制备了改性白炭黑/SBR混炼胶,并研究了BMI与白炭黑之间的相互作用以及混炼胶性能。结果表明,加入BMI能显著提高改性白炭黑/SBR混炼胶硫化速率,同时硫化温度降低;与干法改性白炭黑/SBR混炼胶相比,湿法改性白炭黑与SBR之间的相互作用较强,混炼胶交联密度较大,硫化胶力学性能较好。