[发明专利]发泡橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及橡胶领域，公开了一种发泡橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用。本发明提供的发泡橡胶组合物含有橡胶基体、补强剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂和发泡剂，其中，所述橡胶基体含有丁腈橡胶、聚氯乙烯和卤化丁基橡胶，相对于100重量份的橡胶基体，所述卤化丁基橡胶的含量为3‑20重量份。硫化橡胶的制备方法包括将发泡橡胶组合物中的各组分进行混炼，并将得到的混炼胶进行硫化。本发明提供的硫化橡胶在保证力学性能的基础上具有更低的密度，泡孔均一，并且耐低温性能显著。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种发泡橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用。

背景技术

从上世纪50年代开始，丁腈橡胶和聚氯乙烯(NBR/PVC)橡塑共混并用的成型工艺已发展完善。NBR/PVC橡塑共混的并用既能体现NBR优良的弹性能与优良的耐油性能，还综合了PVC的优良的耐臭氧性能和优良的抗化学药品性能。

一般情况下，橡胶单独作为主架材料时，发泡材料的收缩率较大但弹性好；树脂单独做主架材料时，发泡材料的弹性较差但收缩率小。而橡塑共混制备的发泡材料具有柔韧和轻便等性能，要比单一聚合物制备的发泡材料性能要好。

NBR/PVC橡塑发泡材料一般被应用于电器的包装、鞋底、运动手柄、管路保温性能等方面。NBR/PVC橡塑共混发泡材料具有柔性的特点，由NBR/PVC橡塑共混发泡材料制备得到的柔性泡沫绝热制品具有质轻、柔软、耐热、阻燃、耐腐蚀、成本低、效率高等特点，具有广阔的市场前景。

虽然NBR/PVC共混制得的发泡材料有诸多优点，然而当前仍有很多技术难点阻碍其应用。NBR/PVC共混物制作发泡材料的一个重要的技术难点是发泡与硫化的匹配问题，研究表明硫化过程应当先于发泡过程才能制得较好的发泡产品，并且在硫化前期或者硫化中期发泡分别容易制出开孔发泡材料和闭孔发泡材料，而硫化诱导期或硫化后期发泡往往会使发泡失败。当前为了得到很好的发泡材料，往往采用预硫化的方法，使共混物先在相对较低的温度下产生一定的交联，然后提高温度进行进一步硫化和发泡，此种方式生产工序较为复杂，进而成本较高。另一种方式是采用活性很高的硫化促进剂，使共混物迅速度过硫化诱导期，使发泡在合适的硫化过程中产生，但是这种方式容易出现焦烧或硫化迅速进入到后期使发泡失败的现象，因此工艺很难控制。此外，高丙烯腈含量的丁腈橡胶耐低温性较差，从而限制发泡材料的使用环境，过低丙烯腈含量的NBR又常常不能满足产品耐油性需求，且低丙烯腈含量的NBR与PVC相容性变差。

针对橡胶发泡材料领域，尤其是丁腈橡胶为基体的发泡材料领域的研究，在很多期刊和专利中已经有了相关报道。

例如，CN101215391A公开了一种氯化聚乙烯改性丁腈橡胶发泡材料的制备方法，氯化聚乙烯(CPE)与PVC性质相似，通过此方法制备的发泡材料显著改善了NBR发泡材料的耐臭氧性耐热氧老化性能；提升了NBR发泡材料的阻燃性、耐磨性和拉伸强度；明显降低了NBR发泡材料的产品成本，同时保持了良好的生产工艺性；具备更佳的环境友好性；所得改性NBR发泡材料具有良好的物性；工艺简单、易于控制。CN104693494A公开了一种发泡橡胶及其制备方法，它是以丁腈橡胶、聚氯乙烯、补强剂、填充剂、软化剂、防老剂、发泡剂、硫磺、促进剂、促进助剂等按照一定比例提炼而成。该发明的有益效果包括橡胶的发泡充足，摩擦力较大、耐磨性能高、耐油性出色、橡胶的硬度、密度及橡胶的黏度较高，弹力适中，可塑性强且结构稳定，对于适应温度跨度大。

但上述两种制备橡胶发泡材料的方法主要还是通过调整硫化体系和发泡体系之间的用量来获得性能良好的发泡材料，需要进行大量的实验，配方优化复杂并且较难控制。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术制备丁腈橡胶和聚氯乙烯形成的发泡材料的方法存在工艺复杂且较难控制的问题，提供一种新的发泡橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用。