[发明专利]橡胶组合物及加工方法，及应用其的橡胶制品和生产方法

说明书

本发明公开了一种橡胶组合物及加工方法，及其在橡胶制品中的应用，以及该橡胶制品的生产方法，其中，橡胶组合物包括：橡胶基体和必要组份，所述橡胶基体包含：支化聚乙烯的含量a：0＜a≤100份，二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶的含量b：0≤b＜100份，所述必要组份包含：交联剂1.5～10份，补强填充剂40～200份，所述补强填充剂包含炭黑、白炭黑，还可包含碳酸钙、滑石粉、煅烧陶土、硅酸镁、碳酸镁中的一种及以上，其中，含炭黑5～100份，含白炭黑5～60份，橡胶组合物的应用为生产橡胶制品，该橡胶制品包括制作高强度电线电缆用绝缘料，防水卷材，耐高温输送带。有益效果是提高橡胶制品的成品率和撕裂强度，提高橡胶制品的使用性能。

技术领域

本发明属于橡胶领域，具体涉及一种橡胶组合物及其加工方法，本发明还涉及到该种橡胶组合物在需要更好的撕裂强度和粘着性等性能的橡胶制品中的应用，以及生产该橡胶制品的方法，其包括但不限于高强度电线电缆用绝缘料、耐高温输送带、防水卷材等橡胶制品。

背景技术

在橡胶制品领域，两种最常用的具有较高补强性的填料是炭黑和白炭黑，其中采用白炭黑和炭黑并用的补强填充体系相对于不含白炭黑的补强填充体系往往可以赋予橡胶制品更好的抗撕裂性、粘着性能、耐磨性和低生热性等优点，这种并用白炭黑和炭黑的补强体系在轮胎胎面胶、轮胎胎侧胶、防水卷材、输送带覆盖胶等领域应用较为普遍。乙丙橡胶由于耐老化性能好，被广泛应用于防水卷材和耐热输送带覆盖胶，硫黄硫化和过氧化物硫化是乙丙橡胶最常用的两种硫化体系，为了获得更好的耐老化性和耐高温性，则会采用过氧化物硫化，但过氧化物硫化的乙丙橡胶的拉伸强度和撕裂强度又弱于硫黄硫化的乙丙橡胶，从而会抵消一部分并用白炭黑所带来的性能优势，在使用过程中相对容易被破坏。

中国专利授权公告号CN104312018B一种耐热输送带覆盖胶，其包括二元乙丙橡胶、低门尼三元乙丙橡胶、高耐磨炭黑、甲基丙烯酸锌、白炭黑、石蜡、粘合增进剂、间苯二酚、防老剂等组份，其中没有强调具有良好的力学性能。

中国专利公布号CN105504548A公开了一种高抗撕裂过氧化物三元乙丙橡胶配置原料，由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD、聚乙二醇PEG4000、白炭黑、炭黑、轻质碳酸钙、石蜡油2280、硫磺、交联剂BIPB、TAIC、该橡胶基体的主要成分为三元乙丙橡胶，其力学性能与天然橡胶或者丁苯橡胶还存在差距。如何进一步改善乙丙橡胶的耐老化性和力学性能是一个问题。

乙丙橡胶是一种分子主链饱和的合成橡胶，可分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶两大类，两者都具有很好的耐老化性，乙丙橡胶类制品中常用的是三元乙丙橡胶，但是由于三元乙丙橡胶含有第三单体，分子链含有双键，而二元乙丙橡胶分子链完全饱和，所以二元乙丙橡胶具有更加优异的耐老化性，因此在对耐老化性能有较高要求的场合，通过并用二元乙丙橡胶来改善三元乙丙橡胶的耐老化性是一种常见的技术方案。但二元乙丙橡胶的力学强度偏低，会影响整体的物理机械性能。

二元乙丙橡胶是一种乙烯与丙烯的共聚物，属于乙烯与α-烯烃共聚物。乙烯与α-烯烃共聚物是只含碳氢元素且分子链饱和的聚合物，此类聚合物中常见的碳原子类型一般可分为伯碳、仲碳、叔碳，而叔碳原子是最容易被夺氢而形成自由基的，所以叔碳原子占所有碳原子的比例一般被认为是影响乙烯与α-烯烃共聚物耐老化性的主要因素，该比例越低则耐老化性越好，该比例可用支化度来表述，例如丙烯重量百分含量为60％的二元乙丙橡胶，可计算得到其每1000个碳原子中包含200个丙烯单元，即有200个叔碳原子或者200个甲基支链，因此其支化度是200个支链/1000个碳。二元乙丙橡胶的乙烯重量百分含量一般在40％～65％或者40％～60％，故其支化度一般在117～200个支链/1000个碳或者133～200个支链/1000个碳的区间内，该支化度可以认为高于其它常见的乙烯与α-烯烃共聚物。