[发明专利]一种自修复橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种自修复橡胶及其制备方法，自修复橡胶包括以下重量份的原料：橡胶基体100份、不饱和转移剂1～3份、丙烯酸锌1～2份、环氧改性剂0.5～1.5份、抗氧化剂0.2～0.8份和防老剂0.1～0.5份，其制备方法包括以下步骤，S1，原料配置；S2，自修复助剂的制备；S3，橡胶基体的预处理；S4，自修复橡胶。本发明先利用环氧改性剂对橡胶基体进行改性，并通过氢键的断裂与再键合，制备不饱和转移剂及后续的助剂，提高了最终制备的橡胶的自修复能力，本发明制备的橡胶自修复能力最高达67％，且制备工艺简单，原料价廉易得，成本低，经济效益高。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种自修复橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(T g)低，分子量往往很大，大于几十万。早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。

现有的橡胶制品的使用过程中，由于自修复能力弱，在交变应力作用下，容易产生微裂纹，进而裂纹扩展，形成破坏，最终导致材料破裂，失去使用价值，为此我们设计出了一种自修复橡胶及其制备方法来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种自修复橡胶及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自修复橡胶，包括以下重量份的原料：橡胶基体100份、不饱和转移剂1～3份、丙烯酸锌1～2份、环氧改性剂0.5～1.5份、抗氧化剂0.2～0.8份和防老剂0.1～0.5份；

所述不饱和转移剂有三种，包括由1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯与咪唑反应制得的第一种不饱和转移剂；由丙三醇和丙烯酰氯先反应得到含有三个双键的化合物，再跟咪唑反应制得第二种不饱和转移剂；由季戊四醇和丙烯酰氯先反应得到含有四个双键的化合物，再跟咪唑反应得到第三种不饱和转移剂；

所述抗氧化剂为IONOL LC。

优选的，所述橡胶基体为天然橡胶或合成橡胶。

一种自修复橡胶的制备方法，包括以下步骤：

S1，原料配置：配制不饱和转移剂，然后根据重量的比例称取相应重量的橡胶基体、不饱和转移剂、丙烯酸锌、环氧改性剂、抗氧化剂和防老剂；

S2，自修复助剂的制备：将不饱和转移剂与丙烯酸锌组成带有自修复功能的助剂；

S3，橡胶基体的预处理：将橡胶基体粉碎放入搅拌装置内，并向其中加入环氧改性剂，加热搅拌直至橡胶基体完全融化；

S4，自修复橡胶：将自修复功能的助剂、添加到S3中融化后的橡胶中，充分搅拌混合后，经常温冷却后，得到自修复橡胶。

优选的，所述S2自修复助剂的制备中，利用三种不同的不饱和转移剂分别与丙烯酸锌进行反应，可制得三种自修复助剂。

优选的，所述S3橡胶基体的预处理中橡胶基体在粉碎后，要完全过40～80目筛。

优选的，所述S3橡胶基体的预处理中，加热搅拌的条件为：20～30min,70～100℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明先利用环氧改性剂对橡胶基体进行改性，并通过氢键的断裂与再键合，制备不饱和转移剂，及后续的助剂，大幅度的提升了最终制备的橡胶的自修复能力，本发明制备的橡胶自修复能力最高达67％；