[发明专利]一种改性橡胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性橡胶及其制备方法。本发明提供的改性橡胶，由包括以下质量份组分的原料制得：100份橡胶主体材料，10～60份填料，2～6份氧化锌，1～3份硬脂酸，2～5份硫磺，1～2份硫化促进剂；其中，所述橡胶主体材料由包括以下质量份组分的原料制得：20～90份橡胶基体，10～80份聚4‑叔丁基苯乙烯；所述橡胶基体为天然橡胶和/或合成异戊橡胶。本发明提供的改性橡胶能够有效提高橡胶的热撕裂、弹性、拉伸强度、耐老化和耐磨性。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，特别涉及一种改性橡胶及其制备方法。

背景技术

天然橡胶(主要成分是聚异戊二烯，占92％～95％，)和合成聚异戊橡胶具有优良的加工性能和良好的机械性能，因此被广泛地应用于各类橡胶制品中。然而，天然橡胶或异戊橡胶也存在一些性能上的不足，比如：耐热、耐老化、耐油性和耐磨性不佳。

丁苯橡胶(SBR)是目前产量和消耗量最大的合成橡胶胶种，它是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其链分子结构见图1。丁苯橡胶的玻璃化转变温度可以高于室温、模量较高、硬度较大，耐热、耐老化性能、挤出加工性能良好，但是弹性、拉伸强度、耐磨性能、自粘性、热撕裂性能较差。因此，开发一种新型的改性橡胶主体材料，兼具天然橡胶优异的机械性能，同时赋予其类似丁苯橡胶良好的耐磨、耐油、高耐热的优点，改善天然橡胶的综合性能，具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改性橡胶及其制备方法。本发明提供的改性橡胶能够有效提高橡胶的拉伸强度、热撕裂、弹性和耐磨性。

本发明提供了一种改性橡胶，由包括以下质量份组分的原料制得：

其中，所述橡胶主体材料由包括以下质量份组分的原料制得：

橡胶基体            20～90份；

聚4-叔丁基苯乙烯    10～80份；

所述橡胶基体为天然橡胶和/或合成异戊橡胶。

优选的，所述聚4-叔丁基苯乙烯的数均分子量为10000～200000g/mol。

优选的，所述橡胶主体材料的原料中，组分用量为：

橡胶基体            20～70份；

聚4-叔丁基苯乙烯    30～80份。

优选的，所述橡胶主体材料的原料中，组分用量为：

橡胶基体            50～70份；

聚4-叔丁基苯乙烯    30～50份。

优选的，所述填料包括二氧化硅和/或炭黑。

优选的，所述硫化促进剂选自噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、硫脲类促进剂、醛胺类促进剂和秋兰姆类促进剂中的一种或几种。

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的改性橡胶的制备方法，包括以下步骤：

a)对橡胶基体进行塑炼，得到塑炼胶；

b)将所述塑炼胶与聚4-叔丁基苯乙烯混炼，得到橡胶主体材料；

c)将所述橡胶主体材料与填料、氧化锌、硬脂酸、硫磺和硫化促进剂混炼，得到改性橡胶。

优选的，所述步骤a)中，所述塑炼的起始设定温度为60～100℃，时间为0～5min，排胶温度＜170℃。

优选的，所述步骤b)中，所述混炼的起始设定温度为60～100℃，时间为5～10min。

优选的，所述步骤c)包括：