[发明专利]一种非填充型高性能橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非填充型高性能橡胶材料及其制备方法。本发明采取向乳液状态下的通用橡胶中加入添加氨基酸、脂类、酮类、脂肪酸等物质；或者在固体状态的通用橡胶中，采用机械混合，向固体通用橡胶中混合氨基酸、脂类、酮类、脂肪酸等物质，再经过后续橡胶加工工艺制备出高性能橡胶材料。所制得的橡胶材料具有高力学性能，可以作为轮胎胎面胶、航空轮胎用胶等高端领域用胶。本发明简单、易行，无需对传统生产线进行调整，可在传统通用橡胶加工工艺中完成。

技术领域

本发明涉及通用橡胶材料技术领域，具体涉及一种非填充型高性能橡胶材料及其制备方法。

背景技术

橡胶材料被广泛地应用于航天航空、轨道交通、武器装备、医药卫生等军事和民用领域，是重要的工业原料。在实际应用中，橡胶往往是结构件的薄弱环节，橡胶材料容易产生裂纹，裂纹扩展，导致材料失效，最终引发重大安全事故。虽然填料提高橡胶基体性能，这一策略已经在橡胶工业中广泛使用，但填料的加入往往需要有强的界面作用才能发挥提高性能的作用，这就意味着填料的加入会为橡胶工业带来更繁琐的工艺流程，并且填充体系的分散与界面调控困难，性能相互制约。

发明内容

针对高性能橡胶材料需求迫切的现状，本发明提供了一种非填充型高性能橡胶材料及其制备方法，在橡胶材料基体中，通过外加组分调控网络结构，提高橡胶性能，从而获得非填充型高性能橡胶材料。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种非填充型高性能橡胶材料的制备方法，包括在通用橡胶基体中添加外加组分，通过调控硫化网络结构，获得高性能橡胶材料，所述外加组分与通用橡胶基体(以通用橡胶基体的干胶含量计)的重量比为0.1：100～10：100。

优选地，利用湿法混合或者干法混合工艺在通用橡胶基体中外加组分。

更优选地，所述湿法混合包括：在胶乳状态的通用橡胶中，按照重量比(确定胶乳状态的干胶含量)向通用橡胶基体中添加外加组分，再经过破乳等后续橡胶加工工艺，制备得到高性能橡胶材料。

更优选地，所述干法混合包括：在固体状态的通用橡胶中，通过机械混合(例如，开炼机、密炼机等装置)，按照重量比向通用橡胶基体中添加外加组分，再经过后续橡胶加工工艺制备出高性能橡胶材料。

优选地，所述通用橡胶基体选自天然胶乳、浓缩胶乳、丁苯胶乳、顺丁胶乳、丁腈胶乳、异戊胶乳、三元乙丙胶乳、丁基胶乳、氯丁胶乳、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、异戊橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶中的一种。

优选地，所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、吡咯赖氨酸和硒半胱氨酸中的一种或两种及以上；酮类包括4-甲基-4-羟基-2-戊酮、4-甲基-3-戊烯-2-酮、2-哌啶酮、己内酰胺、甲基己内酰胺、辛内酰胺、异佛尔酮、2,6,-二甲基-2,5-庚二烯-4-酮、5-甲基-3-己烯-2-酮和5-己烯-2-酮中的一种或两种及以上；脂肪酸包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸、油酸、亚油酸和芥酸中的一种或两种及以上；脂类包括磷脂酰胆碱和卵磷脂一种或两种。