【技术实现步骤摘要】
本专利技术为橡胶领域，具体涉及一种高刚度的氯丁橡胶组合物及其制备方法。
技术介绍
1、氯丁橡胶(cr)是以氯丁二烯(2-氯-1,3-丁二烯)为主要单体，通过均聚或共聚制得的合成橡胶。氯丁橡胶具有耐油、耐燃、耐化学品腐蚀、耐臭氧龟裂以及耐热老化等特性。因此氯丁橡胶被广泛应用于输送带、胶黏剂、电线电缆以及密封件等领域。
2、在氯丁橡胶硫化体系中，通常加入碱金属氧化物氧化锌/氧化镁(zno/mgo)进行硫化，其中氧化锌起硫化作用，氧化镁作为吸酸剂的作用，非硫调节型氯丁橡胶还需配合硫化促进剂1，2-亚乙基硫脲(etu)，以提高胶料的反应程度，该硫化体系制得的硫化胶具有优良的物理机械性能，但依旧存在硫化效率低等缺点。由此看来，摒弃氧化锌作为硫化剂，而寻找新的硫化体系对于氯丁橡胶而言依旧具有重大意义。
3、当氯丁橡胶在高温环境下使用时，氯丁橡胶材料需具有更高的定伸应力和硬度，它们都是表征材料刚度的重要指标，以保证氯丁橡胶在高温下不会失去弹性，使其耐久性变好。因此，在保证氯丁橡胶硫化胶的强度达到基本要求后，定伸应力和硬度的提升是非常必要的。
4、cn 115087700 a以2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪作为硫化剂，二硫化四苄基秋兰姆作为硫化促进剂硫化氯丁橡胶，该硫化体系制得的硫化胶在拉伸强度、断裂伸长率、耐压缩永久变形特性等物性上表现突出。但该方法制得的硫化胶在刚度上的提升并不明显。
5、cn 107383508 a在传统的氯丁橡胶中加入天然橡胶，并通过配方调整，来提高橡胶的综合性能，克
6、上述的各种专利技术在寻找代替氧化锌作为硫化剂的新硫化体系或以提高硫化胶的刚度为主要目标都作出了贡献，但这些专利技术却不能兼顾硫化体系中放弃氧化锌和硫化胶高刚度的特点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高刚度的氯丁橡胶组合物及制备方法，与氯丁橡胶传统硫化体系相比，该组合物的硫化体系中不使用氧化锌，且具有硫化效率高，组成简单等特点，制得的硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率与传统的硫化体系相当，同时具有高硬度、高定伸应力、以及耐高温形变性等突出性能。
2、为了得到上述目的，具体方案如以下实现：
3、一种高刚度的氯丁橡胶组合物，包括以下重量份数，氯丁橡胶100份，主硫化剂0.3～3份，副硫化剂0.3～1份，硫化促进剂0.3～2份，吸酸剂3～5份。
4、其中，按分子量调节剂的不同进行分类，氯丁橡胶可分为：硫调节型和硫醇调节型。硫调节型氯丁橡胶在合成过程中采用硫磺和二硫化秋兰姆进行分子量的调节，硫调节型氯丁橡胶的分子主链上含有较多的多硫键，多硫键能较低，在光、氧、热等条件下会发生裂解，引发交联。硫醇调节型氯丁橡胶在合成过程中采用正十二碳硫醇调节进行分子量的调节，硫醇调节型氯丁橡胶的分子主链上多为单硫键，单硫键较为稳定，因此其储能稳定性较好。本专利技术中氯丁橡胶优选为硫醇调节型。
5、所述的巯基化合物是指一类具有巯基(-sh)官能团的有机分子，起到主硫化剂的作用，经硫化后的橡胶一般具有高定伸应力、耐热老化以及低压缩永久变形等特性。所述的巯基化合物包括2-巯基苯并噻唑、s-(4,5-二氢-5-硫代-1,3,4-噻二唑-2-基)苯硫代羧酸酯、2,5-二巯基-1,3,4噻二唑、三唑二巯基胺盐、6-苯氨基-1，3，5-三嗪-2，4二硫醇、6-(二丁氨基)-1，3，5三嗪-2，4硫醇、2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种，它们的分子结构式如下表1。
6、表1
7、
8、
9、优选的，本专利技术中巯基化合物中的巯基数目为1～6。
10、优选的，本专利技术所述巯基化合物包括2-巯基苯并噻唑、s-(4,5-二氢-5-硫代-1,3,4-噻二唑-2-基)苯硫代羧酸酯、2,5-二巯基-1,3,4噻二唑、三唑二巯基胺盐、6-苯氨基-1，3，5-三嗪-2，4二硫醇、6-(二丁氨基)-1，3，5三嗪-2，4硫醇、2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。
11、作为优选，在主硫化剂中，当仅单独使用某一种巯基化合物时，2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪综合性能最佳。这是因为相较于其它巯基化合物，它作为硫化剂所在的硫化体系制得的胶料具有更高的拉伸强度，更短的正硫化时间，更高的加硫指数，即更高的硫化效率。
12、且以氯丁橡胶100重量份计，2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪的用量为1～2重量份。硫化剂的用量过多，会导致氯丁橡胶在加工过程中的加工安全性降低，氯丁橡胶胶料易焦烧，同时拉伸强度降低；硫化剂的用量过少，氯丁橡胶硫化速度低，延长硫化时间。硫化剂适当的用量即可保证硫化快速的进行，又可防止焦烧现象的出现。
13、进一步的，优选本专利技术所述的副硫化剂为硫磺，起进一步促进硫化的作用。
14、在氯丁橡胶分子结构中，由于氯侧基连接在c＝c双键上，氯原子外层上的三对未成键的孤对电子会与c＝c双键形成共轭结构，且氯原子本身的体积效应，导致c＝c双键钝化，亚甲基也不活泼，因此对于氯丁橡胶来说，一般不采用硫磺进行硫化。但在本专利技术中，硫磺的加入可以进一步提高硫化效率以及拉伸强度。
15、本专利技术中所述的硫化促进剂起到加速硫化反应进行的作用，此外还可以改善橡胶的加工性能,使它们更容易加工和成型。
16、所述的硫化促进剂包括次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂以及噻唑类促进剂中的一种或多种，所述的次磺酰胺类促进剂包含n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-环己基-双(2-巯基苯并噻唑)次磺酰胺、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或多种，所述的秋兰姆类促进剂包含二硫化四苄基秋兰姆，二硫化四乙基秋兰姆中的一种或多种，所述的二硫代氨基甲酸盐类促进剂包含二甲基二硫代氨基甲酸锌、二正丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种。所述的噻唑类促进剂包含二硫化二苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑锌盐的一种或多种。
17、次磺酰胺类促进剂特点在于其独特的迟效性硫化特性，不但可以防止焦烧，而且所得硫化胶具有较高交联度，较好的机械性能。
18、秋兰姆促进剂属于超速促进剂，由于其硫化速度快，要注意防止焦烧。
19、二硫代氨基甲酸盐类促进剂一般用作天然橡胶、丁苯胶、异戊胶及其胶乳化剂的硫化促进剂。
20、作为优选，本专利技术的硫化剂为2-巯基苯并噻唑、三唑二巯基胺盐、6-苯氨基-1，3，5-三嗪-2，4二硫醇、2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪以及季戊四醇四-3-巯基丙酸酯时，优选的硫化促进剂为次磺酰胺类促进剂，n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。相较于其它硫化促进剂，n-环己本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，包含以下重量份数，氯丁橡胶100份，主硫化剂0.3～3份，副硫化剂0.3～1份，硫化促进剂0.3～2份，吸酸剂3～5份，且所述的主硫化剂为巯基化合物。
2.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的巯基化合物中的巯基数目为1～6。
3.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述巯基化合物包括2-巯基苯并噻唑、S-(4,5-二氢-5-硫代-1,3,4-噻二唑-2-基)苯硫代羧酸酯、2,5-二巯基-1,3,4噻二唑、三唑二巯基胺盐、6-苯氨基-1，3，5-三嗪-2，4二硫醇、6-(二丁氨基)-1，3，5三嗪-2，4硫醇、2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的副硫化剂为硫磺。
5.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的硫化促进剂包括次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂以及噻唑类促进剂中的一种或多种
6.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的巯基化合物与所述的硫化促进剂配合使用，且重量比为1:0.5～1:1.5。
7.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述吸酸剂包括金属氧化物和金属氢氧化物中的一种或多种，所述的金属氧化物包含氧化镁、氧化钙中的一种或多种，所述的金属氢氧化物包含氢氧化镁、氢氧化钙中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的氯丁橡胶为硫醇调节型。
9.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.权利要求1～9中任一项所述的氯丁橡胶组合物在传动带、运输带、胶管上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，包含以下重量份数，氯丁橡胶100份，主硫化剂0.3～3份，副硫化剂0.3～1份，硫化促进剂0.3～2份，吸酸剂3～5份，且所述的主硫化剂为巯基化合物。
2.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的巯基化合物中的巯基数目为1～6。
3.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述巯基化合物包括2-巯基苯并噻唑、s-(4,5-二氢-5-硫代-1,3,4-噻二唑-2-基)苯硫代羧酸酯、2,5-二巯基-1,3,4噻二唑、三唑二巯基胺盐、6-苯氨基-1，3，5-三嗪-2，4二硫醇、6-(二丁氨基)-1，3，5三嗪-2，4硫醇、2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的副硫化剂为硫磺。
5.根据权利要求1所述的一种氯丁橡胶组合物，其特征在于，所述的硫化促进剂包括次磺酰胺类促进剂、秋兰姆类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂以及噻唑类促进剂中的一种或多种，所述的次磺酰胺类促进剂包含n-环己基...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪祥意，陆冲，夏浙安，李欣欣，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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