專利名稱：發(fā)泡橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橡膠材料領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)泡橡膠。
背景技術(shù)：
發(fā)泡橡膠是指用特定的發(fā)泡劑處理橡膠從而使橡膠具有特征性能的處理手段，所獲得的橡膠為發(fā)泡橡膠，又稱為海綿橡膠。由于發(fā)泡橡膠具有成本低、適用面廣和耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，被使用在汽車、船舶、建筑、公路交通、軌道交通、印染等各個領(lǐng)域。原來使用的發(fā)泡橡膠雖然有較好的拉伸強(qiáng)度、較好的彈性恢復(fù)，少量的粘彈性，但發(fā)泡孔不足、發(fā)泡孔不均勻，產(chǎn)品的硬度、密度不合標(biāo)準(zhǔn)，閉孔會變成聯(lián)孔，微孔變成小孔，某些部分發(fā)生塌陷或某些部分發(fā)不起來，或者表面的粘度不夠應(yīng)用，都限制了其在某些高精密領(lǐng)域中的用途，至今都是個很大的難題。不僅浪費(fèi)很多原料，而且造成很大的浪費(fèi)和環(huán)境污染，已經(jīng)越來越不適合社會的發(fā)展了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種新型的發(fā)泡橡膠，克服現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)泡橡膠的發(fā)泡孔不足，發(fā)泡孔不均勻，發(fā)泡橡膠硬度和密度不足以及發(fā)泡橡膠粘度過低的缺陷，采用本發(fā)明的發(fā)泡橡膠可以應(yīng)用于很多高密領(lǐng)域。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)泡橡膠，其包括三元乙丙橡膠、蒙脫石、重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物、粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈形成的有機(jī)發(fā)泡劑混合物、沒食子酸發(fā)泡助劑和硫化劑二(過氧化叔丁基)二異丙苯；所述偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈的重量比為90 10-95 5。其中，所述三元乙丙橡膠的第三單體可以是乙叉降冰片烯、1，4_己二烯和雙環(huán)戊二烯中的一種，優(yōu)選為乙叉降冰片烯，所述第三單體的含量優(yōu)選為8% -10%。其中，相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述蒙脫石的重量為2重量份-5重量份，所述重均分子量為200-400聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物的重量為10重量份-50 重量份，所述表面改性的二氧化硅的含量可以為0. 5重量份-10重量份，所述發(fā)泡劑混合物的重量優(yōu)選5重量份-10重量份，所述硫化劑的重量優(yōu)選為3重量份-5重量份；相對于100重量份的發(fā)泡劑混合物，所述發(fā)泡助劑的重量優(yōu)選為10重量份-30重量份。其中，所述表面改性的二氧化硅是通過利用氯硅烷、長鏈烷基或芳基的烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、巰基烷氧基硅烷、聚醚烷氧基硅烷或((甲基)丙烯酰氧基)烷基烷氧基硅烷中的一種或幾種混合對二氧化硅改性獲得的，所述表面改性的二氧化硅是通過如下方法制備而成的，將氯硅烷、長鏈烷基或芳基的烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、巰基烷氧基硅烷、 聚醚烷氧基硅烷或((甲基)丙烯酰氧基)烷基烷氧基硅烷中的一種或幾種混合的表面改性劑與二氧化硅、溶劑攪拌混合，在60°C -90°C的條件下靜止12小時-16小時，隨后在 1300C _160°C的條件下烘干獲得。其中，所述偶氮二甲酰胺和所述偶氮二異丁腈的重量比范圍為90 10-95 5。其中，所述發(fā)泡橡膠中還可以加入端基為羥基的聚二甲基硅氧烷，相對于100重量份的發(fā)泡劑混合物，所述端基為羥基的聚二甲基硅氧烷的重量為3重量份-5重量份。其中，所述發(fā)泡橡膠中還可以具有硫化助劑，所述硫化助劑可以是N，N’ -間苯基雙馬來酰亞胺，相對于100重量份的硫化劑，所述硫化助劑的重量優(yōu)選為5重量份-30重量份。其中，所述發(fā)泡橡膠還可以具有增塑劑、促進(jìn)劑、活化劑、填料、防老化劑和增粘劑中的一種或幾種混合。其中，所形成的發(fā)泡橡膠的門尼粘度ML1+4為25-35，硬度為35_50 (Asker C)，發(fā)泡倍數(shù)為 250 % -280 %，孔徑為 320-370 μ m。本發(fā)明還提供了上述發(fā)泡橡膠的制備方法，其包括第一步，將所述三元乙丙橡膠、所述重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基) 丙烯酸酯低聚物和所述偶氮二異丁腈在轉(zhuǎn)矩流變儀中塑煉10分鐘-20分鐘，塑煉溫度為 60 0C -70 0C ；第二步，將所述粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、所述偶氮二甲酰胺、所述蒙脫石、所述沒食子酸發(fā)泡劑和所述二(過氧化叔丁基)二異丙苯硫化劑加入到所述轉(zhuǎn)矩流變儀中，升高溫度至165°C _175°C，密煉20分鐘-40分鐘，隨后降溫出料，得到所述發(fā)泡橡膠。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的發(fā)泡橡膠的發(fā)泡孔充足，發(fā)泡孔均勻，發(fā)泡橡膠硬度和密度高以及發(fā)泡橡膠粘度較高，可以用于很多精密儀器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種發(fā)泡橡膠，其包括三元乙丙橡膠、蒙脫石、重均分子量為 200-400的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物、粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈形成的有機(jī)發(fā)泡劑混合物、沒食子酸發(fā)泡助劑和硫化劑二(過氧化叔丁基)二異丙苯；所述偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈的重量比為90 10-95 5。所述三元乙丙橡膠可以是公知的各種三元乙丙橡膠，所述三元乙丙橡膠的重均分子量優(yōu)選為200，000-800, 000,更進(jìn)一步優(yōu)選為450，000-650, 000,所述三元乙丙橡膠的第三單體可以是乙叉降冰片烯、1，4_己二烯和雙環(huán)戊二烯中的一種，優(yōu)選為乙叉降冰片烯，優(yōu)選三元乙丙橡膠的分子量高、第三單體的含量高，這種三元乙丙橡膠的硫化速度快，所述三元乙丙橡膠的第三單體的含量優(yōu)選為8%-10%，當(dāng)?shù)谌龁误w的含量不足8%時，三元乙丙橡膠的硫化速度不夠快，難以很好的保證發(fā)泡速度和硫化速度的完美匹配，不能很好的保證閉孔結(jié)構(gòu)的發(fā)泡橡膠，且發(fā)泡孔均勻。本發(fā)明中選用三元乙丙橡膠作為主料是因?yàn)槿冶鹉z具有優(yōu)異的耐天候老化性，對大氣條件下的熱、氧、臭氧、紫外線、光、風(fēng)、雨等的聯(lián)合作用具有很好的耐受性；優(yōu)異的耐臭氧老化性，被譽(yù)為不龜裂的橡膠；優(yōu)異的耐熱老化性，可在120°C下長期使用，其熱穩(wěn)定性也很好；優(yōu)異的耐化學(xué)品穩(wěn)定性，耐強(qiáng)堿、動植物油、洗滌劑、酸等。所述蒙脫石可以有效去除發(fā)泡劑中的少量水分，由于發(fā)泡劑一般以粉末狀存在， 如果其中含有少量的水分，會使發(fā)泡劑凝聚固化結(jié)塊，通過加入蒙脫石，去除了發(fā)泡劑中的少量的水分，使凝聚固化結(jié)塊的現(xiàn)象被顯著抑制，發(fā)泡劑在三元乙丙橡膠中的分散性和流動性良好，能夠很好的起到發(fā)泡的效果。另外，三元乙丙橡膠中存在的少量水分往往會使發(fā)泡劑溶解或使發(fā)泡劑過早的形成不穩(wěn)定的狀態(tài)，在發(fā)泡橡膠形成的早期即過多的產(chǎn)生氣體，而在后期沒有氣體產(chǎn)生，或者發(fā)泡性能減弱，從而造成整個發(fā)泡橡膠的發(fā)泡孔不均勻，發(fā)泡量少，通過加入蒙脫石吸收這些水分，使發(fā)泡劑穩(wěn)定，從而能夠獲得良好的海綿狀態(tài)的發(fā)泡橡膠。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述蒙脫石的重量為2重量份-5重量份，如果蒙脫石的重量小于2重量份，則不能很好的去除發(fā)泡劑和三元乙丙橡膠中存在的少量的水分，不能形成良好的海綿狀態(tài)的發(fā)泡橡膠。本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與其他的干燥劑，如分子篩、氯化鈣相比，蒙脫石的加入，使整個發(fā)泡橡膠的發(fā)泡孔變的更加均勻，發(fā)泡孔的尺寸和發(fā)泡倍數(shù)顯著提高。通過加入所述重均分子量為200-400聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物，可以提高所獲得的發(fā)泡橡膠的固化性能，提高產(chǎn)品的硬度，同時，通過加入所述聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯產(chǎn)生的交聯(lián)結(jié)構(gòu)意外的可以顯著提高發(fā)泡橡膠的發(fā)泡性能，也即可以減少發(fā)泡劑的使用量。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述的重均分子量為200-400聚乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯低聚物的重量為10重量份-50重量份，如果所述聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物的重量小于10重量份，則形成的發(fā)泡橡膠的硬度容易不足，當(dāng)超過50重量份，則三元乙丙橡膠本身的性質(zhì)減弱，形成的發(fā)泡橡膠的硬度可能過硬，容易斷裂。所述表面改性的二氧化硅是通過利用氯硅烷、長鏈烷基或芳基的烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、巰基烷氧基硅烷、聚醚烷氧基硅烷或((甲基)丙烯酰氧基)烷基烷氧基硅烷中的一種或幾種混合對納米尺寸的二氧化硅改性獲得的，所述二氧化硅的存在提高了發(fā)泡橡膠的機(jī)械強(qiáng)度，同時這種二氧化硅可以穩(wěn)定的保持發(fā)泡劑產(chǎn)生的氣泡，從而最終獲得良好的海綿狀態(tài)的發(fā)泡橡膠。所述表面改性的二氧化硅是通過如下方法制備而成的將氯硅烷、長鏈烷基或芳基的烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、巰基烷氧基硅烷、 聚醚烷氧基硅烷或((甲基)丙烯酰氧基)烷基烷氧基硅烷中的一種或幾種混合的表面改性劑與、二氧化硅、溶劑攪拌混合，在60°C -90°C的條件下靜止12小時-16小時，隨后在 1300C _160°C的條件下烘干獲得。相對于100重量份的二氧化硅，所述表面改性劑的重量優(yōu)選5重量份-10重量份。相對于所述100重量份的三元乙丙橡膠，所述表面改性的二氧化硅的含量可以為 0. 5重量份-10重量份，進(jìn)一步優(yōu)選為1重量份-5重量份，當(dāng)小于0. 5重量份時，產(chǎn)氣不充分，發(fā)泡不充足，不能形成良好的海綿狀，當(dāng)超過10重量份，產(chǎn)氣量過多，可能會使發(fā)泡橡膠從內(nèi)部發(fā)生割裂。本發(fā)明中的發(fā)泡劑選擇偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈的混合物，偶氮二異丁腈在作為發(fā)泡劑的同時作為熱聚合引發(fā)劑引發(fā)重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物和三元乙丙橡膠的交聯(lián)聚合，從而提高所述發(fā)泡橡膠的固化性能。偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈的重量比范圍為90 10-95 5，由于偶氮二異丁腈的分解溫度遠(yuǎn)低于170°C，如果其與偶氮二甲酰胺的重量比超過10 90，則在不到170°C 的情況下即產(chǎn)生過多的氣泡，從而過早的形成開孔海綿或者使最終的產(chǎn)品破裂或嚴(yán)重變形，如果其與偶氮二甲酰胺的重量比不到5 95，則不能很好的起到熱聚合的作用，從而無法明顯的改善發(fā)泡橡膠的固化性能。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述發(fā)泡劑混合物的重量優(yōu)選5重量份-10
重量份。橡膠發(fā)泡過程中最重要的是控制氣泡的生長和增長，從而形成均勻而又相互獨(dú)立的閉孔海綿結(jié)構(gòu)，影響發(fā)泡結(jié)構(gòu)的因素很多，其中最關(guān)鍵的是控制好發(fā)泡速度和硫化速度的匹配，橡膠在進(jìn)行硫化時，發(fā)泡劑分解發(fā)泡和硫化劑分解硫化是同時進(jìn)行的，如果硫化速度過快，橡膠在發(fā)泡劑還沒有分解之前就定型了，產(chǎn)品內(nèi)部就不會出現(xiàn)微孔結(jié)構(gòu)，反之，如果發(fā)泡速度過快，氣體已經(jīng)完全釋放，橡膠還沒有熟透，就會形成開孔海綿或者最后的產(chǎn)品嚴(yán)重變形甚至破裂，最好的匹配速度是發(fā)泡形成閉孔結(jié)構(gòu)式，適時進(jìn)行硫化定型。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在160°C _180°C的條件下，尤其是在170°C左右的條件下，發(fā)泡速度和硫化速度匹配會更加好，容易形成微孔為閉孔且均勻致密，本發(fā)明中通過加入沒食子酸發(fā)泡助劑可以將發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺的分解溫度降低至170°C左右，即分解發(fā)泡的溫度，而本發(fā)明選擇的硫化劑二(過氧化叔丁基)二異丙苯在170°C時硫化是最完全的，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)泡速度和硫化速度的完美結(jié)合，形成了很好的閉孔結(jié)構(gòu)的發(fā)泡橡膠，且發(fā)泡孔均勻。相對于100重量份的發(fā)泡劑混合物，所述發(fā)泡助劑的重量優(yōu)選為10重量份-30重量份。本發(fā)明選擇的硫化劑為二(過氧化叔丁基)二異丙苯，其在165°C _175°C的硫化速度最好，尤其在170°C左右硫化率高，且能夠和本發(fā)明的發(fā)泡劑混合物形成良好的匹配。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述硫化劑的重量優(yōu)選為3重量份-5重量份。所述發(fā)泡橡膠中還可以加入端基為羥基的聚二甲基硅氧烷，加入這種物質(zhì)可以克服熱塑性膨脹劑完全閉孔受激發(fā)變化帶來的熱脹冷縮的問題，由脫氫形成的開孔海綿可以減少熱脹冷縮，最終獲得好的開孔海綿橡膠。相對于100重量份的發(fā)泡劑混合物，所述端基為羥基的聚二甲基硅氧烷的重量為 3重量份-5重量份，當(dāng)所述端基為羥基的聚二甲基硅氧烷的重量小于3重量份時，難以很好的克服熱塑性膨脹劑完全閉孔受激發(fā)變化帶來的熱脹冷縮的問題。所述發(fā)泡橡膠中還可以具有增塑劑，所述增塑劑可以是油膏，液體石蠟，塑解劑R、 芳烴油、環(huán)烷烴油中的一種或幾種混合，其中優(yōu)選的是液體石蠟。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述增塑劑的重量優(yōu)選為10重量份-30重量份。所述發(fā)泡橡膠中還可以具有硫化助劑，所述硫化助劑可以是N，N’ -間苯基雙馬來酰亞胺，通過加入這種硫化助劑可以與硫化劑二(過氧化叔丁基)二異丙苯配合使用，防止硫化還原，改善產(chǎn)品的耐熱性，耐老化，提高橡膠的粘結(jié)力。
相對于100重量份的硫化劑，所述硫化助劑的重量優(yōu)選為5重量份-30重量份。所述發(fā)泡橡膠中還具有促進(jìn)劑，所述促進(jìn)劑可以是秋蘭姆類促進(jìn)劑、噻唑類促進(jìn)劑和二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑的一種或幾種混合，所述秋蘭姆類促進(jìn)劑可以是二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化二異丁基秋蘭姆、二硫化四芐基秋蘭姆和四硫化雙五亞甲基秋蘭姆中的一種或幾種混合，優(yōu)選二硫化四芐基秋蘭姆；所述噻唑類促進(jìn)劑可以是2-硫醇基苯并噻唑、2-硫醇基苯并噻唑鋅鹽、2 (4-嗎啉基二硫代)苯并噻唑和N，N-二乙基-二硫代氧基苯并噻唑中的一種或幾種混合，優(yōu)選 2-硫醇基苯并噻唑；所述二硫代氨基甲酸鹽類促進(jìn)劑優(yōu)選為二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅和二甲基二硫代氨基甲酸鋅中的一種或幾種混合；進(jìn)一步優(yōu)選所述促進(jìn)劑為二硫化四芐基秋蘭姆、二丁基二硫代氨基甲酸鋅和2-硫醇基苯并噻唑的混合物，所述二硫化四芐基秋蘭姆、二丁基二硫代氨基甲酸鋅和2-硫醇基苯并噻唑的重量比為 0.5-1.5 1-2 1-2。相對于100重量份三元乙丙橡膠，所述促進(jìn)劑的重量優(yōu)選為4重量份-8重量份。所述發(fā)泡橡膠中還可以具有活化劑，所述活化劑可以是氧化鋅、有機(jī)碲，所述有機(jī)碲可以是正丁基碲、甲基丙烯基碲中的至少一種，這些活化劑能夠有效的活化秋蘭姆類、噻唑類促進(jìn)劑。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述活化劑的重量優(yōu)選為5-15重量份。所述發(fā)泡橡膠中還可以具有填料，所述填料可以是碳黑、白碳黑、碳酸鈣、陶土、碳酸鎂、硅藻土、鎂強(qiáng)粉或滑石粉中的一種或幾種，優(yōu)選為碳黑。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述填料的重量優(yōu)選為15-30重量份。所述發(fā)泡橡膠中還可以加入防老化劑，所述防老化劑可以是2，2，4_三甲基-1， 2- 二氫化喹啉聚合體或者N-異丙基-N—-苯基對苯二胺，所述2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體能抑制條件較為苛刻的氧化、熱老化、及天候老化，N-異丙基-N:苯基對苯二胺對臭氧、屈撓龜裂防護(hù)性能佳，亦為熱，氧，光等一般老化的優(yōu)良防護(hù)劑，也能抑制銅、錳等有害金屬的催化老化作用。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述防老化劑的重量優(yōu)選為1重量份-5重量份。所述發(fā)泡橡膠中還可以加入增粘劑，所述增粘劑可以是硅氧烷、丁基橡膠、異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物等中的一種或幾種混合物。相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述增粘劑的重量優(yōu)選為10重量份-20重量份。所形成的發(fā)泡橡膠的門尼粘度ML1+4為25-35，硬度為35-50 (Asker C)，發(fā)泡倍數(shù)為 250 % -280 %，孔徑為 320-370 μ m。本發(fā)明還提供了上述發(fā)泡橡膠的制備方法，其包括第一步，將所述三元乙丙橡膠、所述重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基) 丙烯酸酯低聚物和所述偶氮二異丁腈在轉(zhuǎn)矩流變儀中塑煉10分鐘-20分鐘，塑煉溫度為 60 0C -70 0C ；第二步，將所述粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、所述偶氮二甲酰胺、所述蒙脫石、所述沒食子酸發(fā)泡劑和所述二(過氧化叔丁基)二異丙苯硫化劑加入到所述轉(zhuǎn)矩流變儀中，升高溫度至165°C _175°C，密煉20分鐘-40分鐘，隨后降溫出料，得到所述發(fā)泡橡膠。以下將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明對發(fā)泡橡膠性質(zhì)的評價(jià)主要通過如下幾個參數(shù)獲得硬度采用Asker C海綿橡膠硬度計(jì)測定，以JIS S-6050為基準(zhǔn)。孔徑把測定表觀密度用的試樣置于顯微鏡下測定孔徑(Wym為單位)。門尼粘度的測定使用粘度計(jì)RLM-I (ToYo Seikil td.生產(chǎn))，以JIS K-6300為基準(zhǔn)。發(fā)泡倍率發(fā)泡后的體積/發(fā)泡前的體積X 100%。實(shí)施例1將5g十八烷基三甲氧基硅烷(上海鮑曼生物科技有限公司)與IOOg 40nm的二氧化硅(納爾科化學(xué)公司生產(chǎn))在500mLl-甲氧基-2-丙醇溶液中攪拌混合，在75°C -90°C 的條件下靜止12小時，隨后在135°C的條件下烘干獲得表面改性的二氧化硅，其顆粒尺寸為 41. 3nm。實(shí)施例2在室溫下將IOOg三元乙丙橡膠Mitsui EPT4045 (日本三井石油化學(xué)公司生產(chǎn))， 該三元乙丙橡膠中第三單體乙叉降冰片烯的含量為8%、10g重均分子量為330的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物(上海康亮化工有限公司生產(chǎn))和0. 25g所述偶氮二異丁腈 (淄博春旺達(dá)化工有限公司)在轉(zhuǎn)矩流變儀中塑煉15分鐘，塑煉溫度為65°C;將0. 5g實(shí)施例1制備的表面改性的二氧化硅、4. 75g所述偶氮二甲酰胺(昆明錦洋化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))、2g所述蒙脫石(信陽佳鑫膨潤土廠生產(chǎn))、0. 5g所述沒食子酸發(fā)泡助劑和3g所述二 (過氧化叔丁基)二異丙苯硫化劑(淄博勝贏化工有限公司生產(chǎn))加入到所述轉(zhuǎn)矩流變儀中，升高溫度至165°C，密煉20分鐘，隨后降溫出料，得到所述發(fā)泡橡膠1。實(shí)施例3在室溫下將IOOg三元乙丙橡膠Mitsui EPT4045 (日本三井石油化學(xué)公司生產(chǎn))， 該三元乙丙橡膠中第三單體乙叉降冰片烯的含量為8%、50g重均分子量為330的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物(上?？盗粱び邢薰旧a(chǎn))和Ig所述偶氮二異丁腈(淄博春旺達(dá)化工有限公司)在轉(zhuǎn)矩流變儀中塑煉15分鐘，塑煉溫度為65°C ；將IOg實(shí)施例1 制備的表面改性的二氧化硅、9g所述偶氮二甲酰胺(昆明錦洋化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))、5g 所述蒙脫石(信陽佳鑫膨潤土廠生產(chǎn))、0. 5g所述沒食子酸發(fā)泡助劑和5g所述二(過氧化叔丁基)二異丙苯硫化劑(淄博勝贏化工有限公司生產(chǎn))加入到所述轉(zhuǎn)矩流變儀中，升高溫度至175°C，密煉40分鐘，隨后降溫出料，得到所述發(fā)泡橡膠2。比較例1制備方法和實(shí)施例2、3均相同，區(qū)別在于所述發(fā)泡橡膠的制備過程中并沒有加入聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物，獲得比較例1的比較發(fā)泡橡膠1。比較例2制備方法和實(shí)施例2、3均相同，區(qū)別在于所述發(fā)泡橡膠的制備過程中并沒有加入沒食子酸，獲得比較例2的比較發(fā)泡橡膠2。
比較例3制備方法和實(shí)施例2、3均相同，區(qū)別在于所述發(fā)泡橡膠的制備過程中只加入了偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑，獲得比較例3的比較發(fā)泡橡膠3。比較例4制備方法和實(shí)施例2、3均相同，區(qū)別在于所述蒙脫石采用分子篩，獲得比較例4的比較發(fā)泡橡膠4。檢測實(shí)施例2、3中的發(fā)泡橡膠以及比較例1至3中的比較發(fā)泡橡膠的硬度、表觀密度、孔徑和門尼粘度參數(shù)，具體結(jié)果如表1。表 權(quán)利要求
1.一種發(fā)泡橡膠，其特征在于，包括三元乙丙橡膠、蒙脫石、重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物、粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈形成的有機(jī)發(fā)泡劑混合物、沒食子酸發(fā)泡助劑和硫化劑二(過氧化叔丁基)二異丙苯；所述偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈的重量比為90 10-95 5。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述三元乙丙橡膠的第三單體可以是乙叉降冰片烯、1，4-己二烯和雙環(huán)戊二烯中的一種，優(yōu)選為乙叉降冰片烯，所述第三單體的含量優(yōu)選為8% -10%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于相對于100重量份的三元乙丙橡膠，所述蒙脫石的重量為2重量份-5重量份，所述重均分子量為200-400聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物的重量為10重量份-50重量份，所述表面改性的二氧化硅的含量可以為0. 5重量份-10重量份，所述發(fā)泡劑混合物的重量優(yōu)選5重量份-10重量份，所述硫化劑的重量優(yōu)選為3重量份-5重量份；相對于100重量份的發(fā)泡劑混合物，所述發(fā)泡助劑的重量優(yōu)選為10重量份-30重量份。
4.如權(quán)利要求1至3所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述表面改性的二氧化硅是通過利用氯硅烷、長鏈烷基或芳基的烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、巰基烷氧基硅烷、聚醚烷氧基硅烷或((甲基)丙烯酰氧基)烷基烷氧基硅烷中的一種或幾種混合對二氧化硅改性獲得的，所述表面改性的二氧化硅是通過如下方法制備而成的，將氯硅烷、長鏈烷基或芳基的烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、巰基烷氧基硅烷、聚醚烷氧基硅烷或((甲基)丙烯酰氧基)烷基烷氧基硅烷中的一種或幾種混合的表面改性劑與二氧化硅、溶劑攪拌混合，在60°C -90°C的條件下靜止12小時-16小時，隨后在 1300C _160°C的條件下烘干獲得。
5.如權(quán)利要求1至4所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述偶氮二甲酰胺和所述偶氮二異丁腈的重量比范圍為90 10-95 5。
6.如權(quán)利要求1至5所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述發(fā)泡橡膠中還可以加入端基為羥基的聚二甲基硅氧烷，相對于100重量份的發(fā)泡劑混合物，所述端基為羥基的聚二甲基硅氧烷的重量為3重量份-5重量份。
7.如權(quán)利要求1至6所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述發(fā)泡橡膠中還可以具有硫化助劑，所述硫化助劑可以是N，N’ -間苯基雙馬來酰亞胺，相對于100重量份的硫化劑，所述硫化助劑的重量優(yōu)選為5重量份-30重量份。
8.如權(quán)利要求1至7所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述發(fā)泡橡膠還可以具有增塑劑、 促進(jìn)劑、活化劑、填料、防老化劑和增粘劑中的一種或幾種混合。
9.如權(quán)利要求1至8所述的發(fā)泡橡膠，其特征在于所述發(fā)泡橡膠的門尼粘度ML1+4為 25-35，硬度為 35-50 (Asker C)，發(fā)泡倍數(shù)為 250% -280%，孔徑為 320-370 μ m。。
10.權(quán)利要求1至9所述的發(fā)泡橡膠的制備方法，其特征在于，包括第一步，將所述三元乙丙橡膠、所述重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物和所述偶氮二異丁腈在轉(zhuǎn)矩流變儀中塑煉10分鐘-20分鐘，塑煉溫度為 60 0C -70 0C ；第二步，將所述粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、所述偶氮二甲酰胺、所述蒙脫石、所述沒食子酸發(fā)泡劑和所述二(過氧化叔丁基)二異丙苯硫化劑加入到所述轉(zhuǎn)矩流變儀中，升高溫度至165°C _175°C，密煉20分鐘-40分鐘，隨后降溫出料，得到所述發(fā)泡橡膠。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)泡橡膠，其包括三元乙丙橡膠、蒙脫石、重均分子量為200-400的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯低聚物、粒徑為30nm-50nm的表面改性的二氧化硅、偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈形成的有機(jī)發(fā)泡劑混合物、沒食子酸發(fā)泡助劑和硫化劑二(過氧化叔丁基)二異丙苯；所述偶氮二甲酰胺和偶氮二異丁腈的重量比為90∶10-95∶5。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的發(fā)泡橡膠的發(fā)泡孔充足，發(fā)泡孔均勻，發(fā)泡橡膠硬度和密度高以及發(fā)泡橡膠粘度較高，可以用于很多精密儀器。
文檔編號C08J9/10GK102492228SQ20111040238
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉欣, 趙玉凱 申請人:山東科技大學(xué)