本發(fā)明涉及硫化橡膠領(lǐng)域，具體地，涉及一種硫化橡膠組合物、硫化橡膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、氫化丁腈/尼龍熱塑性硫化橡膠是氫化丁腈橡膠和尼龍通過(guò)動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)制備而得的橡塑復(fù)合材料，結(jié)合了氫化丁腈橡膠的耐油、耐壓、高彈性、抗沖擊、抗撕裂與尼龍的耐磨、高硬度、高溫力學(xué)性能和易加工性能，是一款綜合性能優(yōu)異的復(fù)合材料。
2、然而，因兩者化學(xué)結(jié)構(gòu)與極性方面存在差異，若僅通過(guò)簡(jiǎn)單共混的方式制備材料，氫化丁腈與尼龍間會(huì)存在相容性不足、分散性不好的問(wèn)題，最終對(duì)復(fù)合材料性能造成不良影響。為獲得具有較好綜合性能的氫化丁腈/尼龍組合物，往往需要向體系中引入適當(dāng)?shù)母男晕镔|(zhì)，使兩相材料間的相容性得以改善。
3、另一方面，已知橡塑組合物的使用溫度上限取決于塑料相的tg或tm，下限則取決于橡膠相的tg。對(duì)于氫化丁腈，其高氫化度使得分子鏈易在低溫下進(jìn)行有序堆砌后結(jié)晶，同時(shí)也造成了橡膠tg值的升高，致使氫化丁腈在低溫環(huán)境下呈脆性，其沖擊強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能在極寒環(huán)境下失效。因此，為拓寬氫化丁腈/尼龍熱塑性硫化橡膠的應(yīng)用溫度范圍，我們有必要提供優(yōu)化的材料制備方案，以解決橡膠相低溫易結(jié)晶、耐寒性能差的問(wèn)題。
4、對(duì)氫化丁腈/尼龍熱塑性硫化橡膠同時(shí)進(jìn)行高質(zhì)量增容與低溫性能增強(qiáng)的改性實(shí)驗(yàn)方法的開發(fā)，具有非常重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種硫化橡膠組合物、硫化橡膠及其制備方法，本發(fā)明的硫化橡膠不僅耐磨損、耐低溫，因使用了尼龍，具有更加優(yōu)異的力學(xué)性能，提高了硫化橡膠的耐磨損性能，且環(huán)保易加工。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種硫化橡膠組合物，其中，該硫化橡膠組合物包括氫化丁腈橡膠、尼龍、含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物、硫化劑和助硫化劑，其中，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物具有鏈段a和鏈段b，所述鏈段a具有來(lái)自下述式(1)所示化合物的結(jié)構(gòu)單元和來(lái)自第一丙烯酸酯類化合物的結(jié)構(gòu)單元，所述鏈段b具有來(lái)自第二丙烯酸脂類化合物和/或苯乙烯類化合物的結(jié)構(gòu)單元，
3、
4、式(1)中，r1為h、碳原子數(shù)為1-6的烷基、鹵素或氰基；r2為碳原子數(shù)為1-6的亞烷基。
5、優(yōu)選地，相對(duì)于所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的合計(jì)重量100重量份，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物的用量為5-25重量份，所述硫化劑的用量為1-15重量份，所述助硫化劑的用量為0.5-7重量份。
6、優(yōu)選地，相對(duì)于所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的合計(jì)重量100重量份，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物的用量為8-12重量份，所述硫化劑的用量為3-6重量份，所述助硫化劑的用量為1-3重量份。
7、優(yōu)選地，所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的重量比為1：0.3-5，優(yōu)選為1：0.4-1，更優(yōu)選為1：0.4-0.5。
8、優(yōu)選地，所述組合物還含有助劑，所述助劑為防老劑、軟化劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑中的一種或多種。
9、優(yōu)選地，相對(duì)于所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的合計(jì)重量100重量份，所述防老劑、所述軟化劑、所述抗氧劑、所述潤(rùn)滑劑和所述穩(wěn)定劑各自獨(dú)立為0.5-5重量份，優(yōu)選為0.5-2重量份，更優(yōu)選為0.8-1.2重量份。
10、優(yōu)選地，所述氫化丁腈橡膠的門尼粘度ml(1+4)100℃為20-65。
11、優(yōu)選地，所述氫化丁腈橡膠的中丙烯腈含量17-42重量％，飽和度為85-99％。
12、優(yōu)選地，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物具有0.2-12mol％的來(lái)自下述式(1)所示化合物的結(jié)構(gòu)單元、26-52mol％的來(lái)自第一丙烯酸酯類化合物的結(jié)構(gòu)單元和38-74mol％的來(lái)自第二丙烯酸酯類化合物和/或苯乙烯類化合物的結(jié)構(gòu)單元；更優(yōu)選地，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物具有0.3-10.3mol％的來(lái)自下述式(1)所示化合物的結(jié)構(gòu)單元、27.2-51.2mol％的來(lái)自第一丙烯酸酯類化合物的結(jié)構(gòu)單元和38.5-72.5mol％的來(lái)自第二丙烯酸酯類化合物和/或苯乙烯類化合物的結(jié)構(gòu)單元。
13、優(yōu)選地，優(yōu)選地，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物分子量分布為1.1-1.6，優(yōu)選為1.3-1.4。
14、優(yōu)選地，所述第一丙烯酸酯類化合物選自碳原子數(shù)為3-20的丙烯酸酯中的一種或多種；更優(yōu)選地，所述第一丙烯酸酯化合物選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四酯甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和甲基丙烯酸十二烷基酯中的一種或多種，優(yōu)選丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十四酯中的一種或多種。
15、優(yōu)選地，所述第二丙烯酸酯類化合物選自碳原子數(shù)為3-20的丙烯酸脂中的一種或多種，優(yōu)選甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸苯酯中的一種或多種。
16、優(yōu)選地，所述苯乙烯類化合物選自碳原子數(shù)為8-20的苯乙烯中的一種或多種，優(yōu)選為苯乙烯、乙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和二乙烯基苯中的一種或多種。
17、本發(fā)明第二方面提供一種硫化橡膠，所述硫化橡膠通過(guò)本發(fā)明第一方面所述的硫化橡膠組合物進(jìn)行硫化而得到。
18、本發(fā)明第三方面提供一種硫化橡膠的制備方法，該方法包括：使本發(fā)明第一方面所述的硫化橡膠組合物進(jìn)行硫化的步驟。
1.一種硫化橡膠組合物，其特征在于，該硫化橡膠組合物包括氫化丁腈橡膠、尼龍、含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物、硫化劑和助硫化劑，其中，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物具有鏈段a和鏈段b，所述鏈段a具有來(lái)自下述式(1)所示化合物的結(jié)構(gòu)單元和來(lái)自第一丙烯酸酯類化合物的結(jié)構(gòu)單元，所述鏈段b具有來(lái)自第二丙烯酸脂類化合物和/或苯乙烯類化合物的結(jié)構(gòu)單元，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的合計(jì)重量100重量份，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物的用量為5-25重量份，所述硫化劑的用量為1-15重量份，所述助硫化劑的用量為0.5-7重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要2所述的硫化橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的合計(jì)重量100重量份，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物的用量為8-12重量份，所述硫化劑的用量為3-6重量份，所述助硫化劑的用量為1-3重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的重量比為1：0.3-5，優(yōu)選為1：0.4-1，更優(yōu)選為1：0.4-0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述組合物還含有助劑，所述助劑為防老劑、軟化劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要5所述的硫化橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述氫化丁腈橡膠和所述尼龍的合計(jì)重量100重量份，所述防老劑、所述軟化劑、所述抗氧劑、所述潤(rùn)滑劑和所述穩(wěn)定劑各自獨(dú)立為0.5-5重量份，優(yōu)選為0.5-2重量份，更優(yōu)選為0.8-1.2重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述氫化丁腈橡膠的門尼粘度ml(1+4)100℃為20-65。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述氫化丁腈橡膠的中丙烯腈含量17-42重量％，飽和度為85-99％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述含雙鍵丙烯酸酯嵌段共聚物具有0.2-12mol％的來(lái)自下述式(1)所示化合物的結(jié)構(gòu)單元、26-52mol％的來(lái)自第一丙烯酸酯類化合物的結(jié)構(gòu)單元和38-74mol％的來(lái)自第二丙烯酸酯類化合物和/或苯乙烯類化合物的結(jié)構(gòu)單元；
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述第一丙烯酸酯類化合物選自碳原子數(shù)為3-20的丙烯酸酯中的一種或多種；
11.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述第二丙烯酸酯類化合物選自碳原子數(shù)為3-20的丙烯酸脂中的一種或多種，優(yōu)選甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸苯酯中的一種或多種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物，其中，所述苯乙烯類化合物選自碳原子數(shù)為8-20的苯乙烯中的一種或多種，優(yōu)選為苯乙烯、乙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和二乙烯基苯中的一種或多種。
13.一種硫化橡膠，其特征在于，所述硫化橡膠通過(guò)使權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物進(jìn)行硫化而得到。
14.一種硫化橡膠的制備方法，其特征在于，該方法包括：使權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的硫化橡膠組合物進(jìn)行硫化的步驟。