基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及對聚異戊二烯原料的利用領域，具體涉及一種基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚異戊二烯制成的有機橡膠由于具有突出的耐高溫性能、抗氧化性、耐老化性、耐候性和低溫屈撓性，其應用范圍越來越廣泛。但是，其原料價格昂貴，且在加工成型和應用中總有廢料出現。這些廢料由于經過高溫硫化，分子鏈相互交聯，因此不能自然降解；如果不妥善處理，會嚴重污染環境。目前，如何回收廢料并將其再度合理利用，以實現資源的可持續發展吸引著人們的目光。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種廉價、環保、阻燃效果好且不影響高分子材料高聚物力學性能的基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑及其制備方法。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑，按照重量份的原料為:聚異戊二烯原料20-40份、膩子粉10-20份、鋁酸酯偶聯劑1-5份、無鹵阻燃劑5_15份、醇80-120份、電解水30-50份、阻燃增效組合物2-20份；所述阻燃增效組合物按照重量份的組分為:有機娃4-6份、環氧樹脂4-6份、娃藻土 4-6份、微米氮化娃1-3份、黑碳化微粉1_3份。
[0005]作為本發明進一步的方案:所述基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑，按照重量份的原料為:聚異戊二烯原料25-35份、膩子粉14-16份、鋁酸酯偶聯劑2-4份、無鹵阻燃劑8-12份、醇90-110份、電解水35-45份、阻燃增效組合物8_12份。
[0006]作為本發明進一步的方案:所述阻燃增效組合物按照重量份的組分為:有機硅5份、環氧樹脂5份、硅藻土 5份、微米氮化硅2份、黑碳化微粉2份。
[0007]作為本發明進一步的方案:所述無鹵阻燃劑為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
[0008]作為本發明進一步的方案:所述環氧樹脂為MCM-41介孔分子篩、MCM-48介孔分子篩、SBA-15介孔分子篩和SBA-16介孔分子篩中的任意一種或多種。
[0009]—種基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑的制備方法，具體步驟為:
(1)先將聚異戊二烯原料粉碎成粒徑不大于2mm的顆粒，然后與鋁酸酯偶聯劑、無鹵阻燃劑和單元醇一起加入反應釜，在攪拌作用下，微波加熱到30-90°C，保溫1-3小時；所述微波加熱的功率為0.8 -1.2kW，頻率為1200-3600MHz ；
(2)過濾后加電解水萃取，靜置分離，取下層液體置于反應釜中；
(3)再向反應釜中加入膩子粉和阻燃增效組合物，在攪拌作用下，超聲處理0.5-1.5小時；所述超聲波處理的功率為150-250W，頻率為20-40kHz ；
(4)冷卻，過濾，洗滌反應產物，干燥后，即得到基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑。
[0010]作為本發明進一步的方案:步驟(I)中微波加熱到40-60 °C，保溫1.5-2.5小時；所述微波加熱的功率為0.9 -1.lkW，頻率為2000-2800MHZ。
[0011]作為本發明進一步的方案:步驟(3)中超聲處理0.8-1.2小時；所述超聲波處理的功率為180-220W，頻率為25-35kHz。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑疏水性能很好，添加到有機橡膠中，可使得有機橡膠的阻燃性能顯著提高，阻燃性能達到UL-94 V-O級，極限氧指數可達38.5%以上。另外，還可使有機橡膠燃燒時的發煙情況和滴落情況，以及材料的力學性能(抗拉強度、彎曲強度和沖擊強度)也得到明顯改善。
【具體實施方式】
[0013]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0014]實施例1
一種基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑，按照重量份的原料為:聚異戊二烯原料20-份、膩子粉10份、鋁酸酯偶聯劑I份、氫氧化鈉5份、乙醇80份、電解水30份、阻燃增效組合物2份；所述阻燃增效組合物按照重量份的組分為:有機硅4-6份、MCM-41介孔分子篩4份、硅藻土 4份、微米氮化硅I份、黑碳化微粉I份。
[0015]所述基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑的制備方法，具體步驟為:
(1)先將聚異戊二烯原料粉碎成粒徑不大于2mm的顆粒，然后與鋁酸酯偶聯劑、無鹵阻燃劑和單元醇一起加入反應釜，在攪拌作用下，微波加熱到30°C，保溫3小時；所述微波加熱的功率為0.8 kW，頻率為1200MHz ；
(2)過濾后加電解水萃取，靜置分離，取下層液體置于反應釜中；
(3)再向反應釜中加入膩子粉和阻燃增效組合物，在攪拌作用下，超聲處理1.5小時；所述超聲波處理的功率為150W，頻率為20kHz ;
(4)冷卻，過濾，洗滌反應產物，干燥后，即得到基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑。
[0016]本實施例產品收率為92.3% ;在馬弗爐中300°C灼燒30分鐘，失重1.5%，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
[0017]實施例2
一種基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑，按照重量份的原料為:聚異戊二烯原料30份、膩子粉15份、鋁酸酯偶聯劑3份、氫氧化鉀10份、季戊四醇100份、電解水40份、阻燃增效組合物11份；所述阻燃增效組合物按照重量份的組分為:有機硅5份、MCM-48介孔分子篩5份、硅藻土 5份、微米氮化硅2份、黑碳化微粉2份。
[0018]所述基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑的制備方法，具體步驟為:
(1)先將聚異戊二烯原料粉碎成粒徑不大于2mm的顆粒，然后與鋁酸酯偶聯劑、無鹵阻燃劑和單元醇一起加入反應釜，在攪拌作用下，微波加熱到60°C，保溫2小時；所述微波加熱的功率為lkW，頻率為2400MHz ；
(2)過濾后加電解水萃取，靜置分離，取下層液體置于反應釜中；
(3)再向反應釜中加入膩子粉和阻燃增效組合物，在攪拌作用下，超聲處理I小時；所述超聲波處理的功率為200W，頻率為30kHz ；
(4)冷卻，過濾，洗滌反應產物，干燥后，即得到基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑。
[0019]本實施例產品收率為93.4% ;在馬弗爐中300°C灼燒30分鐘，失重1.2%，將產品放置水中一周不下沉，說明疏水性能很好。
[0020]實施例3
一種基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑，按照重量份的原料為:聚異戊二烯原料40份、膩子粉20份、鋁酸酯偶聯劑5份、無阻燃劑15份、乙醇120份、電解水50份、阻燃增效組合物20份；所述阻燃增效組合物按照重量份的組分為:有機硅6份、SBA-16介孔分子篩6份、硅藻土 6份、微米氮化硅3份、黑碳化微粉3份。
[0021]所述基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑的制備方法，具體步驟為:
(1)先將聚異戊二烯原料粉碎成粒徑不大于2mm的顆粒，然后與鋁酸酯偶聯劑、無鹵阻燃劑和單元醇一起加入反應釜，在攪拌作用下，微波加熱到90°C，保溫I小時；所述微波加熱的功率為1.2kW，頻率為3600MHz ；
(2)過濾后加電解水萃取，靜置分離，取下層液體置于反應釜中；
(3)再向反應釜中加入膩子粉和阻燃增效組合物，在攪拌作用下，超聲處理1.5小時；所述超聲波處理的功率為250W，頻率為40kHz ;
(4)冷卻，過濾，洗滌反應產物，干燥后，即得到基于聚異戊二烯原料的有機橡膠耐高溫劑。
[0022]本實施例產品收率為92.5% ;在馬弗爐中300°C灼燒30分鐘，失重1.3%，將產品放置水中一周不下