技术摘要：
本发明公开了一种发泡均匀的发泡丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤：第一步、备料；第二步、将丁苯橡胶、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、改性聚异戊二烯加入到密炼机中密炼，然后加入白炭黑、氧化锌和偶联剂，接着添加偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯、硫磺和改性促进剂，得到共 全部
背景技术：
橡胶制品的蜂窝结构使其拥有了一些有价值的特性，如非常低的密度，高绝缘能 力和良好的压缩性。其应用范围包括建筑材料(隔音、密封)，汽车组件(抗振动、密封)，家庭 物品(海绵、垫类)，以及运动和休闲商品。在制作发泡橡胶制品的过程中，橡胶化合物和一 种气体发生了复杂的相互作用。在发泡过程的开始，气体溶解在聚合物中。然后在过饱和度 和压力下降或温度上升时导致分离，并形成一个稳定的泡沫结构。 专利号为CN201510436711 .8的中国发明专利公开了一种丁苯橡胶和天然橡胶和 EVA并用闭孔二次发泡材料及其制备方法，丁苯橡胶和天然橡胶和EVA并用闭孔二次发泡材 料，对丁苯橡胶、天然橡胶、EVA、硬脂酸、分散剂、增塑剂、氧化锌、抗氧剂、补强剂、阻燃剂、 交联剂、助交联剂、软化剂、炭黑和发泡剂进行相容共混加工，形成了综合性能好、成本低、 价格便宜的多元共混闭孔二次发泡材料。该申请包含的原料种类多，在形成发泡材料时，很 难使各成分在产品中分布均匀，难以达到均匀的泡孔结构，进而影响到发泡橡胶的质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种发泡均匀的发泡丁苯橡胶的制备方法，通过采用乙 烯-醋酸乙烯共聚物与丁苯橡胶共炼，能够提高高分子链的柔顺性，在发泡的过程中，发泡 气体能够很容易的进入高分子链的空间，并形成均一的泡孔结构；通过对聚异戊二烯和促 进剂分别进行改性处理，能够减弱白炭黑的团聚现象，促进白炭黑在橡胶基体中的分散，改 善白炭黑对橡胶的补强效果；同时，改性聚异戊二烯能够引入环氧基团，增强橡胶材料的耐 磨性，改性聚异戊二烯还能够与改性促进剂作用，提高促进剂在橡胶基体中分散，发挥更高 效的促进作用；本发明能够得到一种泡孔均匀、各原料分散均匀的发泡丁苯橡胶，具有优良 的综合性能。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种发泡均匀的发泡丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤： 第一步、按照如下重量份准备好各原料：丁苯橡胶70-80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物 25-30份、改性聚异戊二烯8-10份、偶氮二甲酰胺3-4份、过氧化二异丙苯0.6-0.7份、白炭黑 20-25份、氧化锌1.8-2份、偶联剂10-12份、改性促进剂2-3份、硫磺0.5-0.7份； 第二步、将密炼机打开设定温度为105℃，当到达设定温度时，将丁苯橡胶、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、改性聚异戊二烯加入到密炼机中密炼12-13min，然后加入白炭黑、氧化锌 和偶联剂密炼6-7min，接着添加偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯、硫磺和改性促进剂继续密 炼5-6min，得到共混胶； 第三步、共混胶于室温下停放24h后，将开炼机设定温度为85℃，将共混胶在开炼 3 CN 111548543 A 说 明 书 2/7 页 机上进行开炼，打三角包7-10次，然后处理成10-12mm片材，得到混炼胶； 第四步、将混炼胶在平板硫化机上进行预硫化，然后进行二次硫化，制得所述发泡 丁苯橡胶。 进一步地，第四步中预硫化温度为123℃，预硫化时间为14-15min，二次硫化条件 为150℃×t90。 进一步地，所述改性促进剂由如下方法制备： (1)取N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入到三口烧瓶中，再加入甲醛溶液与无水 乙醇，搅拌混合均匀，将反应温度控制在90-95℃，水浴回流搅拌反应3h； (2)将体系温度降至80℃以下，加入谷氨酸，于76-78℃恒温条件下搅拌反应5h； (3)反应结束后，将反应混合物体系低温置4-5d，混合物充分沉淀，过滤，并用蒸馏 水反复洗涤产物至洗涤液液呈中性，将产物在80℃的真空环境中干燥3-4h，得到改性促进 剂。 进一步地，所述N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、甲醛溶液、无水乙醇和谷氨酸所 用的量之比为1.4g:2mL:3mL:0.6g；甲醛溶液的质量分数为55％。 进一步地，改性聚异戊二烯由如下方法制备： 将1,2-聚异戊二烯溶于石油醚中，再加入去离子水配制成稳定乳液，按照双键/过 氧乙酸/双氧水为1.0/0.8/0 .2的摩尔比向乳液中加入过氧乙酸和双氧水，在60℃下反应 15h，反应结束后，向反应体系中加入温度为50℃的饱和碳酸氢钠溶液，中和未反应的酸直 至反应体系呈中性，分液后向所得胶液中加入大量无水乙醇使产物析出，将产物常温干燥 至质量不变，得到改性聚异戊二烯； 其中，1,2-聚异戊二烯、石油醚、去离子水所用的质量之比为1:2:0.5。 本发明的有益效果： 本发明采用乙烯-醋酸乙烯共聚物与丁苯橡胶共炼，并加入了DCP，在DCP交联剂的 存在下，EVA和SBR分别形成各自的自由基，在一定的压力和温度条件下，EVA自由基和SBR自 由基发生交联，接着SBR分子链在S交联剂(硫磺)的作用下，与SBR/EVA大分子链中的双键发 生交联作用，再接着又发生自由基交联，如此反复循环交联，形成-EVA-SBR-SBR-EVA-交替 交联的结构，从而增加了SBR/EVA复合链的柔顺性，在发泡的过程中，发泡气体能够很容易 的进入SBR/EVA分子链的空间，并形成均一的泡孔结构；由于交替交联的作用使塑性EVA分 子链交替穿插在SBR分子链之间，当卷曲的SBR分子链收缩时，由于交联键的存在，趋于线性 分子链的EVA对SBR分子链产生抗收缩的力，起到一个骨架支撑的作用，能够有效降低SBR发 泡材料的收缩率和后收缩率，提高了发泡材料的尺寸稳定性； 本发明在橡胶硫化发泡过程中采用的是改性促进剂，N-环已基-2-苯并噻唑次磺 酰胺上含有伯胺-NH-，伯胺与谷氨酸分子上的羧基能够发生亲核加成反应，使谷氨酸分子 接枝于N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺上，谷氨酸是小分子，在位阻的作用下，一般来说只 有一端的-COOH能够与伯胺反应，而另一端的-COOH为裸露状态，因此，改性促进剂分子链上 含有谷氨酸引入的-NH2和未反应的-COOH，能够与白炭黑表面的-OH发生反应，改善白炭黑 的团聚现象，改善白炭黑的分散性，提高白炭黑对橡胶材料的增强性能；此外，N-环已基-2- 苯并噻唑次磺酰胺是橡胶硫化的活化剂，可以显著增强硫化速率，提高断裂伸长率和拉伸 强度，强化硫化胶的拉伸性能； 4 CN 111548543 A 说 明 书 3/7 页 本发明还将改性聚异戊二烯与橡胶基体共炼，1,2-聚异戊二烯的分子链侧链上含 有C＝C双键，在过氧乙酸、双氧水的氧化作用下，C＝C能够氧化生成环氧基团；改性聚异戊 二烯与丁苯橡胶基体共炼时，两者是具有良好的相容性的，能够均匀混合，使得改性聚异戊 二烯侧链上的环氧官能团能够均匀分布于橡胶基体内，一方面，环氧基团增加了分子链的 刚性，使得硫化胶的耐磨性变好；另一方面，环氧基团能够与白炭黑表面的硅羟基作用，从 而抑制白炭黑粒子间的相互作用，减少团聚，提高白炭黑在非极性橡胶中的分散，改善了补 强效果，更多的包容橡胶被释放而参与交联，提高橡胶材料的弹性；环氧基团还能够与改性 促进剂上含有的-NH2或者-COOH作用，使改性促进剂均布于橡胶基体内，发挥更高效的促进 作用； 本发明通过采用乙烯-醋酸乙烯共聚物与丁苯橡胶共炼，能够提高高分子链的柔 顺性，在发泡的过程中，发泡气体能够很容易的进入高分子链的空间，并形成均一的泡孔结 构；通过对聚异戊二烯和促进剂分别进行改性处理，能够减弱白炭黑的团聚现象，促进白炭 黑在橡胶基体中的分散，改善白炭黑对橡胶的补强效果；同时，改性聚异戊二烯能够引入环 氧基团，增强橡胶材料的耐磨性，改性聚异戊二烯还能够与改性促进剂作用，提高促进剂在 橡胶基体中分散，发挥更高效的促进作用；本发明能够得到一种泡孔均匀、各原料分散均匀 的发泡丁苯橡胶，具有优良的综合性能。
本发明公开了一种发泡均匀的发泡丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤：第一步、备料；第二步、将丁苯橡胶、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、改性聚异戊二烯加入到密炼机中密炼，然后加入白炭黑、氧化锌和偶联剂，接着添加偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯、硫磺和改性促进剂，得到共 全部
背景技术：
橡胶制品的蜂窝结构使其拥有了一些有价值的特性，如非常低的密度，高绝缘能 力和良好的压缩性。其应用范围包括建筑材料(隔音、密封)，汽车组件(抗振动、密封)，家庭 物品(海绵、垫类)，以及运动和休闲商品。在制作发泡橡胶制品的过程中，橡胶化合物和一 种气体发生了复杂的相互作用。在发泡过程的开始，气体溶解在聚合物中。然后在过饱和度 和压力下降或温度上升时导致分离，并形成一个稳定的泡沫结构。 专利号为CN201510436711 .8的中国发明专利公开了一种丁苯橡胶和天然橡胶和 EVA并用闭孔二次发泡材料及其制备方法，丁苯橡胶和天然橡胶和EVA并用闭孔二次发泡材 料，对丁苯橡胶、天然橡胶、EVA、硬脂酸、分散剂、增塑剂、氧化锌、抗氧剂、补强剂、阻燃剂、 交联剂、助交联剂、软化剂、炭黑和发泡剂进行相容共混加工，形成了综合性能好、成本低、 价格便宜的多元共混闭孔二次发泡材料。该申请包含的原料种类多，在形成发泡材料时，很 难使各成分在产品中分布均匀，难以达到均匀的泡孔结构，进而影响到发泡橡胶的质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种发泡均匀的发泡丁苯橡胶的制备方法，通过采用乙 烯-醋酸乙烯共聚物与丁苯橡胶共炼，能够提高高分子链的柔顺性，在发泡的过程中，发泡 气体能够很容易的进入高分子链的空间，并形成均一的泡孔结构；通过对聚异戊二烯和促 进剂分别进行改性处理，能够减弱白炭黑的团聚现象，促进白炭黑在橡胶基体中的分散，改 善白炭黑对橡胶的补强效果；同时，改性聚异戊二烯能够引入环氧基团，增强橡胶材料的耐 磨性，改性聚异戊二烯还能够与改性促进剂作用，提高促进剂在橡胶基体中分散，发挥更高 效的促进作用；本发明能够得到一种泡孔均匀、各原料分散均匀的发泡丁苯橡胶，具有优良 的综合性能。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种发泡均匀的发泡丁苯橡胶的制备方法，包括如下步骤： 第一步、按照如下重量份准备好各原料：丁苯橡胶70-80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物 25-30份、改性聚异戊二烯8-10份、偶氮二甲酰胺3-4份、过氧化二异丙苯0.6-0.7份、白炭黑 20-25份、氧化锌1.8-2份、偶联剂10-12份、改性促进剂2-3份、硫磺0.5-0.7份； 第二步、将密炼机打开设定温度为105℃，当到达设定温度时，将丁苯橡胶、乙烯- 醋酸乙烯共聚物、改性聚异戊二烯加入到密炼机中密炼12-13min，然后加入白炭黑、氧化锌 和偶联剂密炼6-7min，接着添加偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯、硫磺和改性促进剂继续密 炼5-6min，得到共混胶； 第三步、共混胶于室温下停放24h后，将开炼机设定温度为85℃，将共混胶在开炼 3 CN 111548543 A 说 明 书 2/7 页 机上进行开炼，打三角包7-10次，然后处理成10-12mm片材，得到混炼胶； 第四步、将混炼胶在平板硫化机上进行预硫化，然后进行二次硫化，制得所述发泡 丁苯橡胶。 进一步地，第四步中预硫化温度为123℃，预硫化时间为14-15min，二次硫化条件 为150℃×t90。 进一步地，所述改性促进剂由如下方法制备： (1)取N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺加入到三口烧瓶中，再加入甲醛溶液与无水 乙醇，搅拌混合均匀，将反应温度控制在90-95℃，水浴回流搅拌反应3h； (2)将体系温度降至80℃以下，加入谷氨酸，于76-78℃恒温条件下搅拌反应5h； (3)反应结束后，将反应混合物体系低温置4-5d，混合物充分沉淀，过滤，并用蒸馏 水反复洗涤产物至洗涤液液呈中性，将产物在80℃的真空环境中干燥3-4h，得到改性促进 剂。 进一步地，所述N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、甲醛溶液、无水乙醇和谷氨酸所 用的量之比为1.4g:2mL:3mL:0.6g；甲醛溶液的质量分数为55％。 进一步地，改性聚异戊二烯由如下方法制备： 将1,2-聚异戊二烯溶于石油醚中，再加入去离子水配制成稳定乳液，按照双键/过 氧乙酸/双氧水为1.0/0.8/0 .2的摩尔比向乳液中加入过氧乙酸和双氧水，在60℃下反应 15h，反应结束后，向反应体系中加入温度为50℃的饱和碳酸氢钠溶液，中和未反应的酸直 至反应体系呈中性，分液后向所得胶液中加入大量无水乙醇使产物析出，将产物常温干燥 至质量不变，得到改性聚异戊二烯； 其中，1,2-聚异戊二烯、石油醚、去离子水所用的质量之比为1:2:0.5。 本发明的有益效果： 本发明采用乙烯-醋酸乙烯共聚物与丁苯橡胶共炼，并加入了DCP，在DCP交联剂的 存在下，EVA和SBR分别形成各自的自由基，在一定的压力和温度条件下，EVA自由基和SBR自 由基发生交联，接着SBR分子链在S交联剂(硫磺)的作用下，与SBR/EVA大分子链中的双键发 生交联作用，再接着又发生自由基交联，如此反复循环交联，形成-EVA-SBR-SBR-EVA-交替 交联的结构，从而增加了SBR/EVA复合链的柔顺性，在发泡的过程中，发泡气体能够很容易 的进入SBR/EVA分子链的空间，并形成均一的泡孔结构；由于交替交联的作用使塑性EVA分 子链交替穿插在SBR分子链之间，当卷曲的SBR分子链收缩时，由于交联键的存在，趋于线性 分子链的EVA对SBR分子链产生抗收缩的力，起到一个骨架支撑的作用，能够有效降低SBR发 泡材料的收缩率和后收缩率，提高了发泡材料的尺寸稳定性； 本发明在橡胶硫化发泡过程中采用的是改性促进剂，N-环已基-2-苯并噻唑次磺 酰胺上含有伯胺-NH-，伯胺与谷氨酸分子上的羧基能够发生亲核加成反应，使谷氨酸分子 接枝于N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺上，谷氨酸是小分子，在位阻的作用下，一般来说只 有一端的-COOH能够与伯胺反应，而另一端的-COOH为裸露状态，因此，改性促进剂分子链上 含有谷氨酸引入的-NH2和未反应的-COOH，能够与白炭黑表面的-OH发生反应，改善白炭黑 的团聚现象，改善白炭黑的分散性，提高白炭黑对橡胶材料的增强性能；此外，N-环已基-2- 苯并噻唑次磺酰胺是橡胶硫化的活化剂，可以显著增强硫化速率，提高断裂伸长率和拉伸 强度，强化硫化胶的拉伸性能； 4 CN 111548543 A 说 明 书 3/7 页 本发明还将改性聚异戊二烯与橡胶基体共炼，1,2-聚异戊二烯的分子链侧链上含 有C＝C双键，在过氧乙酸、双氧水的氧化作用下，C＝C能够氧化生成环氧基团；改性聚异戊 二烯与丁苯橡胶基体共炼时，两者是具有良好的相容性的，能够均匀混合，使得改性聚异戊 二烯侧链上的环氧官能团能够均匀分布于橡胶基体内，一方面，环氧基团增加了分子链的 刚性，使得硫化胶的耐磨性变好；另一方面，环氧基团能够与白炭黑表面的硅羟基作用，从 而抑制白炭黑粒子间的相互作用，减少团聚，提高白炭黑在非极性橡胶中的分散，改善了补 强效果，更多的包容橡胶被释放而参与交联，提高橡胶材料的弹性；环氧基团还能够与改性 促进剂上含有的-NH2或者-COOH作用，使改性促进剂均布于橡胶基体内，发挥更高效的促进 作用； 本发明通过采用乙烯-醋酸乙烯共聚物与丁苯橡胶共炼，能够提高高分子链的柔 顺性，在发泡的过程中，发泡气体能够很容易的进入高分子链的空间，并形成均一的泡孔结 构；通过对聚异戊二烯和促进剂分别进行改性处理，能够减弱白炭黑的团聚现象，促进白炭 黑在橡胶基体中的分散，改善白炭黑对橡胶的补强效果；同时，改性聚异戊二烯能够引入环 氧基团，增强橡胶材料的耐磨性，改性聚异戊二烯还能够与改性促进剂作用，提高促进剂在 橡胶基体中分散，发挥更高效的促进作用；本发明能够得到一种泡孔均匀、各原料分散均匀 的发泡丁苯橡胶，具有优良的综合性能。
