氢化丁腈橡胶耐磨组合物及其制备方法、聚烯烃复合材料及其制备方法与流程

    技术2026-10-09  2


    本发明属于材料,具体地,涉及一种氢化丁腈橡胶耐磨组合物及其制备方法,以及氢化丁腈橡胶耐磨组合物改性的聚烯烃复合材料及其制备方法。


    背景技术:

    1、氢化丁腈橡胶(hnbr)因具有优良的冲击性能、耐磨、耐高温、耐腐蚀性能得到了广泛的应用,其分子链中的丙烯腈单元可以提供优异的耐油性和高拉伸强度,氢化了的丁二烯单元类似与乙丙橡胶(epr)链段,可提供良好的耐热、耐老化、耐磨和低温性能。然而由于其难以进行塑性加工,并且与大部分塑料不相容,因而较难应用于改性塑料领域或制备高分子复合材料。

    2、聚烯烃通常指由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称,是一类产量较大,应用十分广泛的高分子材料。其中以聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)最为重要。然而这类材料往往耐磨性不佳,限制了其使用范围。

    3、如果可以把hnbr的优异性能与常见聚烯烃(如pe、pp)相结合,将显著提高pe、pp的综合性能。然而,hnbr为极性聚合物,与pe、pp等非极性聚合物相容性较差,常规方法难以让橡胶、无机填料等在聚烯烃基体中形成有效的分散相,导致复合材料力学性能不理想。同时,虽然hnbr具有良好的耐磨性,但与聚烯烃直接共混后制得的复合材料耐磨性不佳,这是因为hnbr与聚烯烃会形成相分离结构,复合材料内部的hnbr颗粒无法发挥耐磨特点。

    4、尚未见到耐磨hnbr/聚烯烃复合材料的相关专利和文献。所以,亟需开发一种具有优异性能的耐磨hnbr/聚烯烃复合材料。


    技术实现思路

    1、基于现有技术的上述情况,本发明的目的是提供了一种氢化丁腈橡胶耐磨组合物及其制备方法、聚烯烃复合材料及其制备方法,该聚烯烃复合材料通过氢化丁腈橡胶耐磨组合物的改性具有优异的耐磨性能和冲击性能。

    2、本发明的第一方面提供了一种氢化丁腈橡胶耐磨组合物,该组合物含有:

    3、组分a:氢化丁腈;

    4、组分b:耐磨填料;

    5、组分c:改性剂,所述改性剂为含有功能性官能团接枝改性聚烯烃;

    6、以组分a、组分b和组分c的总含量为100wt%计,组分a的含量为10-80wt%,组分b的含量为10-60wt%,组分c的含量为1-30wt%。

    7、本发明的第二方面提供了上述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物的制备方法,该制备方法包括:

    8、1)将氢化丁腈和改性剂混合熔融,然后加入耐磨填料,混炼均匀;

    9、2)将步骤1)得到的混合物破碎后,加入硫化剂,经动态硫化后挤出造粒,得到组合物。

    10、本发明的第三方面提供了一种聚烯烃复合材料,该复合材料含有:

    11、组分i:上述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物;

    12、组分ii:聚烯烃,所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯,且与组分i中改性剂的聚烯烃种类相同;

    13、以组分i和组分ii的总含量为100wt%计,组分i的含量为5-60wt%,组分ii的含量为40-95wt%。

    14、本发明的第四方面提供了上述的聚烯烃复合材料的制备方法,该制备方法包括:

    15、(1)将氢化丁腈橡胶耐磨组合物和聚烯烃混合均匀;

    16、(2)将步骤(1)得到的混合物挤出造粒,制得复合材料。

    17、本发明通过在聚烯烃中引入适当的氢化丁腈橡胶、耐磨填料和改性剂,能够在不需要有机溶剂共混的条件下,制得氢化丁腈橡胶耐磨组合物,氢化丁腈橡胶耐磨组合物相结构稳定,填料分散均匀,不同成分之间相容性良好,将耐磨组合物用于改性聚烯烃制得的复合材料,具有优异的冲击性能和耐磨性能,室温冲击强度超过20kj/m2,质量磨损小于40mg,具有更广泛的应用范围。本发明的制备方法安全环保,对于材料性能的提升方便有效。

    18、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。



    技术特征:

    1.一种氢化丁腈橡胶耐磨组合物,其特征在于,该组合物含有:

    2.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物,其中,所述氢化丁腈的门尼粘度为50-90、丙烯腈含量为20-50%、饱和度为85-99%。

    3.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物,其中,所述耐磨填料为陶瓷粉末和/或纤维粉末;

    4.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物,其中,所述改性剂的聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯;

    5.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物,其中,以组分a、组分b和组分c的总含量为100wt%计,组分a的含量为20-70wt%,优选为30-60wt%;组分b的含量为20-60wt%,优选为20-50wt%;组分c的含量为5-30wt%,优选为5-20wt%。

    6.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物,其中,所述组合物还含有组分d:加工助剂,所述加工助剂为防老剂和/或抗氧剂;

    7.权利要求1-6中任意一项所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:

    8.根据权利要求7所述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物的制备方法,其中,步骤1)中熔融的温度为150-230℃,搅拌转速为30-60r/min,混炼的时间为3-10min;

    9.一种聚烯烃复合材料,其特征在于,该复合材料含有:

    10.权利要求9所述的聚烯烃复合材料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括:

    11.根据权利要求10所述聚烯烃复合材料的制备方法,其中,步骤(1)中,混合的搅拌转速为100-3000r/min,搅拌时间为1-1omin;


    技术总结
    本发明属于材料技术领域,公开了一种氢化丁腈橡胶耐磨组合物及其制备方法、聚烯烃复合材料及其制备方法,该组合物含有:组分A:氢化丁腈;组分B:耐磨填料;组分C:改性剂,改性剂为含有功能性官能团接枝改性聚烯烃;以组分A、组分B和组分C的总含量为100wt%计,组分A的含量为10‑80wt%,组分B的含量为10‑60wt%,组分C的含量为1‑30wt%。复合材料含有:组分I:上述的氢化丁腈橡胶耐磨组合物;组分II:聚烯烃,聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯,且与组分I中改性剂的聚烯烃种类相同。本发明的复合材料具有优异的冲击性能和耐磨性能,室温冲击强度超过20kJ/m2,质量磨损小于40mg。

    技术研发人员:黄逸伦,高达利,吴长江,张师军,王宇韬,李娟
    受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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