阅读说明：本技术 一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺 (Processing technology of modified ethylene propylene diene monomer ) 是由 张鹏 陈巧娜 张有会 于 2019-04-09 设计创作，主要内容包括：一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺,加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-80℃--20℃温度的溶剂中,30min搅拌均匀,得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-80℃--50℃温度的稀释剂中,30min搅拌均匀,得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀,在-80℃--50℃的温度范围内,反应时间为10-90min,存在下进行阳离子反应30min,反应结束后,得到的混合物料加入开炼机中混炼完全,得到改性三元乙丙橡胶。本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺,有效抑制引发体系的活性,从而解决其放热过快所带来的一系列问题。(A processing technology of modified ethylene propylene diene monomer rubber comprises the steps of dissolving ethylene propylene diene monomer rubber and ethylene propylene diene monomer rubber in a solvent at the temperature of-80-20 ℃, and uniformly stirring for 30min to obtain a dissolved substance A; dissolving trivinyl silane and triallyl isocyanurate in a diluent at the temperature of between 80 ℃ below zero and 50 ℃ below zero, and uniformly stirring for 30min to obtain a dissolved substance B; uniformly stirring the solute A, the solute B and the catalyst composition, carrying out a cationic reaction for 30min at the temperature ranging from-80 ℃ to-50 ℃ for 10-90min, and after the reaction is finished, adding the obtained mixed material into an open mill for complete mixing to obtain the modified ethylene propylene diene monomer. The processing technology of the modified ethylene propylene diene monomer effectively inhibits the activity of an initiation system, thereby solving a series of problems caused by the over-quick heat release of the ethylene propylene diene monomer.)

一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺

技术领域

本发明涉及三元乙丙橡胶加工领域，尤其是一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺。

背景技术

三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯、丙烯为主要单体，经溶液并加入不饱和的第三单体(非共轭二烯烃)制成的三元共聚物。三元乙丙橡胶分子链中没有极性取代基团，空间位阻小，分子链柔顺，具有优良的耐屈挠性、回弹性、耐低温性，耐水树形成能力高，耐电晕及耐热性好，结构稳定性好。

近几年，随着中国经济的高速发展，能源供应紧张的矛盾越来越突出，为满足这一需求，各大煤矿采用大功率的采煤设备提高产能，而与之配套传输电力的电缆的要求不断提高，乙丙橡胶绝缘具有很高的运行可靠性及其它优点，如高的耐湿性能，浸水后电气和机械性能几乎不下降，耐水、耐电性及耐热性好，随着橡胶生产、加工等方面的技术发展，乙丙橡胶在电缆生产中的用量也不断增加，现有的乙丙橡胶材料越来越无法满足高速发展的社会需求，如何制备一种三元乙丙橡胶混炼胶成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺，包括如下步骤：原料包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、三乙烯基硅烷和三烯丙基三聚异氰酸酯；加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-80℃--20℃温度的溶剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-80℃--50℃温度的稀释剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀，在-80℃--50℃的温度范围内，反应时间为10-90min，存在下进行阳离子反应30min，反应结束后，得到的混合物料加入开炼机中混炼完全，混炼温度为75-85℃，混炼时间为3-4min，通风降至15-35℃，得到改性三元乙丙橡胶。

本发明还具有以下附加技术特征：

作为本发明技术方案进一步具体优化的：催化剂组合物包括有催化剂A和催化B。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：催化剂A为乙基铝的倍半氯化物、水、烷基铝和硝基烷烃；乙基铝的倍半氯化物和水的摩尔比为1:0.001-5，烷基铝的摩尔百分比为0.1-5％，硝基烷烃的摩尔百分比为0.01-5％，单体与溶剂的体积比为1:9-9:1。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：催化B为将三氯化铝完全溶解后加入异戊二烯得到的。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：三乙烯基硅烷在溶解物B中的质量浓度为20％-45％，三烯丙基三聚异氰酸酯的用量为三乙烯基硅烷质量的5-50％；加入催化B中三氯化铝含量为三乙烯基硅烷质量的0.05-0.3％，异戊二烯含量为三乙烯基硅烷质量的1.5-5.5％。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：稀释剂为可用于三元乙丙橡胶淤浆的卤代烷烃；卤代烷烃为氯甲烷、二氯甲烷、二氟乙烷或二氟甲烷。

本发明和现有技术相比，其优点在于：

(1)本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺，过程为可控，允许在较为经济的温度下进行反应，并且具有较高反应产率，应用前景广阔。

(2)本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺，有效抑制引发体系的活性，从而解决其放热过快所带来的一系列问题。

(3)本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺，在相对较高的温度下，在降低能耗的同时，得到较高的反应速率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺，包括如下步骤：原料包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、三乙烯基硅烷和三烯丙基三聚异氰酸酯；加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-80℃--20℃温度的溶剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-80℃--50℃温度的稀释剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀，在-80℃--50℃的温度范围内，反应时间为10-90min，存在下进行阳离子反应30min，反应结束后，得到的混合物料加入开炼机中混炼完全，混炼温度为75-85℃，混炼时间为3-4min，通风降至15-35℃，得到改性三元乙丙橡胶。

催化剂组合物包括有催化剂A和催化B。

催化剂A为乙基铝的倍半氯化物、水、烷基铝和硝基烷烃；乙基铝的倍半氯化物和水的摩尔比为1:0.001-5，烷基铝的摩尔百分比为0.1-5％，硝基烷烃的摩尔百分比为0.01-5％，单体与溶剂的体积比为1:9-9:1。

催化B为将三氯化铝完全溶解后加入异戊二烯得到的。

三乙烯基硅烷在溶解物B中的质量浓度为20％-45％，三烯丙基三聚异氰酸酯的用量为三乙烯基硅烷质量的5-50％；加入催化B中三氯化铝含量为三乙烯基硅烷质量的0.05-0.3％，异戊二烯含量为三乙烯基硅烷质量的1.5-5.5％。

稀释剂为可用于三元乙丙橡胶淤浆的卤代烷烃；卤代烷烃为氯甲烷、二氯甲烷、二氟乙烷或二氟甲烷。

实施例1

一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺，包括如下步骤：原料包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、三乙烯基硅烷和三烯丙基三聚异氰酸酯；加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-80℃温度的溶剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-80℃温度的稀释剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀，在-80℃的温度范围内，反应时间为10min，存在下进行阳离子反应30min，反应结束后，得到的混合物料加入开炼机中混炼完全，混炼温度为75-85℃，混炼时间为3-4min，通风降至15-35℃，得到改性三元乙丙橡胶。

催化剂组合物包括有催化剂A和催化B。

催化剂A为乙基铝的倍半氯化物、水、烷基铝和硝基烷烃；乙基铝的倍半氯化物和水的摩尔比为1:0.001，烷基铝的摩尔百分比为0.1％，硝基烷烃的摩尔百分比为0.01％，单体与溶剂的体积比为1:9。

催化B为将三氯化铝完全溶解后加入异戊二烯得到的。

三乙烯基硅烷在溶解物B中的质量浓度为20％％，三烯丙基三聚异氰酸酯的用量为三乙烯基硅烷质量的5％；加入催化B中三氯化铝含量为三乙烯基硅烷质量的0.05％，异戊二烯含量为三乙烯基硅烷质量的1.5％。

稀释剂为可用于三元乙丙橡胶淤浆的卤代烷烃；卤代烷烃为氯甲烷。

实施例2

一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺，包括如下步骤：原料包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、三乙烯基硅烷和三烯丙基三聚异氰酸酯；加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-20℃温度的溶剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-50℃温度的稀释剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀，在-50℃的温度范围内，反应时间为90min，存在下进行阳离子反应30min，反应结束后，得到的混合物料加入开炼机中混炼完全，混炼温度为75-85℃，混炼时间为3-4min，通风降至15-35℃，得到改性三元乙丙橡胶。

催化剂组合物包括有催化剂A和催化B。

催化剂A为乙基铝的倍半氯化物、水、烷基铝和硝基烷烃；乙基铝的倍半氯化物和水的摩尔比为1:5，烷基铝的摩尔百分比为5％，硝基烷烃的摩尔百分比为5％，单体与溶剂的体积比为9:1。

催化B为将三氯化铝完全溶解后加入异戊二烯得到的。

三乙烯基硅烷在溶解物B中的质量浓度为45％，三烯丙基三聚异氰酸酯的用量为三乙烯基硅烷质量的50％；加入催化B中三氯化铝含量为三乙烯基硅烷质量的0.3％，异戊二烯含量为三乙烯基硅烷质量的5.5％。

稀释剂为可用于三元乙丙橡胶淤浆的卤代烷烃；卤代烷烃为二氯甲烷。

实施例3

一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺，包括如下步骤：原料包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、三乙烯基硅烷和三烯丙基三聚异氰酸酯；加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-50℃温度的溶剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-65℃温度的稀释剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀，在-65℃的温度范围内，反应时间为50min，存在下进行阳离子反应30min，反应结束后，得到的混合物料加入开炼机中混炼完全，混炼温度为75-85℃，混炼时间为3-4min，通风降至15-35℃，得到改性三元乙丙橡胶。

催化剂组合物包括有催化剂A和催化B。

催化剂A为乙基铝的倍半氯化物、水、烷基铝和硝基烷烃；乙基铝的倍半氯化物和水的摩尔比为1:2.5，烷基铝的摩尔百分比为2.5％，硝基烷烃的摩尔百分比为2.5％，单体与溶剂的体积比为1:1。

催化B为将三氯化铝完全溶解后加入异戊二烯得到的。

三乙烯基硅烷在溶解物B中的质量浓度为35％，三烯丙基三聚异氰酸酯的用量为三乙烯基硅烷质量的30％；加入催化B中三氯化铝含量为三乙烯基硅烷质量的0.23％，异戊二烯含量为三乙烯基硅烷质量的3.5％。

稀释剂为可用于三元乙丙橡胶淤浆的卤代烷烃；卤代烷烃为二氟乙烷。

实施例4

一种改性三元乙丙橡胶的加工工艺，包括如下步骤：原料包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、三乙烯基硅烷和三烯丙基三聚异氰酸酯；加工工艺为将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶溶解于-80℃℃温度的溶剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物A；将三乙烯基硅烷、三烯丙基三聚异氰酸酯溶解于-50℃温度的稀释剂中，30min搅拌均匀，得到溶解物B；将溶解物A和溶解物B及催化剂组合物搅拌均匀，在-80℃的温度范围内，反应时间为90min，存在下进行阳离子反应30min，反应结束后，得到的混合物料加入开炼机中混炼完全，混炼温度为75-85℃，混炼时间为3-4min，通风降至15-35℃，得到改性三元乙丙橡胶。

催化剂组合物包括有催化剂A和催化B。

催化剂A为乙基铝的倍半氯化物、水、烷基铝和硝基烷烃；乙基铝的倍半氯化物和水的摩尔比为1:0.001-5，烷基铝的摩尔百分比为5％，硝基烷烃的摩尔百分比为5％，单体与溶剂的体积比为1:9。

催化B为将三氯化铝完全溶解后加入异戊二烯得到的。

三乙烯基硅烷在溶解物B中的质量浓度为45％，三烯丙基三聚异氰酸酯的用量为三乙烯基硅烷质量的5％；加入催化B中三氯化铝含量为三乙烯基硅烷质量的0.05％，异戊二烯含量为三乙烯基硅烷质量的5.5％。

稀释剂为可用于三元乙丙橡胶淤浆的卤代烷烃；卤代烷烃为二氟甲烷。

通过对上述实施例1-4所得到的三元乙丙橡胶检验分析可知，(1)本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺，过程为可控，允许在较为经济的温度下进行反应，并且具有较高反应产率，应用前景广阔。(2)本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺，有效抑制引发体系的活性，从而解决其放热过快所带来的一系列问题。(3)本发明改性三元乙丙橡胶的加工工艺，在相对较高的温度下，在降低能耗的同时，得到较高的反应速率。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。