一种耐溶剂高强度密封橡胶及其加工方法与流程

1.本发明涉及密封橡胶技术领域，具体为一种耐溶剂高强度密封橡胶及其加工方法。


背景技术：

2.橡胶是一种常见的高分子材料，在室温下富有弹性，且在一定外力的作用下具有可逆形变性能，常用于制备密封材料。通常，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两种，后者由不同单体聚合而成，种类多样，性能优异，克服了前者在应用中的诸多短板，倍受市场青睐。
3.在合成橡胶中，吸水膨胀橡胶含有亲水材料和疏水基体，因而兼具亲水性和弹性。在与水体、溶液等接触后，吸水膨胀橡胶不仅可以吸水保水，同时还能保持良好的机械强度，在建筑工程、油田开采和精密仪器中有着重要应用价值。但是，由于亲水材料与疏水基体之间的相容性较差，在矿化度较高的溶液中长期使用会造成亲水材料迁移至橡胶表面，造成橡胶发软、强度下降等问题，影响密封性能，严重时可能造成油品、溶液泄露，对环境造成恶劣影响。因此，非常有必要发明一种耐溶剂高强度密封橡胶。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种耐溶剂高强度密封橡胶及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耐溶剂高强度密封橡胶及其加工方法，包括以下步骤：
6.步骤1：将甲基丙烯酸丁酯、引发剂偶氮二异丁腈、分子量调节剂1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热反应，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次干燥得到大分子疏水引发剂；
7.步骤2：将丁烯二醇、大分子疏水引发剂、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到甲苯中，混合搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热反应，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
8.步骤3：将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散，然后反应、离心、清洗、真空干燥，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
9.步骤4：将聚乙二醇脱水，加入二苯基甲烷二异氰酸混合反应得到聚氨酯预聚体；将天然橡胶乳液、双亲性共聚物、混合，加入过硫酸铵、硫代硫酸钠和n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，反应、干燥、纯化得到改性橡胶；
10.步骤5：将改性橡胶、聚氨酯预聚体、异氰酸酯改性氧化石墨烯、抗氧剂、活性氧化锌、硫化剂过氧化二异丙苯混合，硫化处理、压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
11.进一步的，步骤1中，大分子疏水引发剂的反应温度为70～75℃，反应时间为20～25h。
12.进一步的，步骤1中，引发剂为偶氮二异丁腈，分子量调节剂为1,1-二苯基乙烯。
13.进一步的，步骤2中，双亲性共聚物的反应温度为80～90℃，反应时间为8～10h。
14.进一步的，步骤2中，反应液中各组分含量，按重量百分数计，20～35％丁烯二醇、5～10％大分子疏水引发剂、20～30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、20～50％甲苯。
15.进一步的，步骤3中，异氰酸酯改性氧化石墨烯的反应温度为70～80℃，反应时间为25～30h。
16.进一步的，步骤4中，各组分用量按重量计，100份天然橡胶乳液、15～18份双亲性共聚物、0.3～0.5份过硫酸铵、0.3～0.5份硫代硫酸钠、0.01～0.02份n,n'-亚甲基双丙烯酰胺。
17.进一步的，步骤5中，各组分用量按重量计，100份改性橡胶、20～30份聚氨酯预聚体、4～6份异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5～1份抗氧剂、1～2份活性氧化锌、1～1.2份硫化剂过氧化二异丙苯。
18.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明将亲水性聚氨酯和天然橡胶作为原料，制备吸水膨胀密封橡胶；首先使用甲基丙烯酸丁酯制备大分子疏水引发剂，再通过将大分子疏水引发剂与丁烯二醇、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行聚合，得到双亲性共聚物；一方面，由于双亲性共聚物兼具疏水和亲水作用，与橡胶乳液混合后，疏水基团形成的疏水区域与橡胶乳液的相容性更好，有利于提高接枝率，同时也为改性后橡胶引入亲水基团，与聚氨酯预聚体的相容性也到提高，能够有效解决传统物理共混过程中分散不均匀的问题；另一方面，将双亲性共聚物用于对天然橡胶进行改性后，引入了磺酸基和羟基，磺酸基具有良好的抗盐性能，在盐溶液中长时间浸泡后，密封橡胶依旧可以保持其良好的力学性能。传统的具有互穿聚合物网络结构的橡胶/聚氨酯材料，由于橡胶分子链与聚氨酯分子链上不存在反应活性位点，因此二者仅仅是通过物理方式进行交联；而本发明中改性橡胶中引入了羟基，能够与聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基团产生进一步的化学交联反应，得到的密封橡胶具有更强的交联性，而产生化学交联后，聚氨酯分子链被牢牢固定在橡胶分子链上，避免因为聚氨酯迁移至密封橡胶表面出现“流鼻涕”的现象。此外，本发明还用异氰酸酯基团对氧化石墨烯进行改性，改性后的氧化石墨烯不仅与聚氨酯预聚体的相容性更好，还能与改性橡胶和聚氨酯预聚体发生反应，通过化学交联的方式引入到橡胶和聚氨酯的分子链中，从而形成“桥接”的作用，使得橡胶和聚氨酯牢牢结合，进一步提高了密封橡胶的力学强度和使用寿命。
19.当吸水橡胶的与水体接触时，存在三种相互作用：水分子和高分子材料之间的氢键作用、水分子与亲水基团的相互作用以及水分子与疏水基团之间的作用。因此，在制备双亲性共聚物时，对大分子疏水引发剂的用量需要进行严格限定，当大分子疏水引发剂过量时，双亲性共聚物的疏水性能会增强，从而减弱密封橡胶的吸水性能；而大分子疏水引发剂用量较少时，双亲性聚合物的疏水性能减弱，与橡胶乳液混合后相容性变差，不利于对橡胶进行改性，因此控制大分子疏水引发剂在反应体系中占比5～10％比较合适。
具体实施方式
20.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明中所用材料及其来源：天然橡胶乳液来自祥发化工，货号33-11；氧化石墨烯来自先丰纳米材料，型号xf001h；抗氧剂选用抗氧剂1010，来自友丰化工；活性氧化锌来自亿诺达化工，纯度≥95％；聚氨酯粉末来自豪圣工程塑料有限公司，牌号1185a。
22.实施例1
23.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至70℃反应20h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
24.步骤2：按照重量百分比将35％丁烯二醇、10％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至80℃反应8h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
25.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在70℃下反应25h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
26.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至40℃反应2h干燥、纯化得到改性橡胶；
27.步骤5：将100kg改性橡胶、20kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在170℃、12mpa下硫化处理2min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
28.实施例2
29.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至72℃反应20h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
30.步骤2：按照重量百分比将35％丁烯二醇、10％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至82℃反应8h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
31.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在75℃下反应30h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
32.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至40℃反应3h干燥、纯化得到改性橡胶；
33.步骤5：将100kg改性橡胶、22kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在170℃、12mpa下硫化处理2min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
34.实施例3
35.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至73℃反应22h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
36.步骤2：按照重量百分比将35％丁烯二醇、10％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至85℃反应9h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
37.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在75℃下反应26h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
38.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至40℃反应2.5h干燥、纯化得到改性橡胶；
39.步骤5：将100kg改性橡胶、24kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在175℃、13mpa下硫化处理3min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
40.实施例4
41.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至74℃反应23h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
42.步骤2：按照重量百分比将35％丁烯二醇、10％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至85℃反应9h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
43.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在75℃下反应26h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
44.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至45℃反应2h干燥、纯化得到改性橡胶；
45.步骤5：将100kg改性橡胶、25kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在180℃、12mpa下硫化处理3min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
46.实施例5
47.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至73℃反应22h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
48.步骤2：按照重量百分比将35％丁烯二醇、10％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰
胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至90℃反应8h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
49.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在75℃下反应28h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
50.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至50℃反应2h干燥、纯化得到改性橡胶；
51.步骤5：将100kg改性橡胶、27kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在185℃、14mpa下硫化处理3min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
52.实施例6
53.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至73℃反应22h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
54.步骤2：按照重量百分比将35％丁烯二醇、10％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至90℃反应10h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
55.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在70℃下反应28h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
56.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至50℃反应2h干燥、纯化得到改性橡胶；
57.步骤5：将100kg改性橡胶、30kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在190℃、15mpa下硫化处理2min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
58.对比例1
59.用常规方法将聚氨酯与天然橡胶直接共混，制备参数与实施例1相同。
60.将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在70℃下反应25h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；将100kg天然橡胶乳液、20kg聚氨酯粉末、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在170℃、12mpa下硫化处理2min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
61.对比例2
62.不加入双亲性共聚物制备改性橡胶，其余参数与对比例2相同。
63.步骤1：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g
异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在75℃下反应30h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
64.步骤2：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；
65.步骤3：将100kg天然橡胶乳液、22kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在170℃、12mpa下硫化处理2min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
66.对比例3
67.提高步骤2中大分子疏水引发剂的用量，其余参数与对比例3相同。
68.步骤1：将1mol甲基丙烯酸丁酯、1mol偶氮二异丁腈、2mol 1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至72℃反应20h，待反应完成后加入甲醇沉淀、三氯甲烷溶解，重复2次，干燥得到大分子疏水引发剂；
69.步骤2：按照重量百分比将30％丁烯二醇、15％大分子疏水引发剂、30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、25％甲苯混合，搅拌均匀得到反应液，在真空环境下加热至82℃反应8h，产物用丙酮沉淀、去离子水清洗后干燥得到双亲性共聚物；
70.步骤3：将5g氧化石墨烯加入到500g二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散2h后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯继续超声分散30min，然后在75℃下反应30h；离心、清洗、真空干燥12h，得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；
71.步骤4：将1mol聚乙二醇在120℃、0.8mpa下脱水2h，降温至40℃，加入2mol二苯基甲烷二异氰酸混合，在80℃下反应3h得到聚氨酯预聚体；将100kg天然橡胶乳液、18kg双亲性共聚物混合，加入0.45kg过硫酸铵、0.3kg硫代硫酸钠和0.02kg n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，升温至40℃反应3h干燥、纯化得到改性橡胶；
72.步骤5：将100kg改性橡胶、22kg聚氨酯预聚体、6kg异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5kg抗氧剂、1kg活性氧化锌、1kg过氧化二异丙苯混合，在170℃、12mpa下硫化处理2min，压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。
73.实验
74.对实施例1～6和对比例1～3进行吸水性能(清水)和拉伸强度测试，测试完成后浸泡在矿化度100g/l的盐水中14天，去除干燥至恒重，再次测试吸水性能(清水)保持率和拉伸强度保持率。实验结果如下表所示。
75.吸水率＝(吸水后质量－吸水前质量)/吸水前质量；
76.拉伸强度测试：按照gb/t1040-92，将橡胶裁成哑铃形(尺寸为4mm
×
75mm
×
2mm)，置于电子万能试验机，进行拉伸试验，拉伸速度为100mm/min。
[0077][0078]
结论：
[0079]
实施例1～6数据表明，本发明制备的密封橡胶力学强度大，吸水性能强，对盐溶液具有较高的耐受性，可以作为密封材料用于大多数油田、地下水等高盐高矿化领域的作业。将实施例1和对比例1数据进行比较发现，将聚氨酯和天然橡胶直接物理共混，由于聚氨酯和橡胶相容性较差，制备得到的密封橡胶力学性能和吸水能力均差于实施例1。将实施例2和对比例2数据进行比较发现，对比例2中不加入双亲性共聚物，将聚氨酯预聚体和天然橡胶共混聚合制备密封橡胶，所述密封橡胶具有互穿聚合物网络结构，但聚氨酯分子链与天然橡胶分子链之间不存在反应活性位点，因此两种聚合物分子之间以物理形式进行交联；而实施例2中，双亲性共聚物含有亲水与疏水基团，与天然橡胶乳液和聚氨酯的相容性好，可以提高反应体型的稳定性；同时，双亲性共聚物中含有羟基，能够与聚氨酯预聚体和异氰酸酯改性氧化石墨烯反应，进一步产生化学交联，因此制得的密封橡胶力学性能更佳；此外，双亲性共聚物中含有磺酸基，具有较强的抗盐性能，能够提高密封橡胶在盐溶液中的使用寿命。将实施例3和对比例3数据进行比较发现，提高大分子疏水引发剂的用量后，双亲性共聚物的疏水性增强，最终会导致合成的密封橡胶具有较强的疏水性，降低的吸水性能不佳，在溶液中的膨胀率下降，密封效果变差。
[0080]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：将丁烯二醇、大分子疏水引发剂、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入到甲苯中，混合搅拌均匀得到反应液，真空加热反应，沉淀、清洗、干燥得到双亲性共聚物；s2：将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散后，加入异佛尔酮二异氰酸酯继续超声，反应、离心、清洗、真空干燥得到异氰酸酯改性氧化石墨烯；s3：将聚乙二醇脱水，加入二苯基甲烷二异氰酸混合，反应得到聚氨酯预聚体；将天然橡胶乳液、双亲性共聚物、混合，加入过硫酸铵、硫代硫酸钠和n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，反应、干燥、纯化得到改性橡胶；s4：将改性橡胶、聚氨酯预聚体、异氰酸酯改性氧化石墨烯、抗氧剂、活性氧化锌、硫化剂混合，硫化处理、压膜成型得到耐溶剂高强度密封橡胶。2.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s1中，所述大分子疏水引发剂的制备方法为将甲基丙烯酸丁酯、引发剂偶氮二异丁腈、分子量调节剂1,1-二苯基乙烯搅拌混合，在真空环境下加热至70～75℃，反应20～25h得到。3.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s1中，双亲性共聚物的反应温度为80～90℃，反应时间为8～10h。4.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s1中，反应液中各组分含量，按重量百分数计，20～35％丁烯二醇、5～10％大分子疏水引发剂、20～30％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、20～50％甲苯。5.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s2中，异氰酸酯改性氧化石墨烯的反应温度为70～80℃，反应时间为25～30h。6.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s3中，各组分用量按重量计，100份天然橡胶乳液、15～18份双亲性共聚物、0.3～0.5份过硫酸铵、0.3～0.5份硫代硫酸钠、0.01～0.02份n,n'-亚甲基双丙烯酰胺。7.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s4中，各组分用量按重量计，100份改性橡胶、20～30份聚氨酯预聚体、4～6份异氰酸酯改性氧化石墨烯、0.5～1份抗氧剂、1～2份活性氧化锌、1～1.2份硫化剂。8.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s4中，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、硫磺、硫化剂dtdm中的任一种。9.根据权利要求1所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法，其特征在于：s4中，硫化处理的温度为170～190℃，压力为12～15mpa，时间为2～4min。10.根据权利要求1～9中任一项所述的一种耐溶剂高强度密封橡胶的加工方法制备得到的橡胶。

技术总结
本发明涉及密封橡胶领域，具体为一种耐溶剂高强度密封橡胶及其加工方法。本发明公开了如下方法：先以甲基丙烯酸丁酯为原料制备大分子疏水引发剂，在将大分子疏水引发剂与丁烯二醇、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合得到双亲性共聚物；再使用双亲性共聚物对天然橡胶改性，并将改性橡胶与聚氨酯预聚体和异氰酸酯改性氧化石墨烯进行化学交联，得到密封橡胶；所述密封橡胶吸水性能良好，对盐溶液的耐受性能强，可应用于高矿化度地下水、油田水等作业环境中。境中。


技术研发人员：吴明刚
受保护的技术使用者：罗孚橡胶（江苏）有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/14