本發明屬于橡膠技術領域，公開了一種基于二硫縮醛交換反應制備可重復加工橡膠的方法，首先制備含二硫縮醛鍵交聯劑，然后將含環氧基的二烯烴橡膠、含二硫縮醛鍵交聯劑、促進劑、填料密煉或開煉5~20 min得到混煉膠，將混煉膠靜置12~48h后按正硫化時間進行硫化，即得到二硫縮醛鍵交聯橡膠。本發明用于通過二硫縮醛交換反應制備可重復加工橡膠，利用二硫縮醛鍵的交換反應使得交聯二烯烴橡膠在無催化劑條件下可重復加工，方法步驟簡單，可操作性強。

技術領域

本發明屬于橡膠技術領域，具體涉及一種基于二硫縮醛交換反應制備可重復加工橡膠的方法。

背景技術

橡膠共價鍵交聯是獲得高彈性、優異機械性能和良好環境穩定性的前提，但共價鍵交聯導致橡膠難以重復加工再利用。由于橡膠資源的匱乏和環境保護意識加強，交聯橡膠材料的回收再加工受到全世界研究者的關注。

將動態共價鍵引入到交聯聚合物網絡中可望賦予熱固性聚合物再加工能力。動態共價鍵在外界刺激下(光、熱、pH、化學刺激)發生可逆斷裂-重構，使得交聯網絡進行重排，從而賦予其可塑性。目前，硼酸酯交換、二硫交換、烯烴易位和DA反應等動態共價鍵交換反應已被用于制備動態共價鍵網絡。但之前報道的相關研究存在以下問題：動態共價鍵網絡的合成一般由功能小分子經多步聚合制備，合成過程復雜，力學性能差；很多動態共價鍵需要加入催化劑才具有動態性，催化劑的加入存在泄漏和失效等問題；無需催化劑的動態共價鍵如硼酸酯鍵等大都具有很高的動態性，制備的交聯聚合物尺寸穩定性和低溫抗蠕變性差。

本發明基于二硫縮醛交換反應用于制備可重復加工橡膠材料，基于二硫縮醛鍵的交換反應，使得交聯二烯烴橡膠在無催化劑條件下可重復加工，且具有低溫抗蠕變性。這種具有可重復加工特性的橡膠材料對橡膠的可持續發展具有重要的理論意義和現實意義。

發明內容

本發明的目的，是要提供一種基于二硫縮醛交換反應制備可重復加工橡膠的方法，利用二硫縮醛鍵的交換反應使得交聯二烯烴橡膠在無催化劑條件下可重復加工，方法步驟簡單，可操作性強。

本發明為實現上述目的，所采用的技術方案如下：

一種基于二硫縮醛交換反應制備可重復加工橡膠的方法，包括以下步驟：

S1、含二硫縮醛鍵交聯劑的制備

將含醛基化合物與巰基脂肪酸化合物在25～80℃下反應5～50min，反應結束后，得到產物A，冷卻，加入石油醚，過濾后溶解于三氯甲烷中，攪拌均勻，加入石油醚，重結晶得到含二硫縮醛鍵交聯劑；

S2、二硫縮醛鍵交聯橡膠的制備

將含環氧基的二烯烴橡膠、含二硫縮醛鍵交聯劑、促進劑、填料密煉或開煉5～20min得到混煉膠，將混煉膠靜置12～48h后按正硫化時間進行硫化，即得到二硫縮醛鍵交聯橡膠。

其中，步驟S2中的含環氧基的二烯烴橡膠按照以下方法制備：

將二烯烴橡膠溶于有機溶劑中，得到橡膠溶液；將間氯過氧苯甲酸溶于四氫呋喃后滴加至橡膠溶液中，進行氧化改性反應，反應結束后，得到產物B；在產物B中加入碳酸氫鈉的水溶液洗滌分離出有機相，然后放入甲醇中進行共沉淀，將得到的沉淀物在干燥，得到含環氧基的二烯烴橡膠；

或：將二烯烴橡膠溶于有機溶劑中，得到橡膠溶液；將甲酸滴加至橡膠溶液中，攪拌均勻后，滴加過氧化氫水溶液，進行氧化改性反應，反應結束后，加入氫氧化鈉的水溶液洗滌分離出有機相，然后放入甲醇中進行共沉淀，將得到的沉淀物干燥，獲得含環氧基的二烯烴橡膠。

作為限定，步驟S1中，含醛基化合物通式為：

R₁-CHO或OHC-R₁-CHO；