CN104086830A - 一种高强耐寒耐油橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐寒耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶40-60份，三元乙丙橡胶20-30份，二叔丁基过氧化物1.5-2.5份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物0.5-1.3份，促进剂TMTD1-1.5份，氧化镁2-5份，偏苯三酸三辛酯5-8份，石蜡0.8-1.5份，钙锌复合稳定剂2-4份，微胶囊化红磷0.5-1.5份，炭黑20-40份，云母粉5-15份，黑烟胶1.5-2份，CPE特种安定剂0.8-1.3份。本发明具有高强度和优异的耐寒耐油性能，抗老化的性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高强耐寒耐油橡胶材料。
背景技术
橡胶材料属于非极性物质，根据相似相溶原理，橡胶材料往往易在油液中溶解，这样不利于橡胶材料在充满油液环境中使用，而某些橡胶材料需要在低温环境下使用，上述两种使用环境会使橡胶材料的物理力学性能变化。为了提高橡胶材料的耐寒或耐油的性能，人们在生胶制成橡胶制品的过程中，添加了各种配合组分，各种配合剂对橡胶制品的耐寒耐油性能影响甚大，目前的耐寒耐油橡胶材料仍然满足不了需求，如何制备一种耐寒、耐油性能优异的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强耐寒耐油橡胶材料，具有高强度和优异的耐寒耐油性能，抗老化的性能优异。
本发明提出的一种高强耐寒耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶40-60份，三元乙丙橡胶20-30份，二叔丁基过氧化物1.5-2.5份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物0.5-1.3份，促进剂TMTD1-1.5份，氧化镁2-5份，偏苯三酸三辛酯5-8份，石蜡0.8-1.5份，钙锌复合稳定剂2-4份，微胶囊化红磷0.5-1.5份，炭黑20-40份，云母粉5-15份，黑烟胶1.5-2份，CPE特种安定剂0.8-1.3份；将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶置于密炼机中塑炼均匀，然后继续加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为35-40转/分钟，初始投料密炼机的温度为35-38℃，以6-8℃/min的速度进行升温60-65℃时，继续搅拌5-6min，抽真空，维持负压为0.6-0.8MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为2-4min，混合温度为150-165℃，排胶，出片，冷却，静置30-40h，得到低成本高强耐老化橡胶材料。
优选地，丁腈橡胶与三元乙丙橡胶的重量比为50-60:25-30。
优选地，丁腈橡胶中丙烯腈的含量为28-32％。
优选地，丁腈橡胶、二叔丁基过氧化物及双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物的重量比为50-60：2-2.5：0.5-1。
优选地，加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为36-38转/分钟，初始投料密炼机的温度为35-36℃，以7℃/min的速度进行升温62-64℃时，继续搅拌6min。
优选地，加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为3-4min，混合温度为155-158℃，排胶，出片，冷却，静置32-36h，得到低成本高强耐老化橡胶材。
本发明以丁腈橡胶、三元乙丙橡胶为主料，使产品具有优异的耐油、耐热和抗氧化抗老化性能；二叔丁基过氧化物作为硫化剂，与填充增强剂共用，硫化胶性能好，采用硫磺作为助交联剂，不但可增加交联密度，硫化胶性能更加优异，而双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物作为补强型硫化剂主要用於平衡硫化体系，往往与硫磺促进剂并用，由于其与白炭黑表面的活性基团可产生化学结合，因此提高了非极性橡胶基体与填料间的界面作用，有助于改善硫化胶的机械性能，以二叔丁基过氧化物、双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物和促进剂TMTD形成硫化体系，使产品硫化速度快，压缩变形低，耐热空气老化；而加入氧化镁、炭黑、云母粉、黑烟胶作为补强剂，辅以偏苯三酸三辛酯和石蜡，提高了主料和补强剂的相容性，提高产品的耐磨、抗撕裂性能，还提高产品的强度和硬度，降低了产品的成本，其中的炭黑，云母粉还提高产品的耐热性能；钙锌复合稳定剂和CPE特种安定剂配合，提高了产品的抗氧化耐老化性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高强耐寒耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶40份，三元乙丙橡胶30份，二叔丁基过氧化物1.5份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物1.3份，促进剂TMTD1份，氧化镁5份，偏苯三酸三辛酯5份，石蜡1.5份，钙锌复合稳定剂2份，微胶囊化红磷1.5份，炭黑20份，云母粉15份，黑烟胶1.5份，CPE特种安定剂1.3份；
将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶置于密炼机中塑炼均匀，然后继续加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为35转/分钟，初始投料密炼机的温度为38℃，以6℃/min的速度进行升温65℃时，继续搅拌5min，抽真空，维持负压为0.8MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；
将母炼胶投入到硫化机中，然后加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为2min，混合温度为165℃，排胶，出片，冷却，静置30h，得到低成本高强耐老化橡胶材料。
实施例2
本发明提出的一种高强耐寒耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶60份，三元乙丙橡胶20份，二叔丁基过氧化物2.5份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物0.5份，促进剂TMTD1.5份，氧化镁2份，偏苯三酸三辛酯8份，石蜡0.8份，钙锌复合稳定剂4份，微胶囊化红磷0.5份，炭黑40份，云母粉5份，黑烟胶2份，CPE特种安定剂0.8份；
将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶置于密炼机中塑炼均匀，然后继续加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为40转/分钟，初始投料密炼机的温度为35℃，以8℃/min的速度进行升温60℃时，继续搅拌6min，抽真空，维持负压为0.6MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；
将母炼胶投入到硫化机中，然后加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为4min，混合温度为150℃，排胶，出片，冷却，静置40h，得到低成本高强耐老化橡胶材料。
实施例3
本发明提出的一种高强耐寒耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶50份，三元乙丙橡胶25份，二叔丁基过氧化物2份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物1份，促进剂TMTD1.3份，氧化镁4份，偏苯三酸三辛酯6份，石蜡1份，钙锌复合稳定剂3份，微胶囊化红磷1份，炭黑30份，云母粉10份，黑烟胶1.7份，CPE特种安定剂1份，其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为28％；
将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶置于密炼机中塑炼均匀，然后继续加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼密炼机转速为36转/分钟，初始投料密炼机的温度为36℃，以7℃/min的速度进行升温62℃时，继续搅拌6min，抽真空，维持负压为0.7MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；
将母炼胶投入到硫化机中，然后加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为3min，混合温度为155℃，排胶，出片，冷却，静置36h，得到低成本高强耐老化橡胶材料。
实施例4
本发明提出的一种高强耐寒耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：
丁腈橡胶50份，三元乙丙橡胶25份，二叔丁基过氧化物2份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物1份，促进剂TMTD1.1份，氧化镁4份，偏苯三酸三辛酯7份，石蜡1.3份，钙锌复合稳定剂2.6份，微胶囊化红磷1.3份，炭黑25份，云母粉12份，黑烟胶1.9份，CPE特种安定剂0.9份，其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32％；
将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶置于密炼机中塑炼均匀，然后继续加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为38转/分钟，初始投料密炼机的温度为36℃，以7℃/min的速度进行升温64℃时，继续搅拌5.5min，抽真空，维持负压为0.67MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；
将母炼胶投入到硫化机中，然后加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为3.4min，混合温度为158℃，排胶，出片，冷却，静置32h，得到低成本高强耐老化橡胶材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高强耐寒耐油橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶40-60份，三元乙丙橡胶20-30份，二叔丁基过氧化物1.5-2.5份，双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物0.5-1.3份，促进剂TMTD1-1.5份，氧化镁2-5份，偏苯三酸三辛酯5-8份，石蜡0.8-1.5份，钙锌复合稳定剂2-4份，微胶囊化红磷0.5-1.5份，炭黑20-40份，云母粉5-15份，黑烟胶1.5-2份，CPE特种安定剂0.8-1.3份；将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶置于密炼机中塑炼均匀，然后继续加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为35-40转/分钟，初始投料密炼机的温度为35-38℃，以6-8℃/min的速度进行升温60-65℃时，继续搅拌5-6min，抽真空，维持负压为0.6-0.8MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为2-4min，混合温度为150-165℃，排胶，出片，冷却，静置30-40h，得到低成本高强耐老化橡胶材料。
2.根据权利要求1所述的高强耐寒耐油橡胶材料，其特征在于，丁腈橡胶与三元乙丙橡胶的重量比为50-60:25-30。
3.根据权利要求1或2所述的高强耐寒耐油橡胶材料，其特征在于，丁腈橡胶中丙烯腈的含量为28-32％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高强耐寒耐油橡胶材料，其特征在于，丁腈橡胶、二叔丁基过氧化物及双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物的重量比为50-60：2-2.5：0.5-1。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的高强耐寒耐油橡胶材料，其特征在于，加入炭黑、云母粉、黑烟胶、CPE特种安定剂、偏苯三酸三辛酯、石蜡、氧化镁、促进剂TMTD、钙锌复合稳定剂及微胶囊化红磷进行混炼，密炼机转速为36-38转/分钟，初始投料密炼机的温度为35-36℃，以7℃/min的速度进行升温62-64℃时，继续搅拌6min。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的高强耐寒耐油橡胶材料，其特征在于，加入二叔丁基过氧化物与双(3-三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物混合均匀，混合时间为3-4min，混合温度为155-158℃，排胶，出片，冷却，静置32-36h，得到低成本高强耐老化橡胶材。
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