CN105623006A - 一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶及其生产工艺。本发明提供的橡胶及其生产工艺,涉及化工领域,其中橡胶包括丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶30~60,三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶10~30,苯乙烯-丁二烯橡胶20~40,硫化剂B-L01?3.0~6.0,树脂SP1045?1.0~2.0,硫化剂B-L01?1.0~1.5,ZnO?2.0~5.0,炭黑N330?15.0~25.0,粘土20.0~30.0,硬脂酸StA?1.0~2.0,高芳烃油5.0~10.0,微晶蜡0.5~1.0,2-巯基苯并咪唑0.5~1.0,抗氧剂RD?1.5~2.5。本发明提供的橡胶中的丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶三者相互胶粘,相互影响,耐油性和耐气候性优异,而且对软金属的粘结性也优异。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域,具体而言,涉及一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶及其生产工艺。
背景技术
橡胶是一种有弹性的聚合物。橡胶可以从一些植物的树汁中取得,也可以是人造的,两者皆有相当多的应用及产品,例如轮胎、垫圈等,遂成为重要经济作物。橡胶的种植主要集中在东南亚地区,如泰国、马来西亚、印度尼西亚。橡胶传入英国后,人们发现这种物料能很有效地擦去铅笔留下的痕迹,于是发明了橡皮擦。橡胶英文名rubber是由1770年时英国普利斯特里因发现此物质能擦去(ruboff)铅笔笔迹。按照制成方式的不同,橡胶可以分为合成橡胶和天然橡胶两类。
其中,合成橡胶(syntheticrubber)指任何人工制成的,用于弹性体的高分子材料。合成橡胶是人工合成的高弹性聚合物,以煤、石油、天然气为主要原料,所以价格也与三种主要原料的价格息息相关。品种很多,并可按需求之不同合成各种具有特殊性能的橡胶,因此目前世界上的合成橡胶总产量已远远超过天然橡胶。
但是,现有的合成橡胶有耐油性、耐气候性较差,使用在例如油田的环境下很容易发生腐蚀和损坏,影响其他设备的正常使用和工作。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶及其生产工艺,以改善上述问题。
本发明提供的一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶,包括如下成分,重量份数比为:
以上所述的橡胶,优选地,所述硫化剂B-L01为纳米氧化锌、三嗪衍生物和秋兰姆类的混合物;所述树脂SP1045为叔丁基酚醛树脂;所述抗氧剂RD为4-三甲基-1,2-二氢化喹啉。
以上所述的橡胶,优选地,所述橡胶还包括硫化促进剂。
以上所述的橡胶,优选地,所述硫化促进剂包括醛-氨系硫化促进剂、醛-胺系硫化促进剂、硫脲系硫化促进剂、胍系硫化促进剂、噻唑系硫化促进剂、次磺酰胺系硫化促进剂、二硫代氨基甲酸盐系硫化促进剂、黄原酸盐系硫化促进剂中任一一种或者多种组合。
以上所述的橡胶,优选地,所述硫化促进剂为磺酰胺系硫化促进剂,所述磺酰胺系硫化促进剂包括,N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的任意一种或者多种组合。
本发明还提供了一种以上所述的橡胶的生产工艺,包括步骤:
S1.
按照上述各组分的重量分数比称量原料。
S2.采用开炼机对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶进行塑炼,塑炼温度为45-75℃,时间为10-15min。
S3.采用密炼机对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶的塑炼胶进行混炼,混炼温度为125-160℃,时间为4-6min,然后加入硫化剂B-L01、树脂SP1045、硫化剂DCP、ZnO、硬脂酸StA、微晶蜡、2-巯基苯并咪唑、抗氧剂RD进行混炼,时间为2-4min;再加入炭黑N330和粘土、高芳烃油,时间为1-2min;最后加入硫化剂B-L01、树脂SP1045、ZnO,时间3-4min;薄通后下片,制成未硫化胶片。
S4.下片后进行硫化检测;对部分未硫化胶片进行硫化,硫化温度160-180℃,硫化时间为20-30min,对硫化后的胶片进行性能检测。
S5.经测试合格后,利用硫化机对未硫化胶片在165℃下硫化机进,25-35min,得到橡胶。
相对于现有技术,本发明提供的橡胶及其生产工艺包括以下有益效果:本发明提供的橡胶中的丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶三者相互胶粘,相互影响,耐油性和耐气候性优异,而且对软金属的粘结性也优异。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例3提供的橡胶的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
合成橡胶(syntheticrubber)指任何人工制成的,用于弹性体的高分子材料。合成橡胶是人工合成的高弹性聚合物,以煤、石油、天然气为主要原料,所以价格也与三种主要原料的价格息息相关。品种很多,并可按需求之不同合成各种具有特殊性能的橡胶,因此目前世界上的合成橡胶总产量已远远超过天然橡胶。
但是,现有的合成橡胶有耐油性、耐气候性较差,使用在例如油田的环境下很容易发生腐蚀和损坏,影响其他设备的正常使用和工作。
为改善上述问题,本发明提供了一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶及其生产工艺来改善上述问题。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明中第一、第二、第三等均为区别示意,并不是限定。
实施例1
橡胶括如下成分,重量份数比为:
实施例2
一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶包括如下成分,重量份数比为:
本发明的橡胶耐油性和耐气候性优异,丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶三者相互胶粘,胶粘效果好,形成良好的共价键,而且对软金属的粘结性也优异。此外橡胶机械强度也优异。同时,因为本发明的橡胶在废弃处理时可以抑制二噁英产生,所以对环境的负荷小,而且,耐油性和耐气候性优异。进而,即使橡胶在使用表面镀有软金属的外侧,也因为橡胶层与增强层的粘结性优异,所以耐久性优异。
丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中SBR的含量为20~50%质量。如果SBR的含量不足20%质量,则与软金属的硫化粘结性不充分,如果超过50%质量,则耐油性和耐气候性不充分。
从耐油性和耐气候性优异、而且与软金属的硫化粘结性更优异的观点考虑,丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中SBR的含量优选为25~50%质量,更优选为25~35%质量。
在不影响本发明效果的范围内,丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中可以含有除NBR、EPDM和SBR以外的橡胶(以下称为“其它橡胶”)。
作为其它橡胶,可优选为,天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)、异戊二烯橡胶(IR)、丙烯腈-异戊二烯橡胶(NIR)、丁二烯橡胶(BR)、丁基橡胶(IIR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、羧基丁二烯橡胶(XBR)、羧基丁腈橡胶(XNBR)、羧基丁苯橡胶(XSBR)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVM)、丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚物(ANM)、丙烯酸乙酯-乙烯共聚物(AEM)等。
丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中其它橡胶的含量优选为30%质量以下,更优选为0%质量。
其中,作为粘土,可列举例如,叶蜡石粘土、高岭土、煅烧粘土、硅烷改性粘土等。这些粘土可以单独使用,也可以2种以上并用。
其中,从对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中的补强性优异的观点考虑,优选为高岭土。
优选地,橡胶还包括增塑剂,优选地为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)等邻苯二甲酸衍生物;四氢邻苯二甲酸衍生物;己二酸二辛酯、己二酸丙二醇聚酯、己二酸丁二醇聚酯等己二酸衍生物;琥珀酸异癸酯等琥珀酸衍生物;壬二酸衍生物;癸二酸衍生物;偏苯三酸三异壬酯等偏苯三酸衍生物;十二烷-2-甲酸衍生物;马来酸衍生物;富马酸衍生物;磷酸三甲苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯等磷酸衍生物;均苯四酸衍生物;柠檬酸衍生物;油酸丁酯等油酸衍生物;乙酰蓖麻油酸甲酯等蓖麻油酸衍生物;硬脂酸衍生物;磺酸衍生物;二甘醇二苯甲酸酯等二醇衍生物;甘油衍生物;戊二酸衍生物;环氧衍生物;聚酯系聚合型增塑剂;聚醚系聚合型增塑剂;季戊四醇酯等。这些增塑剂可以单独使用,也可以2种以上并用。
从耐油性、耐热性优异这样的观点考虑,优选作为偏苯三酸衍生物的偏苯三酸三异壬酯、作为磷酸衍生物的磷酸三甲苯酯。
高芳香烃油优选地,芳香系油、石蜡系油、环烷烃系油等矿物油;蓖麻油、棕榈油、环氧化棕榈油等植物系油等。
本发明的橡胶还含有硫化剂。作为硫化剂,优选地为粉末硫、沉淀性硫、高分散性硫、表面处理硫、不溶性硫等硫;二硫代二吗啉、烷基苯酚二硫化物等有机含硫化合物。硫化剂的含量优选相对于100质量份的丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中成分为0.1~5.0质量份,更优选为1.0~3.0质量份。
本发明的橡胶优选还含有硫化促进剂。作为硫化促进剂,优选地,醛-氨系硫化促进剂、醛-胺系硫化促进剂、硫脲系硫化促进剂、胍系硫化促进剂、噻唑系硫化促进剂、次磺酰胺系硫化促进剂、二硫代氨基甲酸盐系硫化促进剂、黄原酸盐系硫化促进剂。这些硫化促进剂可以单独使用,也可以2种以上并用。
其中,从丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中的共硫化特性良好、橡胶的机械强度最优异这样的观点考虑,优选次磺酰胺系硫化促进剂。作为上述次磺酰胺系硫化促进剂,可优选地,N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺类迟效性促进剂。硫化促进剂的含量优选相对于100质量份的丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中为0.1~5.0质量份,更优选为1.0~3.0质量份。
本发明的橡胶含有炭黑。如果含有炭黑,则橡胶的拉伸强度、耐磨性等橡胶性能优异。作为上述炭黑,可优选地,炉黑、乙炔黑、科琴超导电炭黑(Ketjenblack)、热裂法炭黑。作为炉黑,可优选地,SAF(SuperAbrasionFurnace,超耐磨炉黑)、ISAF(IntermediateSuperAbrasionFurnace,中超耐磨炉黑)、IISAF-HS(IntermediateISAF-HighStructure,高结构中超耐磨炉黑)、HAF(HighAbrasionFurnace,高耐磨炉黑)、FEF(FastExtrudingFurnace,快压出炉黑)、GPF(GeneralPurposeFurnace,通用炉黑)、SRF(Semi-ReinforcingFurnace,半补强炉黑)。
作为炭黑,从补强性、橡胶挤出加工性这样的观点考虑,优选ISAF级炭黑、HAF级炭黑、FEF级炭黑、GPF级炭黑、SRF级炭黑,更优选FEF级炭黑、GPF级炭黑、SRF级炭黑。这些炭黑可以单独使用,也可以2种以上并用。
炭黑的含量优选相对于100质量份的丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶中为20~120质量份,更优选为40~80质量份。
另外,本发明的橡胶作为在要求耐油性和耐气候性的领域使用的橡胶/金属复合制品的橡胶材料是有用的。特别是,适合在具有镀有软金属的耐压增强钢丝层的高压软管的外层橡胶、以及镀有软金属的耐压增强钢丝层的层间使用的中间橡胶中使用。
如下为实施例2的橡胶检测性能表,检测性能如下
实施例3
本发明还提供一种实施例1的橡胶的生产工艺,包括步骤:
S1.
按实施例1的橡胶各组分的重量分数比称量原料;
S2.采用开炼机对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶进行塑炼,塑炼温度为45-75℃,时间为10-15min;
S3.采用密炼机对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶的塑炼胶进行混炼,混炼温度为125-160℃,时间为4-6min,然后加入硫化剂B-L01、树脂SP1045、硫化剂DCP、ZnO、硬脂酸StA、微晶蜡、2-巯基苯并咪唑、抗氧剂RD进行混炼,时间为2-4min;再加入炭黑N330和粘土、高芳烃油,时间为1-2min;最后加入硫化剂B-L01、树脂SP1045、ZnO,时间3-4min;薄通后下片,制成未硫化胶片;
S4.下片后进行硫化检测;对部分未硫化胶片进行硫化,硫化温度160-180℃,硫化时间为20-30min,对硫化后的胶片进行性能检测;
S5.经测试合格后,利用硫化机对未硫化胶片在165℃下硫化机进,25-35min,得到橡胶。
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,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (6)
1.一种具备良好的耐油性和耐气候性电力橡胶,其特征在于,包括如下成分,重量份数比为:
2.根据权利要求1所述的橡胶,其特征在于,所述硫化剂B-L01为纳米氧化锌、三嗪衍生物和秋兰姆类的混合物;所述树脂SP1045为叔丁基酚醛树脂;所述抗氧剂RD为4-三甲基-1,2-二氢化喹啉。
3.根据权利要求1所述的橡胶,其特征在于,所述橡胶还包括硫化促进剂。
4.根据权利要求1所述的橡胶,其特征在于,所述硫化促进剂包括醛-氨系硫化促进剂、醛-胺系硫化促进剂、硫脲系硫化促进剂、胍系硫化促进剂、噻唑系硫化促进剂、次磺酰胺系硫化促进剂、二硫代氨基甲酸盐系硫化促进剂、黄原酸盐系硫化促进剂中任一一种或者多种组合。
5.根据权利要求4所述的橡胶,其特征在于,所述硫化促进剂为磺酰胺系硫化促进剂,所述磺酰胺系硫化促进剂包括,N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的任意一种或者多种组合。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的橡胶的生产工艺,其特征在于,包括步骤:
S1.
按照上述各组分的重量分数比称量原料;
S2.采用开炼机对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶进行塑炼,塑炼温度为45-75℃,时间为10-15min;
S3.采用密炼机对丙烯腈-丁二烯橡胶丁基橡胶、三元乙烯-丙烯-非共轭二烯橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶的塑炼胶进行混炼,混炼温度为125-160℃,时间为4-6min,然后加入硫化剂B-L01、树脂SP1045、硫化剂DCP、ZnO、硬脂酸StA、微晶蜡、2-巯基苯并咪唑、抗氧剂RD进行混炼,时间为2-4min;再加入炭黑N330和粘土、高芳烃油,时间为1-2min;最后加入硫化剂B-L01、树脂SP1045、ZnO,时间3-4min;薄通后下片,制成未硫化胶片;
S4.下片后进行硫化检测;对部分未硫化胶片进行硫化,硫化温度160-180℃,硫化时间为20-30min,对硫化后的胶片进行性能检测;
S5.经测试合格后,利用硫化机对未硫化胶片在165℃下硫化机进,25-35min,得到橡胶。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160601 |