CN107936391A - 一种改性丁基橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性丁基橡胶，原料内各组分和质量百分比如下，丁基橡胶33‑40%；陶土23‑32%；炭黑8‑17%；树脂4‑12%；氧化锌1‑4%；硬脂酸1.5‑3%；滑石粉4‑10%；防老剂1‑3%。本发明具有以下优点和效果：采用在改性丁基橡胶内加入防老剂，提高防老化性能，其次，加入陶土和硬脂酸，能增强丁基橡胶与防老剂之间的作用，改善丁基橡胶共混性能差的缺点，使得防老剂能显著提高改性丁基橡胶的耐老化性能；改性丁基橡胶内加入炭黑，炭黑起到增韧、补强的作用，达到了良好的耐老化性能、化学稳定性、延长改性丁基橡胶的使用寿命的效果。

Description

一种改性丁基橡胶
技术领域
本发明涉及橡胶制品领域，特别涉及一种改性丁基橡胶。
背景技术
电容器是一种容纳电荷的器件，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中隔直通交、耦合、旁路、滤波等方面。电容器在使用时，通常用橡胶密封塞装配在电容器上，起到绝缘和密封作用。丁基橡胶是一种常用于制备橡胶密封塞的合成橡胶，由异丁烯和少量异戊二烯合成，具有良好的气密性和水密性。
申请公布号为CN104961982A的中国专利公开了一种改性丁基橡胶，针对丁基橡胶在使用过程中容易出现断裂损坏和在一定温度下容易出现分解的现象，在改性丁基橡胶内加入耐候剂、热稳定剂、增韧剂等，提高改性丁基橡胶的耐老化和耐热稳定性。
但是上述改性丁基橡胶存在以下问题，丁基橡胶本身存在共混性差的问题，与其他组分之间的作用弱，改性丁基橡胶中虽然加入耐候剂、热稳定剂，耐候剂和热稳定剂与丁基橡胶之间作用弱，不能很好地改善改性丁基橡胶的耐老化性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性丁基橡胶，具有优异的耐老化性能的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种改性丁基橡胶，按质量百分比计，原料内各组分和含量如下，丁基橡胶33-40％；陶土23-32％；炭黑8-17％；树脂4-12％；氧化锌1-4％；硬脂酸1.5-3％；滑石粉4-10％；防老剂1-3％。
通过采用上述技术方案，橡胶制品随着使用时间的延长，其性能会逐渐降低以致完全丧失使用价值，这一过程叫做老化。本发明采用在丁基橡胶内加入防老剂，防老剂是指能防止或抑制氧、热、光等因素破坏产品性能、延长产品储备和实用的配合剂，起到防止或抑制老化的作用。
由于丁基橡胶本身具有共混性能差的缺点，在改性丁基橡胶内加入陶土，陶土是一种可塑性良好的粘土，矿物成分复杂，具有吸水性和吸附性，在改性丁基橡胶内加入陶土后，丁基橡胶、防老剂、陶土混合均匀后，陶土将丁基橡胶和防老剂粘结在一起，能够明显改善丁基橡胶与防老剂的共混效果。
改性丁基橡胶内加入硬脂酸，硬脂酸作为增韧剂的同时，还能作为乳化剂，促进防老剂、炭黑等分散在改性丁基橡胶内，增强防老剂与丁基橡胶之间的作用力，硬脂酸能与陶土起到协同增效的作用，共同增强丁基橡胶与防老剂之间的作用力，改善丁基橡胶与防老剂的共混效果，提高改性丁基橡胶的耐老化性能。
本发明的进一步设置为：按质量百分比计，原料内组分和含量如下，丁基橡胶35-37％；陶土25-30％。
通过采用上述技术方案，丁基橡胶的含量为35-37％，陶土的含量为25-30，丁基橡胶和陶土的含量合适。
本发明的进一步设置为：原料内各组分和含量如下，炭黑10-15％；树脂5-10％。
通过采用上述技术方案，炭黑是一种无定形炭，轻、松而极细的黑色粉末，加入到改性丁基橡胶内，起到补强作用。
本发明的进一步设置为：原料内还包括以下组分和含量，树脂5-10％。
通过采用上述技术方案，改性丁基橡胶内加入树脂，树脂是一类相对分子量通常较高的有机物质，树脂能促进丁基橡胶与防老剂、炭黑、滑石粉等的粘接。
本发明的进一步设置为：所述树脂原料内包括萜烯树脂、呋喃树脂中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，萜烯树脂是天然松节油加工而成，具有低气味、高硬度、高附着力、抗氧化性和热稳定好的效果，具有优良的相容性、耐候性和增粘效果。呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，具有良好的相容性。萜烯树脂、呋喃树脂加入到改性丁基橡胶内后，能促进丁基橡胶和防老剂的粘接，萜烯树脂、呋喃树脂均能与陶土起到协同增效的作用。
本发明的进一步设置为：所述树脂原料内包括十八烷基甲苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，十八烷基甲苯磺酸钠是一种表面活性剂，性状呈油状液体，加入到改性丁基橡胶内，能显著改善丁基橡胶共混性差的问题，增强丁基橡胶与防老剂之间的连接。
本发明的进一步设置为：所述树脂原料内包括聚山梨酯、山梨坦三油酸酯、烷基葡糖苷中的一种。
通过采用上述技术方案，聚山梨酯外观呈淡黄色至橙黄色的粘稠液体，在工业上常用作乳化剂，山梨坦三油酸酯是非离子表面活性剂的一种，烷基葡萄糖苷也是一种非离子表面活性剂，具有稳定、无毒、低刺激的有点，聚山梨酯、山梨坦三油酸酯、烷基糖苷加入到树脂内后，能改善树脂、陶土、防老剂、丁基橡胶之间的共混，增强各组分之间的作用力，进一步提高改性丁基的防老化性能，延长改性丁基橡胶的使用寿命。
本发明的进一步设置为：所述防老剂化学式为(C12H15N)n。
通过采用上述技术方案，防老剂化学式为(C12H15N)n，呈琥珀色至浅棕色颗粒状，加入到改性丁基橡胶内，能显著提高改性丁基橡胶的耐老化性能，延长改性丁基橡胶的使用寿命。
综上所述，本发明具有以下有益效果：采用在改性丁基橡胶内加入防老剂，提高防老化性能，其次，加入陶土和硬脂酸，能增强丁基橡胶与防老剂之间的作用，改善丁基橡胶共混性能差的缺点，使得防老剂能显著提高改性丁基橡胶的耐老化性能；改性丁基橡胶内加入炭黑，炭黑起到增韧、补强的作用，达到了良好的耐老化性能、化学稳定性、延长改性丁基橡胶的使用寿命的效果。
具体实施方式
实施例1：一种改性丁基橡胶，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示，树脂为萜烯树脂，防老剂的化学式为(C12H15N)n。
上述改性丁基橡胶制备方法如下，将改性丁基橡胶原料内各组分混合后，加入到混炼机内，在80-90℃下混炼0.5-1h，出胶后得到改性丁基橡胶。
实施例2：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
实施例3：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示，树脂为呋喃树脂。
实施例4：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示，树脂为呋喃树脂。
实施例5：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示，树脂为呋喃树脂。
实施例6：一种改性丁基橡胶，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示，防老剂的化学式为(C12H15N)n，树脂包括萜烯树脂、十八烷基甲苯磺酸钠。树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份萜烯树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠，在75-90℃下混合均匀。
上述改性丁基橡胶制备方法如下，将改性丁基橡胶原料内各组分混合后，加入到混炼机内，在80-90℃下混炼0.5-1h，出胶后得到改性丁基橡胶。
实施例7：一种改性丁基橡胶，与实施例6的区别在于，树脂包括萜烯树脂、十八烷基甲苯磺酸钠、聚山梨酯，树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份萜烯树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠、3份聚山梨酯，在75-90℃下混合均匀。
实施例8：一种改性丁基橡胶，与实施例6的区别在于，树脂包括萜烯树脂、十八烷基甲苯磺酸钠、山梨坦三油酸酯，树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份萜烯树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠、3份山梨坦三油酸酯，在75-90℃下混合均匀。
实施例9：一种改性丁基橡胶，与实施例6的区别在于，树脂包括萜烯树脂、十八烷基甲苯磺酸钠、烷基葡糖苷，树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份萜烯树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠、3份烷基葡糖苷，在75-90℃下混合均匀。
实施例10：一种改性丁基橡胶，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示，防老剂的化学式为(C12H15N)n，树脂包括呋喃树脂、十八烷基甲苯磺酸钠。树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份呋喃树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠，在75-90℃下混合均匀。
上述改性丁基橡胶制备方法如下，将改性丁基橡胶原料内各组分混合后，加入到混炼机内，在80-90℃下混炼0.5-1h，出胶后得到改性丁基橡胶。
实施例11：一种改性丁基橡胶，与实施例10的区别在于，树脂包括呋喃树脂、十八烷基甲苯磺酸钠、聚山梨酯，树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份呋喃树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠、3份聚山梨酯，在75-90℃下混合均匀。
实施例12：一种改性丁基橡胶，与实施例10的区别在于，树脂包括呋喃树脂、十八烷基甲苯磺酸钠、山梨坦三油酸酯，树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份呋喃树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠、3份山梨坦三油酸酯，在75-90℃下混合均匀。
实施例13：一种改性丁基橡胶，与实施例10的区别在于，树脂包括呋喃树脂、十八烷基甲苯磺酸钠、烷基葡糖苷，树脂制备方法如下，按重量份数计，称取10份呋喃树脂、3份十八烷基甲苯磺酸钠、3份烷基葡糖苷，在75-90℃下混合均匀。
对比例1：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
对比例2：一种改性丁基橡胶，与实施例3的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
对比例3：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
对比例4：一种改性丁基橡胶，与实施例3的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
对比例5：一种改性丁基橡胶，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
对比例6：一种改性丁基橡胶，与实施例3的不同之处在于，按质量百分比计，原料内各组分及含量如表1所示。
表1
丁基橡胶 陶土 炭黑 树脂 氧化锌 硬脂酸 滑石粉 防老剂
实施例1 40.0％ 30.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 1.5％ 10.0％ 2.5％
实施例2 37.0％ 25.0％ 17.0％ 5.0％ 3.0％ 3.0％ 9.0％ 1.0％
实施例3 33.0％ 32.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 2.0％ 4.0％ 1.0％
实施例4 38.0％ 23.0％ 10.0％ 12.0％ 1.0％ 3.0％ 10.0％ 3.0％
实施例5 35.0％ 26.0％ 10.0％ 12.0％ 1.0％ 3.0％ 10.0％ 3.0％
实施例6 40.0％ 30.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 1.5％ 10.0％ 2.5％
实施例7 40.0％ 30.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 1.5％ 10.0％ 2.5％
实施例8 40.0％ 30.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 1.5％ 10.0％ 2.5％
实施例9 40.0％ 30.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 1.5％ 10.0％ 2.5％
实施例10 33.0％ 32.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 2.0％ 4.0％ 1.0％
实施例11 33.0％ 32.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 2.0％ 4.0％ 1.0％
实施例12 33.0％ 32.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 2.0％ 4.0％ 1.0％
实施例13 33.0％ 32.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 2.0％ 4.0％ 1.0％
对比例1 70.0％ 0.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 1.5％ 10.0％ 2.5％
对比例2 65.0％ 0.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 2.0％ 4.0％ 1.0％
对比例3 41.5％ 30.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 0.0％ 10.0％ 2.5％
对比例4 35.0％ 32.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 0.0％ 4.0％ 1.0％
对比例5 71.5％ 0.0％ 8.0％ 4.0％ 4.0％ 0.0％ 10.0％ 2.5％
对比例6 67.0％ 0.0％ 15.0％ 10.0％ 3.0％ 0.0％ 4.0％ 1.0％
耐老化性能试验：将各实施例及对比例中的样品按照GB/T3512-2001在GT-7017型鼓风式热氧老化箱中进行热老化试验，分别在常温、180℃/24h、180℃/48h测定样品的拉伸强度、撕裂性能，拉伸强度测定参考GBT 528-1999，撕裂性能测定参考GB/T529-1999，电子拉力机拉伸速度为500mm/min,将测试结果在表2中列出。
表2
表2-续
表2-续
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种改性丁基橡胶，按质量百分比计，原料内各组分和含量如下，
2.根据权利要求1所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：按质量百分比计，原料内各组分和含量如下，丁基橡胶35-37％；陶土25-30％。
3.根据权利要求1所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：按质量百分比计，原料内各组分和含量如下，炭黑10-15％；树脂5-10％。
4.根据权利要求3所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：按质量百分比计，原料内还包括以下组分和含量，树脂5-10％。
5.根据权利要求1所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：所述树脂原料内包括萜烯树脂、呋喃树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：所述树脂原料内包括十八烷基甲苯磺酸钠。
7.根据权利要求6所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：所述树脂原料内包括聚山梨酯、山梨坦三油酸酯、烷基葡糖苷中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种改性丁基橡胶，其特征在于：所述防老剂化学式为(C12H15N)n。
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