一种丁腈橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丁腈橡胶材料及其制备方法，属于橡胶加工技术领域。该丁腈橡胶材料，主要由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份、氧化锌2～5份、硬脂酸2～5份、防老剂0.5～2份、分散剂1～2份、碳黑50～80份、白碳黑15～20份、碳酸钙20～40份、邻苯二甲酸二辛酯10～14份、硫磺1.5～3份、促进剂2～3.8份、水2～8份，引入水作为助剂，使制备的丁腈橡胶表面光滑、无气泡或起皮现象，且引入的水不增加材料的成本。本发明专利技术制备方法，在胶料放入模具前在胶料表面喷洒水雾，解决了现有加工工艺过程中存在的不易脱模、制品表面有气泡或起皮等问题，大幅提高了丁腈橡胶材料的成品率，节约了大量的人力和物力。

【技术实现步骤摘要】
一种丁腈橡胶材料及其制备方法
本专利技术属于橡胶加工
，具体涉及一种丁腈橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
丁腈橡胶又称丁二烯-丙烯腈橡胶，简称NBR，平均分子量70万左右，灰白色至浅黄色块状或粉状固体，相对密度0.95～1.0，溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。丁腈橡胶具有优良的耐油性，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有耐磨性和气密性，广泛应用于汽车、航天、石油开采等工业领域。现有技术中对于丁腈橡胶的研究主要集中在提高其固有性能，例如申请号为200810229506.4的中国专利公开了一种丁腈橡胶提高了其硬度、低压缩变形性能、耐热和耐寒性；申请号为201310585723.8公开了一种丁腈橡胶提高了其抗臭氧性能。但是现有技术的丁腈橡胶材料在加工工艺过程中，混料好的胶料直接放置于模具中在平板硫化机上硫化成型，但这种工艺方法在生产过程中存在着一些问题，如一些复杂形状的制品不易脱模，加工过程中排气困难造成制品表面起皮或者有气泡，因此按照现有的工艺方法生产出的复杂制品合格率不高，而且造成了很大的人力物力的浪费。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种表面光滑、无气泡或起皮现象的丁腈橡胶材料。同时，本专利技术还在于提供一种丁腈橡胶材料的制备方法，提高丁腈橡胶材料的成品率，使丁腈橡胶材料表面光滑，无气泡或起皮现象。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种丁腈橡胶材料，主要由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份、氧化锌2～5份、硬脂酸2～5份、防老剂0.5～2份、分散剂1～2份、碳黑50～80份、白碳黑15～20份、碳酸钙20～40份、邻苯二甲酸二辛酯10～14份、硫磺1.5～3份、促进剂2～3.8份、水2～8份。所述丁腈橡胶为N3350生胶。所述防老剂为防老剂RD。所述分散剂为分散剂DR。所述碳黑为N774碳黑。所述促进剂为0.5～0.8重量份促进剂TMTD与1.5～3重量份促进剂CZ的混合物。上述丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：1)取丁腈橡胶100份、氧化锌2～5份、硬脂酸2～5份、防老剂0.5～2份、分散剂1～2份、碳黑50～80份、白碳黑15～20份、碳酸钙20～40份、邻苯二甲酸二甲酯10～14份混合后进行混炼得到胶料；2)在步骤1)制备的胶料中加入水2～8份后进行薄通，得到胶片；3)将步骤2)制备的胶片表面均匀喷洒水雾后放入模具中，加入硫磺1.5～3份和促进剂2～3.8，进行硫化处理，脱模，即得所述的丁腈橡胶材料。步骤1)中混炼后进行脱泡处理。所述脱泡处理具体为真空处理5～15min。步骤1)中所述混炼的时间为20～40min。步骤1)中所述混合的具体方法为：将丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂及邻苯二甲酸二甲酯混合，得混合物1，将炭黑加入混合物1，混炼5～7min，得混合物2，将白炭黑加入混合物2中，混炼5～7min，得混合物3，将碳酸钙加入混合物3中，混炼5～7min，得混合物4，将分散剂加入混合物4中，即完成。其中炭黑、白炭黑、分散剂加入后的混炼时间根据混合物的吃粉情况确定。步骤2)中制得的胶片停放12h～18h后再进行步骤3)的操作。步骤2)中薄通次数为3～5次。步骤2)中所述胶片的厚度为1～2mm。步骤3)中胶片表面喷洒水雾为每平方分米胶片表面均匀喷洒200滴水雾。在胶片表面喷洒水雾，使胶料的塑性增强，便于挤出成型。步骤3)中加入硫磺的过程中控制胶片的温度≤60℃。步骤3)中所述硫化处理的硫化温度为160℃，硫化时间为20min，压力为5～20MPa。硫化过程中根据产品尺寸选择所需的压力。本专利技术丁腈橡胶材料，由丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、分散剂、碳黑、白碳黑、碳酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、硫磺、促进剂、水复配制成，相比传统的丁腈橡胶材料，引入水作为助剂，利用水与丁腈橡胶的相似相容性及在橡胶材料硫化过程中水增加气体压力的作用，协同其他原料和助剂，共同作用，使丁腈橡胶材料表面光滑、无气泡或起皮现象，有效解决传统丁腈橡胶材料存在的问题，且本专利技术中引入的水用量少，价格便宜，不增加丁腈橡胶材料的成本。本专利技术丁腈橡胶材料的制备方法，相比传统的丁腈橡胶材料的制备方法，在混炼成的胶料中加入水后再进行薄通，并在薄通制成的胶片上喷洒水雾，润湿胶片表面后，在进行硫化成型处理。由于胶料中加入的水与丁腈橡胶都属于极性物质，水易于在丁腈橡胶中均匀分散，增加胶料的流动性，使胶料更易成型，改善材料的脱模效果；同时，在胶料混炼过程中必然会含有气体，且难于避免，尤其是配合剂中的低挥发点物质，都会在硫化过程中挥发，但这些气体量少，在产品硫化时形不成足够的压力而无法从模具中逃逸，从而造成产品的气泡，本专利技术制备方法中水的加入增加硫化时产生的气体压力，从而与橡胶配合剂产生的挥发物一起冲开模具而释放出来，从而消除丁腈橡胶材料表面气泡或者起皮现象，提高丁腈橡胶材料的成品率，节约大量的人力和物力。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。实施例1本实施例丁腈橡胶材料，由以下重量份数的原料制成：N3350生胶100份、氧化锌4份、硬脂酸2份、防老剂RD1份、分散剂DR1.5份、N774碳黑65份、白碳黑18份、碳酸钙30份、邻苯二甲酸二辛酯12份、硫磺2份、促进剂TMTD0.6份、促进剂CZ2.5份、水5份。本实施例丁腈橡胶材料的制备方法，具体操作步骤为：1)将N3350生胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD及邻苯二甲酸二甲酯一次性加入捏合机中，得混合物1，将N774炭黑加入混合物1，混炼7min，得混合物2，将白炭黑加入混合物2中，混炼6min，得混合物3，将碳酸钙加入混合物3中，混炼7min，得混合物4，将分散剂DR加入混合物4中，在捏合机中混炼30min，然后抽真空10min，得到胶料；2)在开炼机上往步骤1)制备的胶料中加入水后，胶料在开炼机上进行薄通4次，得到胶片；3)将步骤2)制备的胶片停放15h后，在胶片表面均匀喷洒水雾后放入模具中，控制胶片的温度≤60℃，加入硫磺和促进剂，进行硫化处理，硫化温度为160℃，硫化时间为20分钟，硫化压力为10Mpa，脱模，即得所述的丁腈橡胶材料。本实施例制得的丁腈橡胶材料表面光滑、无气泡或起皮现象，表面糙度为3.2。实施例2本实施例丁腈橡胶材料，由以下重量份数的原料制成：N3350生胶100份、氧化锌2份、硬脂酸3份、防老剂RD0.5份、分散剂DR1份、N774碳黑80份、白碳黑15份、碳酸钙20份、邻苯二甲酸二辛酯14份、硫磺3份、促进剂TMTD0.8份、促进剂CZ1.5份、水2份。本实施例丁腈橡胶材料的制备方法，具体操作步骤为：1)将N3350生胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂RD及邻苯二甲酸二甲酯一次性加入捏合机中，得混合物1，将N774炭黑加入混合物1，混炼5min，得混合物2，将白炭黑加入混合物2中，混炼6min，得混合物3，将碳酸钙加入混合物3中，混炼5min，得混合物4，将分散剂DR加入混合物4中，在捏合机中混炼20min，然后抽真空5min，得到胶料；2)在开炼机上往步骤1)制备的胶料中加入水后，胶料在开炼机上进行薄通3次，得到胶片；3)将步骤2)制备的胶片停放1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁腈橡胶材料，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份、氧化锌2～5份、硬脂酸2～5份、防老剂0.5～2份、分散剂1～2份、碳黑50～80份、白碳黑15～20份、碳酸钙20～40份、邻苯二甲酸二辛酯10～14份、硫磺1.5～3份、促进剂2～3.8份、水2～8份。

【技术特征摘要】
1.一种丁腈橡胶材料，其特征在于，主要由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份、氧化锌2~5份、硬脂酸2~5份、防老剂0.5~2份、分散剂1~2份、碳黑50~80份、白碳黑15~20份、碳酸钙20~40份、邻苯二甲酸二辛酯10~14份、硫磺1.5~3份、促进剂2~3.8份、水2~8份。2.如权利要求1所述的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述丁腈橡胶为N3350生胶。3.如权利要求1所述的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD。4.如权利要求1所述的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述分散剂为分散剂DR。5.如权利要求1所述的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述碳黑为N774碳黑。6.如权利要求1所述的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述促进剂为0.5~0.8重量份促进剂TMTD与1.5~3重量份促进剂CZ的混合物。7.一种如权利要求1所述的丁腈橡胶材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：史鸿威，李杏龙，李冬胜，李旭培，孙中航，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网公司，国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41