一种高温设备用耐热橡胶制造技术

本发明专利技术涉及耐高温材料技术领域，具体涉及一种高温设备用耐热橡胶。包括如下组分：三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、溴化丁基橡胶、硬脂酸、耐热增强剂、氰乙基三甲氧基硅烷、白炭黑、双环辛烷、三氧化二锑、偏苯三酸三辛酯、滑石粉、硅烷偶联剂、硫磺、硫化剂、防老剂。其中，耐热增强剂的主要成分为纳米氧化铈、纳米氧化锌和纳米氧化铁的混合物；硫化剂选用硫化剂PDM；防老剂选用防老剂RD，防老剂4020、防老剂MB和防老剂H中的一种。本发明专利技术提供的橡胶材料的耐热性能突出，在高温环境中依然可以长时间保持性质稳定，使用寿命更长。

A heat resistant rubber for high temperature equipment

The invention relates to the field of high temperature resistant material technology, in particular to a heat resistant rubber for high-temperature equipment. Including the following components: EPDM, acrylate rubber, brominated butyl rubber, stearic acid, heat-resistant enhancers, cyanoethyl trimethoxysilane, silica, dicycloctane, antimony trioxide, trioctyl trimelate, talc powder, silane coupling agent, sulfur, vulcanizing agent, antioxidant. Among them, the main composition of heat-resistant reinforcer is a mixture of nano-cerium oxide, nano-zinc oxide and nano-iron oxide; vulcanizing agent PDM; anti-aging agent RD, anti-aging agent 4020, anti-aging agent MB and anti-aging agent H. The rubber material provided by the invention has outstanding heat resistance, can still maintain stable property for a long time in high temperature environment, and has longer service life.

【技术实现步骤摘要】
一种高温设备用耐热橡胶
本专利技术涉及耐高温材料
，具体涉及一种高温设备用耐热橡胶。
技术介绍
橡胶时现代工业中常用的一种高弹性聚合物材料，这种材料弹性很大，在很小的外力作用下就能产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状，因此橡胶材料在工业应用中常作为缓冲，耐磨、减震、密封和防护部件使用。市场上常用的橡胶分为通用型橡胶和特种橡胶两大类。通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等，主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要品种。特种橡胶是指具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等特点的橡胶，常用的有硅橡胶、各种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等，主要用于要求某种特性的特殊场合。橡胶材料性质优异，但是无论是通用橡胶还是特种橡胶，均存在高温状态下稳定性不足的问题。以耐热性较好的乙烯丁烯弹性体和三元乙丙橡胶共混胶，在高温状态下，材料中的乙烯丁烯弹性体和三元乙丙橡胶之间的相容性会变差，乙烯丁烯弹性体会从共混胶内游离析出，并使得橡胶材料加速老化，降低橡胶材料的使用寿命。市场上大量的高温设备对耐热橡胶的需求非常迫切，因此，开发一种耐热性更好并且性质更加稳定的橡胶是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种高温设备用耐热橡胶，这种橡胶材料的耐热性能突出，在高温环境中依然可以长时间保持性质稳定，使用寿命更长。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种高温设备用耐热橡胶，按照质量份数，该耐热橡胶包括如下组分：三元乙丙橡胶55-80份，丙烯酸酯橡胶20-25份，溴化丁基橡胶30-40份，硬脂酸3-6份，耐热增强剂6-8份，氰乙基三甲氧基硅烷3-4份，白炭黑7-10份，双环辛烷10-13份，三氧化二锑3-4份，偏苯三酸三辛酯2-5份，滑石粉14-18份，硅烷偶联剂2-4份，硫磺1-2份，硫化剂0.4-0.6份，防老剂0.5-1.8份。优选地，按照质量份数，该耐热橡胶包括如下组分：三元乙丙橡胶65-70份，丙烯酸酯橡胶23-24份，溴化丁基橡胶34-36份，硬脂酸4-5份，耐热增强剂6-7份，氰乙基三甲氧基硅烷3.5-3.7份，白炭黑7-8份，双环辛烷12-13份，三氧化二锑3.6-3.8份，偏苯三酸三辛酯3-4份，滑石粉15-16份，硅烷偶联剂3-4份，硫磺1.3-1.5份，硫化剂0.4-0.5份，防老剂0.8-1.2份。本专利技术使用的耐热增强剂的主要成分为纳米氧化铈、纳米氧化锌和纳米氧化铁的混合物，三者的质量比为1:3:6。优选地，耐热增强剂使用前需要利用硅烷偶联剂进行表面处理，表面处理的方法为：将耐热增强剂各成分按照质量配比混合均匀得到混合物，然后将15份混合物和1份硅烷偶联剂、3份无水乙醇、2份蒸馏水一起投入到高速混合机中，在110-125℃的温度下高速混合20-25min，然后经冷却、干燥处理后，得到所需经表面处理的耐热增强剂。优选地，滑石粉和白炭黑的目数为250-300目。优选地，硫化剂选用硫化剂PDM。优选地，防老剂选用防老剂RD，防老剂4020、防老剂MB和防老剂H中的一种。本专利技术提供的耐热橡胶的制备方法如下：(1)按照质量份数，将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、溴化丁基橡胶和氰乙基三甲氧基硅烷投入到密炼机中进行塑炼，塑炼时间为20-25min，塑炼温度为110-125℃，待三种胶料充分融合后，开始排料，排出的混合胶自然冷却静置18-24h。(2)将混合胶再次加入到密炼机中，同时将硬脂酸和防老剂投入到密炼机中混炼5-7min，接着加入双环辛烷和三氧化二锑继续混炼2-3min，最后将耐热增强剂、滑石粉、白炭黑和硅烷偶联剂加入到密炼机中混炼8-10min，密炼机中的混炼加工温度为85-90℃，混炼结束后开始排料。(3)密炼机混炼排出的胶料直接投入到开炼机中，开炼机的加工温度为50-55℃，同时将硫磺和硫化剂加入到开炼机中，薄通6-8次，完成开炼后，胶料送入到平板硫化机上进行硫化处理，硫化温度为150-160℃，硫化压力为10-13MPa，硫化时间为8-10min，硫化完成将胶料排出自然冷却，得到所需耐热橡胶。本专利技术具有如下的有益效果：该型橡胶材料使用的基胶是三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶和溴化丁基橡胶三种，以氰乙基三甲氧基硅烷作为相容剂在密炼机中进行塑炼，提高三种橡胶的融合效果，是三种橡胶的共混胶具有更高的耐热稳定性，在高温状态不发生解析作用。该型橡胶中的耐热增强剂经过硅烷偶联剂进行表面改性，这种添加剂的使用可以使得橡胶中的有机大分子材料和无机填料结合的更加稳固，避免高温状态对材料中各物质相容性的影响。滑石粉在橡胶材料中主要作为无机填料使用，能够提升橡胶的形态稳定性，改善材料的耐压性能、剪切强度、热膨胀系数等多项性能。白炭黑的作用是对橡胶进行补强，同时还使得橡胶材料的成分之间的粘附力增强，使得橡胶制品的抗撕裂和耐热抗老化性能得到提高。其中，双环辛烷和三氧化二锑在本专利技术中主要作为阻燃剂使用，防止橡胶在工作过程发生燃烧破坏材料的性质，这两种阻燃剂的复合使用可以让引燃的橡胶在3-5s内自熄，避免引发火灾。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种高温设备用耐热橡胶，按照质量份数，该耐热橡胶包括如下组分：三元乙丙橡胶55份，丙烯酸酯橡胶20份，溴化丁基橡胶30份，硬脂酸3份，耐热增强剂6份，氰乙基三甲氧基硅烷3份，白炭黑7份，双环辛烷10份，三氧化二锑3份，偏苯三酸三辛酯2份，滑石粉14份，硅烷偶联剂2份，硫磺1份，硫化剂0.4份，防老剂0.5份。本实施例中使用的耐热增强剂的主要成分为纳米氧化铈、纳米氧化锌和纳米氧化铁的混合物，三者的质量比为1:3:6。该型耐热增强剂使用前需要利用硅烷偶联剂进行表面处理，表面处理的方法为：将耐热增强剂各成分按照质量配比混合均匀得到混合物，然后将15份混合物和1份硅烷偶联剂、3份无水乙醇、2份蒸馏水一起投入到高速混合机中，在110℃的温度下高速混合20-25min，然后经冷却、干燥处理后，得到所需经表面处理的耐热增强剂。滑石粉和白炭黑的目数为250目；硫化剂选用硫化剂PDM；防老剂选用防老剂RD。本专利技术提供的耐热橡胶的制备方法如下：(1)按照质量份数，将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、溴化丁基橡胶和氰乙基三甲氧基硅烷投入到密炼机中进行塑炼，塑炼时间为20min，塑炼温度为110℃，待三种胶料充分融合后，开始排料，排出的混合胶自然冷却静置18h。(2)将混合胶再次加入到密炼机中，同时将硬脂酸和防老剂投入到密炼机中混炼5min，接着加入双环辛烷和三氧化二锑继续混炼2min，最后将耐热增强剂、滑石粉、白炭黑和硅烷偶联剂加入到密炼机中混炼8min，密炼机中的混炼加工温度为85℃，混炼结束后开始排料。(3)密炼机混炼排出的胶料直接投入到开炼机中，开炼机的加工温度为50℃，同时将硫磺和硫化剂加入到开炼机中，薄通6次，完成开炼后，胶料送入到平板硫化机上进行硫化处理，硫化温度为150℃，硫化压力为10MPa，硫化时间为8min，硫化完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温设备用耐热橡胶，其特征在于：按照质量份数，所述耐热橡胶包括如下组分：三元乙丙橡胶55‑80份，丙烯酸酯橡胶20‑25份，溴化丁基橡胶30‑40份，硬脂酸3‑6份，耐热增强剂6‑8份，氰乙基三甲氧基硅烷3‑4份，白炭黑7‑10份，双环辛烷10‑13份，三氧化二锑3‑4份，偏苯三酸三辛酯2‑5份，滑石粉14‑18份，硅烷偶联剂2‑4份，硫磺1‑2份，硫化剂0.4‑0.6份，防老剂0.5‑1.8份。

【技术特征摘要】
1.一种高温设备用耐热橡胶，其特征在于：按照质量份数，所述耐热橡胶包括如下组分：三元乙丙橡胶55-80份，丙烯酸酯橡胶20-25份，溴化丁基橡胶30-40份，硬脂酸3-6份，耐热增强剂6-8份，氰乙基三甲氧基硅烷3-4份，白炭黑7-10份，双环辛烷10-13份，三氧化二锑3-4份，偏苯三酸三辛酯2-5份，滑石粉14-18份，硅烷偶联剂2-4份，硫磺1-2份，硫化剂0.4-0.6份，防老剂0.5-1.8份。2.根据权利要求1所述一种高温设备用耐热橡胶，其特征在于：按照质量份数，所述耐热橡胶包括如下组分：三元乙丙橡胶65-70份，丙烯酸酯橡胶23-24份，溴化丁基橡胶34-36份，硬脂酸4-5份，耐热增强剂6-7份，氰乙基三甲氧基硅烷3.5-3.7份，白炭黑7-8份，双环辛烷12-13份，三氧化二锑3.6-3.8份，偏苯三酸三辛酯3-4份，滑石粉15-16份，硅烷偶联剂3-4份，硫磺1.3-1.5份，硫化剂0.4-0.5份，防老剂0.8-1.2份。3.根据权利要求1所述一种高温设备用耐热橡胶，其特征在于：所述耐热增强剂的主要成分为纳米氧化铈、纳米氧化锌和纳米氧化铁的混合物，三者的质量比为1:3:6。4.根据权利要求3所述一种高温设备用耐热橡胶，其特征在于：所述耐热增强剂使用前需要利用硅烷偶联剂进行表面处理，表面处理的方法为：将耐热增强剂各成分按照质量配比混合均匀得到混合物，然后将15份混合物和1份硅烷偶联剂、3份无水乙醇、2份蒸馏水一起投入到高速混合机中，在110-125℃的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，
申请(专利权)人：合肥聪亨新型建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34