专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物及其制备方法。所述专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌20‑70份，邻苯二甲酸10‑50份；此外，还包括促进剂。所述硫化体系组合物的制备步骤为：（1）分别制备纳米氧化锌、促进剂乳液；（2）制备邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸的混合液；（3）搅拌下，将氧化锌乳液加入（2）的混合液；（4）搅拌下，在（3）中加入氯化锌至反应完全；（5）往（4）中加入促进剂乳液，混匀；（6）分离、烘干，等成品。采用本发明专利技术产品所得的硫化胶具有机械、耐老化、压缩永久变形、耐磨及耐溶剂等方面的优异性能。

Vulcanizing system composition for carboxyl nitrile rubber and preparation method thereof

The invention discloses a vulcanizing system composition for carboxyl nitrile rubber and a preparation method thereof. The special vulcanization system composition for carboxylated nitrile rubber comprises the following components by weight: 100 phr zinc oxide, 20 phr 70 phr zinc phthalate, 10 phr 50 phr phthalic acid, and an accelerator. The preparation steps of the vulcanizing system composition are: (1) preparing nano Zinc Oxide and accelerator emulsion respectively; (2) preparing the mixture of o-phenyl two formic acid zinc and o-phenyl two formic acid; (3) mixing the Zinc Oxide emulsion with (2) mixture under the agitation; (4) stirring, adding zinc chloride to (3) to complete reaction; (5) adding accelerant emulsion to (4) and mixing it; (6) separating, drying, and other finished products. The vulcanizate obtained by adopting the product of the invention has excellent mechanical properties, aging resistance, compression permanent deformation, wear resistance and solvent resistance.

【技术实现步骤摘要】
专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物及其制备方法。
技术介绍
羧基丁腈橡胶（XNBR）因在丁腈橡胶中引入羧基而增强了耐油性，同时赋予其较高的拉伸强度、弹性模量和硬度，并且具有较好的黏合性、耐磨性和耐老化性，主要用于制备耐油性和耐磨性要求较高的橡胶制品，如飞机、汽车和重要机械设备用动密封件及其配件。XNBR的交联可以通过常规的硫黄-促进剂体系或金属氧化物体系来实现。硫黄-促进剂作为硫化体系所得硫化胶的交联键是键能较高的单硫或双硫交联键，属于共价键；金属氧化物作为硫化体系所得硫化胶的交联键是离子型的，这与共价键完全不同，而且所得离子型弹性体具有更优异的物理机械性能。金属氧化物首推的是氧化锌ZnO，但使用ZnO的缺点是产品的硫化速度太快，导致了其在实际应用上存在易焦烧的困难。制备包覆型、缓释型ZnO或者配合适当的防焦剂是解决ZnO易引起XNBR焦烧问题的重要举措。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无焦烧风险、性能优异的专用于XNBR的硫化体系组合物及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：本专利技术的一种专用于XNBR的硫化体系组合物，所述专用于XNBR的硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌20-70份，邻苯二甲酸10-50份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为5%-15%。本专利技术所述的专用于XNBR的硫化体系组合物的制备方法，包括如下工艺步骤：（1）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、纳米氧化锌，充分搅拌均匀，备用；（2）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、促进剂，充分搅拌均匀，备用；（3）在反应釜中，加水、氢氧化钠，搅拌溶解后，边搅拌边加入邻苯二甲酸，直至充分溶解和混合均匀，且氢氧化钠与邻苯二甲酸的摩尔比按照硫化体系组合物中邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸的比例确定；（4）不断搅拌下，将步骤（1）中的乳液加入步骤（3）制备好的物料中，充分搅拌均匀；（5）不断搅拌下，往步骤（4）制备好的物料体系中加入氯化锌，再继续搅拌反应一段时间；（6）将步骤（2）中的乳液加入步骤（5）制备好的物料中，充分搅拌均匀；（7）离心分离后，经过滤、洗涤、干燥，即得成品。有益效果：本专利技术通过简单、易行的方法制备得到一种专用于XNBR的硫化体系组合物。在硫化过程中，邻苯二甲酸锌与XNBR形成配位交联键，利于改善硫化胶性能；氧化锌与XNBR通过中和反应形成离子型交联键，可以使硫化胶具有更优异的物理机械性能；纳米氧化锌作为邻苯二甲酸锌的晶核，可以获得以氧化锌为核、邻苯二甲酸锌为壳的包覆状结构，加上邻苯二甲酸的防焦烧功效，整个硫化体系组合物的防焦烧性能得以调整。具体实施方式以下通过实施例进一步说明本专利技术。应该理解的是，这些实施例是本专利技术的阐释和举例，并不以任何形式限制本专利技术的范围。实施例1本专利技术的一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物，所述硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌70份，邻苯二甲酸10份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为5%。本专利技术所述的专用于XNBR的硫化体系组合物的制备方法，包括如下工艺步骤：（1）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、纳米氧化锌，充分搅拌均匀，备用；（2）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、促进剂，充分搅拌均匀，备用；（3）在反应釜中，加水、氢氧化钠，搅拌溶解后，边搅拌边加入邻苯二甲酸，直至充分溶解和混合均匀，且氢氧化钠与邻苯二甲酸的摩尔比按照硫化体系组合物中邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸的比例确定；（4）不断搅拌下，将步骤（1）中的乳液加入步骤（3）制备好的物料中，充分搅拌均匀；（5）不断搅拌下，往步骤（4）制备好的物料体系中加入氯化锌，再继续搅拌反应一段时间；（6）将步骤（2）中的乳液加入步骤（5）制备好的物料中，充分搅拌均匀；（7）离心分离后，经过滤、洗涤、干燥，即得成品。实施例2实施例2与实施例1的区别在于：本专利技术的一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物，所述硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌20份，邻苯二甲酸50份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为15%。实施例3实施例3与实施例1的区别在于：本专利技术的一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物，所述硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌55份，邻苯二甲酸20份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为13%。实施例4实施例4与实施例1的区别在于：本专利技术的一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物，所述硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌35份，邻苯二甲酸35份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为7%。对比例1对比例1与实施例1的区别在于：硫化体系组合物的制备方法，包括如下工艺步骤：（1）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、纳米氧化锌，充分搅拌均匀，备用；（2）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、促进剂，充分搅拌均匀，备用；（3）在反应釜中，加水、氢氧化钠，搅拌溶解后，边搅拌边加入邻苯二甲酸，直至充分溶解和混合均匀，且氢氧化钠与邻苯二甲酸的摩尔比按照硫化体系组合物中邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸的比例确定；（4）不断搅拌下，往步骤（3）制备好的物料体系中加入氯化锌，再继续搅拌反应一段时间；（5）不断搅拌下，将步骤（1）和步骤（2）中的乳液加入步骤（4）制备好的物料中，充分搅拌均匀；（6）离心分离后，经过滤、洗涤、干燥，即得硫化体系组合物。对比例2对比例2与实施例1的区别在于：制备硫化体系组合物的工艺步骤为：将100份氧化锌、70份邻苯二甲酸锌、10份邻苯二甲酸和促进剂（其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为5%）在高混机中混合一定时间至均匀，即得硫化体系组合物。性能测试：将各种类型的硫化体系助剂应用在XNBR的基础配方中，所用配方见表1：先将除硫化剂之外的其他助剂与XNBR混炼制成母炼胶。分成若干份，再向其中分别加入硫化体系组合物，在开炼机上混炼，前、后辊的温度分别控制为（30±5）℃和（40±5）℃。使硫化体系组合物全部混入胶料，薄通6次后下片，在平板硫化机上硫化，硫化条件为160℃×20min，即得XNBR硫化胶。按国家标准进行测试，所得性能如表2所示。表2从表2数据的对比可以看出：采用本专利技术的硫化体系组合物所得的XNBR硫化胶的机械性能、耐老化性能、耐磨性能、压缩永久变形和耐油性能都最好；采用氧化锌和促进剂的配方4焦烧时间最短、最大扭矩最低，且所得硫化胶的各方面性能最差。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物，其特征在于：所述专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌         100份，邻苯二甲酸锌   20‑70份，邻苯二甲酸     10‑50份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为5%‑15%。

【技术特征摘要】
1.一种专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物，其特征在于：所述专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物包括按重量份计的以下组分：氧化锌100份，邻苯二甲酸锌20-70份，邻苯二甲酸10-50份；此外，硫化体系组合物还包括促进剂，其数量占氧化锌、邻苯二甲酸锌和邻苯二甲酸总量的重量百分比为5%-15%。2.制备权利要求1所述专用于羧基丁腈橡胶的硫化体系组合物的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：（1）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、纳米氧化锌，充分搅拌均匀，备用；（2）在搅拌釜中，加入水、乳化剂、促...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉娜，方春平，邱军，蒋丽，
申请(专利权)人：常州市五洲化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32