丁腈橡胶硫化组合物和硫化丁腈橡胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及硫化橡胶领域，具体地，涉及一种丁腈橡胶硫化组合物和硫化丁腈橡胶及其制备方法与应用。所述丁腈橡胶硫化组合物含有丁腈橡胶基胶、硫化剂、硫化促进剂、补强剂、增塑剂和活化剂，其中，所述增塑剂为芳香二羧酸二烷基酯和脂肪二羧酸二烷基酯中的一种或多种，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为30‑50重量份，所述增塑剂的含量为10‑30重量份。本发明专利技术的组合物通过其中各个有效成分的协同作用，能够获得具有较高耐油性能、耐低温性能且适于作为密封用的橡胶材料的硫化丁腈橡胶。

【技术实现步骤摘要】
丁腈橡胶硫化组合物和硫化丁腈橡胶及其制备方法与应用
本专利技术涉及硫化橡胶领域，具体地，涉及一种丁腈橡胶硫化组合物和硫化丁腈橡胶及其制备方法与应用。
技术介绍
橡胶密封制品广泛应用于汽车、机械、电子、石油和航天航空等领域，是防止漏油、漏气等不可缺少的重要元件。随着石油工业的迅速发展，现代石油开采已从原先的陆地向海洋和沙漠地区深入，橡胶密封制品所使用的环境日趋恶劣；同时由于油组分的复杂化，对密封橡胶制品的耐油性提出了新的要求。橡胶密封制品性能、质量的优劣主要取决于它的基体胶料，耐油密封材料的常用胶种有：氟橡胶(FPM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、硅橡胶(Q)、丁腈橡胶(NBR)等。NBR是一种最通用的耐油橡胶，是一种由丁二烯与丙烯腈单体共聚而成的合成橡胶。其最大的特点就是耐油性(特别是耐矿物油、动植物油、液体燃料和溶剂)优异，但其耐高温性能中等，耐寒性、耐天候老化性能差。研究发现，NBR的耐油性与丙烯腈含量密切相关，随着丙烯腈含量的增大，NBR的耐油性显著提高，但其耐寒性能变差。近年来，人们对NBR的共混和改性进行了大量的研究，以提高NBR橡胶的耐高温高寒、耐天候、耐臭氧老化等性能，使NBR能够在更苛刻的环境下使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够获得具有较高耐油性能、耐低温性能且适于作为密封用的橡胶材料的丁腈橡胶硫化组合物和硫化丁腈橡胶及其制备方法与应用。为了实现上述目的，本专利技术提供一种丁腈橡胶硫化组合物，所述组合物含有丁腈橡胶基胶、硫化剂、硫化促进剂、补强剂、增塑剂和活化剂，其中，所述增塑剂为芳香二羧酸二烷基酯和脂肪二羧酸二烷基酯中的一种或多种，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为30-50重量份，所述增塑剂的含量为10-30重量份。本专利技术还提供了由上述组合物经混炼硫化得到的硫化丁腈橡胶。本专利技术还提供了一种硫化丁腈橡胶的制备方法，该方法包括将上述合物进行混炼，并将得到的混炼胶进行硫化。本专利技术还提供了上述方法制得的硫化丁腈橡胶。本专利技术还提供了上述硫化丁腈橡胶在作为油储罐密封材料中的应用。本专利技术的组合物通过其中各个有效成分的协同作用，能够获得具有较高耐油性能、耐低温性能且适于作为密封用的橡胶材料的硫化丁腈橡胶。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种丁腈橡胶硫化组合物，所述组合物含有丁腈橡胶基胶、硫化剂、硫化促进剂、补强剂、增塑剂和活化剂，其中，所述增塑剂为芳香二羧酸二烷基酯和脂肪二羧酸二烷基酯中的一种或多种，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为30-50重量份，所述增塑剂的含量为10-30重量份。根据本专利技术，尽管所述补强剂和增塑剂在上述用量范围内即可获得本专利技术所需的组合物，但是为了获得能够具有增强机械性能、耐油性能、耐低温性能的丁腈橡胶，优选地，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为40-50重量份，所述增塑剂的含量为15-25重量份。根据本专利技术，在本专利技术的一种优选的实施方式中，更优选地，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为45-50重量份；所述增塑剂的含量为15-20重量份，更优选为15-18重量份。根据本专利技术，为了能够获得适用于作为密封用材料的橡胶，特别是作为大型原油储罐新型一、二次密封用的橡胶材料，优选地，所述丁腈橡胶基胶中，丙烯腈提供的结构单元的含量为20-40重量％，丁二烯提供的结构单元的含量为60-80重量％。更优选地，所述丁腈橡胶基胶中，丙烯腈提供的结构单元的含量为25-35重量％，丁二烯提供的结构单元的含量为65-75重量％。根据本专利技术，本专利技术的丁腈橡胶基胶优选采用ML(1+4)100℃为40-80、特别是50-70的丁腈橡胶作为基胶。由此，可以使得所述丁腈橡胶基胶与本专利技术的组合物中的其他的有效成分更好地相容，获得本专利技术所需性能的丁腈橡胶。根据本专利技术，所述增塑剂与丁腈橡胶基胶的相容性良好，可改进加工工艺，在于本专利技术的组合物的其他有效成分配合下，能够提高所得NBR的拉断伸长率、降低硬度且提高NBR弹性性质。其中，所述芳香二羧酸二烷基酯可以为本领域常规的芳香二羧酸的二烷基酯，优选为式R2OOC-R1-COOR2所示的化合物，其中，R1为C6-C15的亚芳基，两个R2各自独立地选自C1-C10的烷基。其中，C6-C15的亚芳基例如可以为亚苯基、联苯形成的亚基、萘环形成的亚基等。C1-C10的烷基例如可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。更优选地，所述芳香二羧酸二烷基酯为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。其中，所述脂肪二羧酸二烷基酯可以为本领域常规的脂肪二羧酸的二烷基酯，优选为式R4OOC-R3-COOR4所示的化合物，R3为C4-C12的亚烷基，两个R4各自独立地选自C1-C10的烷基；其中，C4-C12的亚烷基例如可以由丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等中的至少一种形成的亚烷基；C1-C10的烷基如上所述的进行选择。更优选地，所述脂肪二羧酸二烷基酯为己二酸二丁酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、辛二酸二丁酯、辛二酸二己酯、辛二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二己酯和癸二酸二辛酯中的一种或多种。特别优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、辛二酸二辛酯和癸二酸二辛酯中的一种或多种。根据本专利技术，所述补强剂可以为本领域常规应用于硫化橡胶中的补强剂，优选地，所述补强剂为炭黑，例如为炭黑N550。根据本专利技术，尽管所述硫化剂、硫化促进剂和活化剂可以采用本领域制备硫化丁腈橡胶的常规用量，但是为了使得所述硫化剂、硫化促进剂和活化剂能够与本专利技术的补强剂和增塑剂良好地配合，并提高与丁腈橡胶基胶的相容性，而后获得本专利技术所需的较高耐油性能、耐低温性能、良好机械性能且适于作为密封用的橡胶材料的丁腈橡胶，优选情况下，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述硫化剂的含量为0.1-3重量份，所述硫化促进剂的含量为1-8重量份，所述活化剂的含量为2-10重量份。更优选地，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述硫化剂的含量为0.2-1重量份；所述硫化促进剂的含量为2-5重量份，更优选为3-4重量份；所述活化剂的含量为4-8重量份，更优选为5-7重量份。其中，所述硫化剂的种类可以为本领域的常规选择，例如可以选自硫黄、过氧化苯甲酰、氨基甲酸乙酯和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的一种或多种。其中，所述硫化促进剂可以为现有的各种能够缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量并提高橡胶的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁腈橡胶硫化组合物，其特征在于，所述组合物含有丁腈橡胶基胶、硫化剂、硫化促进剂、补强剂、增塑剂和活化剂，其中，所述增塑剂为芳香二羧酸二烷基酯和脂肪二羧酸二烷基酯中的一种或多种，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为30‑50重量份，所述增塑剂的含量为10‑30重量份。

【技术特征摘要】
1.一种丁腈橡胶硫化组合物，其特征在于，所述组合物含有丁腈橡胶基胶、硫化剂、硫化促进剂、补强剂、增塑剂和活化剂，其中，所述增塑剂为芳香二羧酸二烷基酯和脂肪二羧酸二烷基酯中的一种或多种，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为30-50重量份，所述增塑剂的含量为10-30重量份。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述补强剂的含量为40-50重量份；所述增塑剂的含量为15-25重量份，优选为15-18重量份；优选地，所述补强剂为炭黑。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述芳香二羧酸二烷基酯为式R2OOC-R1-COOR2所示的化合物，其中，R1为C6-C15的亚芳基，两个R2各自独立地选自C1-C10的烷基；更优选地，所述芳香二羧酸二烷基酯为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种；所述脂肪二羧酸二烷基酯为式R4OOC-R3-COOR4所示的化合物，R3为C4-C12的亚烷基，两个R4各自独立地选自C1-C10的烷基；更优选地，所述脂肪二羧酸二烷基酯为己二酸二丁酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、辛二酸二丁酯、辛二酸二己酯、辛二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二己酯和癸二酸二辛酯中的一种或多种；优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯、辛二酸二辛酯和癸二酸二辛酯中的一种或多种。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述丁腈橡胶基胶中，丙烯腈提供的结构单元的含量为20-40重量％，丁二烯提供的结构单元的含量为60-80重量％；优选地，所述丁腈橡胶基胶中，丙烯腈提供的结构单元的含量为25-35重量％，丁二烯提供的结构单元的含量为65-75重量％；优选地，所述丁腈橡胶基胶的ML(1+4)100℃为40-80，优选为50-70。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，相对于100重量份的丁腈橡胶基胶，所述硫化剂的含量为0.1-3重量份，所述硫化促进剂的含量为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐功庆，解希铭，王丽丽，王丽静，赵青松，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11