本发明专利技术公开了一种耐臭氧低压变丁腈橡胶，包括如下重量份的各组分：丁腈橡胶30‑60份、丁腈橡胶‑聚氯乙烯聚合物60‑90份、N550炭黑60‑62份、N770炭黑70‑71份、增塑剂15‑17份、氧化锌5‑6份、硬脂酸1‑3份、防老剂3‑4份、加工助剂3‑4份、多氟硫化剂0.625‑0.631份、促进剂4.69‑4.74份。本发明专利技术通过在丁腈橡胶中添加多氟硫化剂，通过多氟硫化剂对橡胶进行硫化交联聚合，由于多氟硫化剂中含有大量的氟元素，进而使得制备的橡胶具有较高的耐臭氧性能，同时多氟硫化剂中同时含有两个过氧基团，能够提高橡胶的聚合程度，进而提高了橡胶的强度和刚性，降低了橡胶的压缩永久变形。
A low-pressure ozone-resistant nitrile-butadiene rubber and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种耐臭氧低压变丁腈橡胶及其制备方法
本专利技术属于领域，涉及一种耐臭氧低压变丁腈橡胶及其制备方法。
技术介绍
游艇发动机系统部件的橡胶制品一般要求耐天候、耐油、密封性能高等要求，这里耐天候指的是耐海水侵蚀，表现为耐盐水、耐臭氧，尤其耐臭氧性能最为突出，而关于耐油性能这一方面，丁腈橡胶作为一种典型的耐油橡胶，由于其分子组成是丁二烯与丙烯腈的共聚物，该官能基团属于强极性基团，物理性能表现为耐油性能突出，广泛应用于制作耐油胶管、动、静态橡胶密封垫、“O”型圈、胶带、胶辊、橡胶隔膜等制品，此外，丁腈橡胶按丙烯腈含量划分，其含量越高耐油性能越优异。但凡事物极必反，其含量越高，对应的其他性能就会下降，如低温性能变差、耐臭氧性能变差以及压缩永久变形变大等。而且丁腈橡胶耐臭氧本身性能就很差，跟天然橡胶差不多，其丙烯腈含量越高，分子极性越大，越容易受臭氧破坏，其表现耐臭氧性能越差，一般会采取并用一些其他耐臭氧的胶种，如氯丁橡胶、PVC等，但考虑到并用后材料成本的因素，通常选择并用PVC改善其臭氧性能，但是对于耐臭氧性能并没有太大程度的改变，此外影响丁腈橡胶胶料高温压缩永久变形的因素有很多，丁腈橡胶的丙烯腈含量，其值越高，分子链上趋于热塑性的丙烯腈嵌段越多，丁腈橡胶的压缩永久变形就越大，而且一旦丁腈橡胶并用PVC后，其压缩永久变形也会随并用的PVC含量增加而变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐臭氧低压变丁腈橡胶及其制备方法，通过在丁腈橡胶中添加多氟硫化剂，通过多氟硫化剂对橡胶进行硫化交联聚合，由于多氟硫化剂中含有大量的氟元素，进而使得制备的橡胶具有较高的耐臭氧性能，同时多氟硫化剂中同时含有两个过氧基团，能够提高橡胶的聚合程度，进而提高了橡胶的强度和刚性，降低了橡胶的压缩永久变形。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种耐臭氧低压变丁腈橡胶，包括如下重量份的各组分：丁腈橡胶30-60份丁腈橡胶-聚氯乙烯聚合物60-90份N550炭黑60-62份N770炭黑70-71份增塑剂15-17份氧化锌5-6份硬脂酸1-3份防老剂3-4份加工助剂3-4份多氟硫化剂0.625-0.631份促进剂4.69-4.74份其中多氟硫化剂的具体制备过程如下：步骤1：称取一定量的2，4-戊二酮加入乙醚中，升温至70-80℃回流，然后向其中加入丙烯酸六氟丁酯，恒温反应8-9h，然后进行减压蒸馏，得到氟化二酮；其中2，4-戊二酮与丙烯酸六氟丁酯按照物质的量之比为1：2.02-2.03的比例加入；由于2，4-戊二酮中两个羰基的吸电子作用，使得两个羰基之间的碳原子较为活泼，能够与丙烯酸六氟丁酯发生加成反应，进而使得丙烯酸六氟丁酯引入戊二酮分子链上，使得制备的氟化二酮中含有大量的氟元素；步骤2：将一定量的饱和亚硫酸氢钠溶液加入反应容器中，然后向反应容器中加入步骤1中制备的氟化二酮，升温至50-60℃搅拌反应2-3h，然后进行过滤，并将过滤后的产物依次用去离子水和乙醇洗涤后烘干，得到氟化二羟基亚硫酸钠，其中亚硫酸氢钠和氟化二酮按照物质的量之比为2.1：1的比例加入；通过饱和亚硫酸氢钠与羰基之间进行加成反应，生成进而使得产物中引入醇羟基；步骤3：将步骤2中制备的氟化二羟基亚硫酸钠和异丙苯过氧化氢同时加入反应容器中，然后向反应容器中加入丙酮溶液，搅拌溶解后得到混合液，然后升温至60-70℃，并向反应容器中不断滴加高氯酸，控制滴加速度为5-5.5mL/min，滴加完全后恒温反应5-6h，然后进行过滤后用氢氧化钠溶液洗涤至中性，再用乙醇洗涤5-6次，接着放入50-60℃的烘箱中烘干，得到多氟硫化剂；其中氟化二羟基亚硫酸钠和异丙苯过氧化氢按照物质的量之比为1：2.04-2.05的比例混合，同时每千克氟化二羟基亚硫酸钠中加入高氯酸20.21-20.24mL,加入丙酮6L；由于氟化二羟基亚硫酸钠中含有叔醇，能够与异丙苯过氧化氢在高氯酸的作用下进行聚合，生成过氧化物，进而实现对丁腈橡胶的硫化交联聚合，同时由于氟化二羟基亚硫酸钠中含有两个叔醇基，进而能够在制备的硫化剂中引入两个过氧基团，提高了丁腈橡胶的交联聚合程度，进而提高了聚合后橡胶的刚性和硬度，降低了橡胶的变形性，实现了橡胶的永久变形性能，同时由于硫化剂中引入大量的氟元素，提高了交联后聚合物的耐臭氧性能。一种耐臭氧低压变丁腈橡胶的制备方法，具体制备过程如下：第一步，将丁腈橡胶和丁腈橡胶-聚氯乙烯聚合物置入密炼机中进行塑炼240s，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂以及加工助剂混炼120s，再加入炭黑N550和炭黑N770混炼，90s后加入增塑剂HD2塑炼120s，然后在90℃时加入多氟硫化剂以及促进剂，升温至105℃时排胶；第二步，将第一步中制备的混炼胶置入开炼机中，辊距调整6mm左右散热，之后进行薄通2～3次，辊距为1mm，薄通结束后调整辊距为5mm，翻炼1～2次后出片，冷却停放2小时；第三步，取样用63T平板硫化机制作硬度块和试片，硫化温度180℃，时间420s。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过在丁腈橡胶中添加多氟硫化剂，通过多氟硫化剂对橡胶进行硫化交联聚合，由于多氟硫化剂中含有大量的氟元素，进而使得制备的橡胶具有较高的耐臭氧性能，进而解决了现有技术中丁腈橡胶耐臭氧本身性能就很差，跟天然橡胶差不多，其丙烯腈含量越高，分子极性越大，越容易受臭氧破坏，其表现耐臭氧性能越差，一般会采取并用一些其他耐臭氧的胶种，如氯丁橡胶、PVC等，但考虑到并用后材料成本的因素，通常选择并用PVC改善其臭氧性能，但是对于耐臭氧性能并没有太大程度的改变的问题。2、本专利技术制备的多氟硫化剂中同时含有两个过氧基团，能够提高橡胶的聚合程度，并且在多氟硫化剂中引入大量的苯环，进而提高了多氟硫化剂的键能，使得交联后的橡胶材料具有较高的硬度、强度和刚性，降低了橡胶的压缩永久变形，解决了现有技术中丁腈橡胶的丙烯腈含量越高，分子链上趋于热塑性的丙烯腈嵌段越多，丁腈橡胶的压缩永久变形就越大，而且一旦丁腈橡胶并用PVC后，其压缩永久变形也会随并用的PVC含量增加而变大的问题。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术氟化二羟基亚硫酸钠反应结构式；图2为本专利技术多氟硫化剂反应结构式。具体实施方式实施例1：多氟硫化剂的具体制备过程如下：步骤1：将3mol2，4-戊二酮加入乙醚中，升温至70-80℃回流，然后向其中加入6.06mol丙烯酸六氟丁酯，恒温反应8-9h，然后进行减压蒸馏，得到氟化二酮；步骤2：将6.3mol亚硫酸氢钠配置成饱和亚硫酸氢钠溶液，然后加入反应容器中，然后向反应容器中加入3mol步骤1中制备的氟化二酮，升温至50-60℃搅拌反应2-3h，然后进行过滤，并将过滤后的产物依次用去离子水和乙醇洗涤后烘干，得到氟化二羟基亚硫酸钠，如图1所示；步骤3：将3mol步骤2中制备的氟化二羟基亚硫酸钠和6.15mol异丙苯过氧化氢同时加入反应容器中，然后向反应容器中加入18L丙酮溶液，搅拌溶解后得到混合液，然后升温至60-70℃，并向反应容器中不断滴加60.63mol高氯酸，控制滴加速度为5-5.5mL/min，滴加完全后恒温反应5-6h，然后进行过滤后用氢氧化钠溶液洗涤至中性，再用乙醇洗涤5-6次，接着放入5本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐臭氧低压变丁腈橡胶，其特征在于，包括如下重量份的各组分：丁腈橡胶 30‑60份丁腈橡胶‑聚氯乙烯聚合物 60‑90份N550炭黑 60‑62份N770炭黑 70‑71份增塑剂 15‑17份氧化锌 5‑6份硬脂酸 1‑3份防老剂 3‑4份加工助剂 3‑4份多氟硫化剂 0.625‑0.631份促进剂 4.69‑4.74份。
【技术特征摘要】
1.一种耐臭氧低压变丁腈橡胶，其特征在于，包括如下重量份的各组分：丁腈橡胶30-60份丁腈橡胶-聚氯乙烯聚合物60-90份N550炭黑60-62份N770炭黑70-71份增塑剂15-17份氧化锌5-6份硬脂酸1-3份防老剂3-4份加工助剂3-4份多氟硫化剂0.625-0.631份促进剂4.69-4.74份。2.根据权利要求1所述的一种耐臭氧低压变丁腈橡胶，其特征在于，多氟硫化剂的具体制备过程如下：步骤1：称取一定量的2，4-戊二酮加入乙醚中，升温至70-80℃回流，然后向其中加入丙烯酸六氟丁酯，恒温反应8-9h，然后进行减压蒸馏，得到氟化二酮；步骤2：将一定量的饱和亚硫酸氢钠溶液加入反应容器中，然后向反应容器中加入步骤1中制备的氟化二酮，升温至50-60℃搅拌反应2-3h，然后进行过滤，并将过滤后的产物依次用去离子水和乙醇洗涤后烘干，得到氟化二羟基亚硫酸钠；步骤3：将步骤2中制备的氟化二羟基亚硫酸钠和异丙苯过氧化氢同时加入反应容器中，然后向反应容器中加入丙酮溶液，搅拌溶解后得到混合液，然后升温至60-70℃，并向反应容器中不断滴加高氯酸，控制滴加速度为5-5.5mL/min，滴加完全后恒温反应5-6h，然后进行过滤后用氢氧化钠溶液洗涤至中性，再用乙醇洗涤5-6次，接着放入50-60℃的烘箱中烘干，得...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶华伟，秦文毅，
申请(专利权)人：宁国市正道橡塑零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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