一种耐油阻燃橡胶材料及其加工方法技术

本发明专利技术公开一种耐油阻燃橡胶材料及其加工方法，包括以下质量份的原料丁苯橡胶100‑150份、玻璃纤维20‑30份、氧化锌10‑20份、聚氯乙烯树脂10‑20份、邻苯二甲酸二丁脂(DEP)20‑30份、2‑硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑1‑5份、N‑苯基‑α‑苯胺1‑5份、氮化铝和铝粉混合物10‑15份、硫磺1‑5份和石棉纤维20‑30份，其加工方法的流程包括丁苯橡胶预处理，玻璃纤维预处理，石棉纤维预处理，玻璃‑石棉纤维混制，纤维‑橡胶混制的工序；本发明专利技术通过对丁苯橡胶复合成分的改变，同时配合相应的加工方法，使加工的方法配合材料的变化能够融合制得复合材料，增加复合橡胶的耐油性和阻燃性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐油阻燃橡胶材料及其加工方法
本专利技术涉及橡胶材料改良
，具体的是一种耐油阻燃橡胶材料及其加工方法。
技术介绍
丁苯橡胶(SBR)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。作为工业应用中最普遍的橡胶，丁苯橡胶的耐油和阻燃效果的好坏直接决定着很多工业场合的使用寿命和安全性能，在工业应用中橡胶主要起到密封的作用，此时橡胶接触的环境较为复杂，油类物质浸泡或者污染水的浸泡都对橡胶的耐油型提出考验，再更多的场合，橡胶由于受热或者摩擦产生热量的增加，金属本身的耐热远高于橡胶材质，此时橡胶的阻燃的高阻燃系数决定了设备运行的安全性能，也可以有效的保护相关联的部件。目前，对于耐油的处理方式是在橡胶的成分中添加抗油的物质，或者在其表面涂覆防油的涂层，在阻燃的方式中以添加阻燃剂为主，现在也出现部分添加玻璃纤维的方式阻燃，不管哪种方式任然不能有很好的阻燃效果，尤其是橡胶本身燃点较低，其含量不能减少，减少了含量的橡胶失去了弹性。因此，如何改善现有丁苯橡胶中的成分，使丁苯橡胶的结构不发生变化，通过增加阻燃的物质和耐油的成分使丁苯橡胶中的橡胶和阻燃的物质之间结构紧密，丁苯橡胶之间有天然的隔绝的屏障避免橡胶的持续燃烧是本专利技术所要解决的技术问题。
技术实现思路
>为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种耐油阻燃橡胶材料及其加工方法，改善现有丁苯橡胶中的成分，使丁苯橡胶的结构不发生变化，通过增加阻燃的物质和耐油的成分使丁苯橡胶中的橡胶和阻燃的物质之间结构紧密，丁苯橡胶之间有天然的隔绝的屏障避免橡胶的持续燃烧。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种耐油阻燃橡胶材料，包括以下质量份的原料丁苯橡胶100-150份、玻璃纤维20-30份、氧化锌10-20份、聚氯乙烯树脂10-20份、邻苯二甲酸二丁脂(DEP)20-30份、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑1-5份、N-苯基-α-苯胺1-5份、氮化铝和铝粉混合物10-15份、硫磺1-5份和石棉纤维20-30份，该耐油阻燃橡胶材料的加工方法的流程包括丁苯橡胶预处理，玻璃纤维预处理，石棉纤维预处理，玻璃-石棉纤维混制，纤维-橡胶混制的工序，具体的工艺流程如下：步骤一、丁苯橡胶预处理：将未硫化的丁苯橡胶在压辊上辊压，轧制成厚度为1mm的薄片，将聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉颗粒在粉碎机中粉碎，聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉按照1∶2∶2∶2的重量比例混合后均匀地撒在丁苯橡胶薄片上，将混合的丁苯橡胶加热至融化后在搅拌机中充分搅拌，搅拌后放入到静置箱中自然冷却，最后将丁苯橡胶通过硫磺进行硫化处理，制得备用的半硫化丁苯橡胶；步骤二、玻璃纤维预处理：将预处理玻璃纤维与氨水按质量比为1∶50～1∶60混合加入反应器，分散均匀后，再向反应器中的氨水中缓慢充入二氧化碳，玻璃纤维在氨水中反应2～3h，再将玻璃纤维从氨水中取出在过滤箱中过滤掉结晶物质，经过清水的漂洗之后放入到干燥箱中干燥得到改性玻璃纤维；步骤三、石棉纤维预处理：将纤蛇纹石石棉纤维在清水中漂洗10min，再将纤蛇纹石石棉纤维已送到蒸煮箱中，蒸煮箱中放入将纤蛇纹石石棉纤维淹没的石灰水，纤蛇纹石石棉纤维在蒸煮箱中加热蒸煮至石灰水的液面低于纤蛇纹石石棉纤维时停止加热蒸煮，将纤蛇纹石石棉纤维放入到干燥箱中进行干燥，干燥后的纤蛇纹石石棉纤维经过震动去粒后和清水混合搅拌，将在搅拌后的复合纤蛇纹石石棉纤维浆液中加入氢氧化钠并搅拌反应10min，取出石棉纤维风干，制得石棉纤维备用；步骤四、玻璃-石棉纤维混制：将步骤二和步骤三获得的玻璃纤维和石棉纤维按照1∶1的重量比例放入到混合箱中，向混合箱中注入氯化铁溶液，氯化铁溶液的体积是纤维混合体积的三倍，混合纤维在氯化铁溶液中充分分散，静置2小时，将沉淀的纤维在过滤箱中过滤，通过清水洗涤后再放入干燥箱中干燥后得到玻璃-石棉纤维的混合纤维；步骤五、纤维-橡胶混制：首先向步骤一制得的丁苯橡胶中加入2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑进行塑炼，再向塑炼胶中加入氧化锌、N-苯基-α-苯胺、步骤四制得的混合纤维、硫磺和邻苯二甲酸二丁脂进行混炼，制得耐油阻燃橡胶。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤一中丁苯橡胶辊压的压力为10-20MPa，压辊的温度在60-80℃，丁苯橡胶在进入压辊之前预热温度为50-60℃，聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺和氮化铝和铝粉颗粒粉碎后的粒径为0.1-0.2um，丁苯橡胶和聚氯乙烯树脂、二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺和氮化铝、铝粉搅拌的转速为100r/min，搅拌30min，半硫化丁苯橡胶中硫磺和丁苯橡胶的重量比例为1∶6-10。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤二中将二氧化硅加入熔炼炉中使其在1000℃以上的高温条件下熔融成澄清的粘度为700-900Pa·s的玻璃液体，玻璃液体经过料道流入纤维拉板中，通过纤维拉板的孔洞形成均匀的液体玻璃纤维束进入拉伸器内，在拉伸器中液体玻璃纤维在拉伸力的作用下拉成粗拉玻璃纤维，其中拉伸盘温度为850-900℃，拉伸的力为100-500N，粗拉玻璃纤维直径为700-800μm，粗拉纤维经拉伸盘折断出后经过火焰塑形口，在高温高速气流作用下形成精拉纤维，精拉纤维直径为4.3-6.8μm，风冷后得到待使用的玻璃纤维。作为本专利技术进一步的方案，所述干燥箱的工作温度为60℃，湿度为30％-50％。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤四的具体操作过程如下：S1、将玻璃纤维和石棉纤维通过称重的方式得到等量的玻璃纤维和石棉纤维混合物；S2、缓慢向混合箱中注入氯化铁溶液，氯化铁溶液从四个对称的方向沿着混合箱的边缘注入，氯化铁溶液在注入的过程中在超过玻璃纤维和石棉纤维混合物的顶部时，暂停注入，等待十分钟继续注入；S3、当三倍体积的氯化铁溶液注入到玻璃纤维和石棉纤维混合物时，将氮气气管放入到氯化铁溶液底部，通过缓慢通入氮气将分散在氯化铁溶液中的玻璃纤维和石棉纤维轻微上下浮动，将连接在一起的玻璃纤维和石棉纤维分散；S4、完成S3的玻璃纤维和石棉纤维分散后，将混合箱上部盖板密封，放置在室内静置2小时以上，再将混合箱中的混合物倒入到过滤箱中过滤，过滤箱的孔洞直径小于玻璃纤维和石棉纤维直径，过滤后的玻璃纤维和石棉纤维通过清水的漂洗后捞出在温度为60℃，湿度为30％-50％的干燥箱中干燥。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤五中步骤一中制得的丁苯橡胶和步骤四制得的混合纤维按照3∶1的重量比例进行混合。作为本专利技术进一步的方案，所述石棉纤维采用纤蛇纹石石棉，氮化铝和铝粉的粒径为经过微米级的400目筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐油阻燃橡胶材料，其特征在于，包括以下质量份的原料丁苯橡胶100-150份、玻璃纤维20-30份、氧化锌10-20份、聚氯乙烯树脂10-20份、邻苯二甲酸二丁脂20-30份、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑1-5份、N-苯基-α-苯胺1-5份、氮化铝和铝粉混合物10-15份、硫磺1-5份和石棉纤维20-30份，该耐油阻燃橡胶材料的加工方法的流程包括丁苯橡胶预处理，玻璃纤维预处理，石棉纤维预处理，玻璃-石棉纤维混制，纤维-橡胶混制的工序，具体的工艺流程如下：/n步骤一、将未硫化的丁苯橡胶在压辊上辊压，轧制成厚度为1mm的薄片，将聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉颗粒在粉碎机中粉碎，聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉按照1∶2∶2∶2的重量比例混合后均匀地撒在丁苯橡胶薄片上，将混合的丁苯橡胶加热至融化后在搅拌机中充分搅拌，搅拌后放入到静置箱中自然冷却，最后将丁苯橡胶通过硫磺进行硫化处理，制得备用的半硫化丁苯橡胶；/n步骤二、将预处理玻璃纤维与氨水按质量比为1∶50～1∶60混合加入反应器，分散均匀后，再向反应器中的氨水中缓慢充入二氧化碳，玻璃纤维在氨水中反应2～3h，再将玻璃纤维从氨水中取出在过滤箱中过滤掉结晶物质，经过清水的漂洗之后放入到干燥箱中干燥得到改性玻璃纤维；/n步骤三、将纤蛇纹石石棉纤维在清水中漂洗10min，再将纤蛇纹石石棉纤维已送到蒸煮箱中，蒸煮箱中放入将纤蛇纹石石棉纤维淹没的石灰水，纤蛇纹石石棉纤维在蒸煮箱中加热蒸煮至石灰水的液面低于纤蛇纹石石棉纤维时停止加热蒸煮，将纤蛇纹石石棉纤维放入到干燥箱中进行干燥，干燥后的纤蛇纹石石棉纤维经过震动去粒后和清水混合搅拌，将在搅拌后的复合纤蛇纹石石棉纤维浆液中加入氢氧化钠并搅拌反应10min，取出石棉纤维风干，制得石棉纤维备用；/n步骤四、将步骤二和步骤三获得的玻璃纤维和石棉纤维按照1∶1的重量比例放入到混合箱中，向混合箱中注入氯化铁溶液，氯化铁溶液的体积是纤维混合体积的三倍，混合纤维在氯化铁溶液中充分分散，静置2小时，将沉淀的纤维在过滤箱中过滤，通过清水洗涤后再放入干燥箱中干燥后得到玻璃-石棉纤维的混合纤维；/n步骤五、首先向步骤一制得的丁苯橡胶中加入2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑进行塑炼，再向塑炼胶中加入氧化锌、N-苯基-α-苯胺、步骤四制得的混合纤维、硫磺和邻苯二甲酸二丁脂进行混炼，制得耐油阻燃橡胶。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐油阻燃橡胶材料，其特征在于，包括以下质量份的原料丁苯橡胶100-150份、玻璃纤维20-30份、氧化锌10-20份、聚氯乙烯树脂10-20份、邻苯二甲酸二丁脂20-30份、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑1-5份、N-苯基-α-苯胺1-5份、氮化铝和铝粉混合物10-15份、硫磺1-5份和石棉纤维20-30份，该耐油阻燃橡胶材料的加工方法的流程包括丁苯橡胶预处理，玻璃纤维预处理，石棉纤维预处理，玻璃-石棉纤维混制，纤维-橡胶混制的工序，具体的工艺流程如下：
步骤一、将未硫化的丁苯橡胶在压辊上辊压，轧制成厚度为1mm的薄片，将聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉颗粒在粉碎机中粉碎，聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉按照1∶2∶2∶2的重量比例混合后均匀地撒在丁苯橡胶薄片上，将混合的丁苯橡胶加热至融化后在搅拌机中充分搅拌，搅拌后放入到静置箱中自然冷却，最后将丁苯橡胶通过硫磺进行硫化处理，制得备用的半硫化丁苯橡胶；
步骤二、将预处理玻璃纤维与氨水按质量比为1∶50～1∶60混合加入反应器，分散均匀后，再向反应器中的氨水中缓慢充入二氧化碳，玻璃纤维在氨水中反应2～3h，再将玻璃纤维从氨水中取出在过滤箱中过滤掉结晶物质，经过清水的漂洗之后放入到干燥箱中干燥得到改性玻璃纤维；
步骤三、将纤蛇纹石石棉纤维在清水中漂洗10min，再将纤蛇纹石石棉纤维已送到蒸煮箱中，蒸煮箱中放入将纤蛇纹石石棉纤维淹没的石灰水，纤蛇纹石石棉纤维在蒸煮箱中加热蒸煮至石灰水的液面低于纤蛇纹石石棉纤维时停止加热蒸煮，将纤蛇纹石石棉纤维放入到干燥箱中进行干燥，干燥后的纤蛇纹石石棉纤维经过震动去粒后和清水混合搅拌，将在搅拌后的复合纤蛇纹石石棉纤维浆液中加入氢氧化钠并搅拌反应10min，取出石棉纤维风干，制得石棉纤维备用；
步骤四、将步骤二和步骤三获得的玻璃纤维和石棉纤维按照1∶1的重量比例放入到混合箱中，向混合箱中注入氯化铁溶液，氯化铁溶液的体积是纤维混合体积的三倍，混合纤维在氯化铁溶液中充分分散，静置2小时，将沉淀的纤维在过滤箱中过滤，通过清水洗涤后再放入干燥箱中干燥后得到玻璃-石棉纤维的混合纤维；
步骤五、首先向步骤一制得的丁苯橡胶中加入2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑进行塑炼，再向塑炼胶中加入氧化锌、N-苯基-α-苯胺、步骤四制得的混合纤维、硫磺和邻苯二甲酸二丁脂进行混炼，制得耐油阻燃橡胶。


2.根据权利要求1所述的一种耐油阻燃橡胶材料，其特征在于，所述石棉纤维采用纤蛇纹石石棉，氮化铝和铝粉的粒径为经过微米级的400目筛网筛选的细小颗粒，氧化锌粒径为经过微米级的1000目筛网筛选的细小颗粒。


3.根据权利要求1所述的一种耐油阻燃橡胶材料的加工方法，其特征在于，具体的工艺流程如下：
步骤一、将未硫化的丁苯橡胶在压辊上辊压，轧制成厚度为1mm的薄片，将聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉颗粒在粉碎机中粉碎，聚氯乙烯树脂、2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑、N-苯基-α-苯胺、氮化铝和铝粉按照1∶2∶2∶2的重量比例混合后均匀地撒在丁苯橡胶薄片上，将混合的丁苯橡胶加热至融化后在搅拌机中充分搅拌，搅拌后放入到静置箱中自然冷却，最后将丁苯橡胶通过硫磺进行硫化处理，制得备用的半硫化丁苯橡胶；
步骤二、将预处理玻璃纤维与氨水按质量比为1∶50～1∶60混合加入反应器，分散均匀后，再向反应器中的氨水中缓慢充入二氧化碳，玻璃纤维在氨水中反应2～3h，再将玻璃纤维从氨水中取出在过滤箱中过滤掉结晶物质，经过清水的漂洗之后放入到干燥箱中干燥得到改性玻璃纤维；
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张珠峰，
申请(专利权)人：张珠峰，
类型：发明
国别省市：广东;44