一种耐高温橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种耐高温橡胶材料及其制备方法，所述耐高温橡胶材料包括以下原料：丙烯酸酯橡胶、改性乳胶悬浊液、ε‑己内酯、六氟铝酸钠、环氧亚麻籽油、N‑苯基‑2‑萘胺、硫化复合剂、润滑剂；所述改性乳胶悬浊液由以下方法制得：S1、天然胶乳和水混合得到天然胶乳悬浊液；S2、将L‑阿拉伯糖和八苯基环四硅氧烷加入到天然乳胶混悬液中，升温搅拌，降温至40℃，保温，冷却至室温，即得改性乳胶悬浊液；所述耐高温橡胶材料的制备方法包括以下步骤：A、准备原料；B、制备混合胶料；C、胶料改性；D、密炼、混炼、出条、冷却、静置熟化即得耐高温橡胶材料。本发明专利技术提出的橡胶材料，具有良好的力学性能和耐高温性能。

A high temperature resistant rubber material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温橡胶材料及其制备方法
本专利技术涉及橡胶材料
，尤其涉及一种耐高温橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
橡胶通常在室温下富有弹性，在较小的外力作用下能产生较大的形变，且外力去除后还能够恢复至原始状态。根据来源的不同，橡胶主要分为天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。但随着产品性能的不断提高，对辅助产品的性能也有这越来越高的要求，一些单一的天然橡胶或是合成橡胶在功能上已无法满足产品的需求，因此，复合橡胶油然而生。复合橡胶就是在天然橡胶的基础上加上少许合成橡胶以及部分化工产品混合提炼而来，以在某一特殊需求方面使复合橡胶达到预想标准。所以近年来对复合橡胶的研究越来越火热和迫切。比如长期在高温条件下使用的密封件、密封圈以及航空、航天、汽车等领域需求的橡胶，大部分就需要长期耐受较高温度。而现有的耐高温橡胶的耐高温度很难高于250℃，有时为了提高耐高温性能会向橡胶里添加一些辅材，但这又会影响橡胶的力学性能以及使用寿命。基于现有技术中存在的不足，本专利技术提出一种耐高温橡胶材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有橡胶的功能性差，现有复合橡胶的耐受温度很难达到250℃以上，加辅材后力学性能和使用寿命下降的问题，而提出的一种耐高温橡胶材料及其制备方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种耐高温橡胶材料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯橡胶40～60份、改性乳胶悬浊液30～50份、ε-己内酯0.4～0.8份、六氟铝酸钠0.2～0.6份、环氧亚麻籽油0.3～0.8份、N-苯基-2-萘胺0.3～0.9份、硫化复合剂0.6～1.2份、润滑剂1.6～2.2份；所述改性乳胶悬浊液由以下方法制得：S1、将天然胶乳和水混合，采用高速剪切乳化机打散1～2h，得到天然胶乳悬浊液，其中天然胶乳悬浊液中天然胶乳质量含量为40％～70％；S2、将步骤S1天然乳胶质量的0.2％～0.6％的L-阿拉伯糖和步骤S1天然乳胶质量的0.5％～1.5％的八苯基环四硅氧烷加入到步骤S1制得的天然乳胶混悬液中，升温至60～70℃，以1500～2000r/min的转速搅拌1～2h，降温至40℃，保温1h，冷却至室温，即得改性乳胶悬浊液。优选的，所述耐高温橡胶材料包括以下重量份的原料：丙烯酸酯橡胶50份、改性乳胶悬浊液40份、ε-己内酯0.6份、六氟铝酸钠0.4份、环氧亚麻籽油0.5份、N-苯基-2-萘胺0.6份、硫化复合剂0.9份、润滑剂1.9份。优选的，所述硫化复合剂由硫磺与二硫化二苯并噻唑复配而成，或由硫磺与2-巯基苯并噻唑复配而成。优选的，所述硫磺与二硫化二苯并噻唑的质量比为3：0.3～0.9，且复配方法为：将硫磺与二硫化二苯并噻唑混合，并加入硫磺与二硫化二苯并噻唑总质量5～8倍的乙醇，超声分散40～60min，减压浓缩，干燥即得。优选的，所述硫磺与2-巯基苯并噻唑的质量比为2：0.5～1.1，且复配方法为：将硫磺与2-巯基苯并噻唑混合，并加入硫磺与2-巯基苯并噻唑总质量5～8倍的乙醇，超声分散40～60min，减压浓缩，干燥即得。优选的，所述超声分散时，超声波频率为30KHz，温度控制为40～50℃。优选的，所述润滑剂为聚乙烯蜡或者凡士林。本专利技术还提出了一种耐高温橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、按照丙烯酸酯橡胶40～60份、改性乳胶悬浊液30～50份、ε-己内酯0.4～0.8份、六氟铝酸钠0.2～0.6份、环氧亚麻籽油0.3～0.8份、N-苯基-2-萘胺0.3～0.9份、硫化复合剂0.6～1.2份、润滑剂1.6～2.2份称取各原料，备用；B、将丙烯酸酯橡胶、改性乳胶悬浊液和润滑剂在300～400r/min的转速下搅拌混合20～30min，得混合胶料；C、将步骤B制得的混合胶料升温至40℃，再将步骤A称取的ε-己内酯和六氟铝酸钠，以400～500r/min的转速搅拌1h，得改性胶料；D、将步骤C制得的改性胶料加入到密炼机中，升温至60～70℃，依次加入步骤A称取的环氧亚麻籽油和N-苯基-2-萘胺，以20～30r/min的转速密炼10min，升温至80℃，加入步骤步骤A称取的硫化复合剂，混炼3min，在开放式炼胶机上出条、冷却、静置熟化即得耐高温橡胶材料。本专利技术提供的耐高温橡胶材料，与现有技术相比优点在于：1、本专利技术提出的耐高温橡胶材料，配方合理，以丙烯酸酯橡胶和改性乳胶悬浊液为主要原料，赋予复合橡胶材料良好的力学性能和耐温性能，配合添加ε-己内酯和六氟铝酸钠以显著提高复合橡胶材料的综合性能，通过添加环氧亚麻籽油、N-苯基-2-萘胺、硫化复合剂和润滑剂以保证橡胶材料制备过程的顺利进行，提高橡胶材料的稳定性和成品加工性，有效解决了传统橡胶的功能性差，现有复合橡胶的耐受温度很难达到250℃以上，加辅材后力学性能和使用寿命下降的问题；2、本专利技术利用合理比例的L-阿拉伯糖和八苯基环四硅氧烷对天然乳胶悬浊液进行改性处理，得到的改性乳胶悬浊液能够协助ε-己内酯和六氟铝酸钠，在保持橡胶材料具有优异的力学性能的同时显著提高橡胶材料的耐高温性能，经试验证明改性乳胶悬浊液的作用显著。3、本专利技术人还提出了一种简单的制备耐高温橡胶材料的方法，该方法先将丙烯酸酯橡胶、改性乳胶悬浊液和润滑剂进行混合，再升温加入ε-己内酯和六氟铝酸钠进行反应，最后进行密炼和混炼，以得到性能优越的耐高温橡胶材料。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例1本专利技术提出的一种耐高温橡胶材料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯橡胶60份、改性乳胶悬浊液30份、ε-己内酯0.4份、六氟铝酸钠0.6份、环氧亚麻籽油0.3份、N-苯基-2-萘胺0.9份、硫化复合剂1.2份、润滑剂2.2份；所述硫化复合剂由硫磺与二硫化二苯并噻唑复配而成；所述硫磺与二硫化二苯并噻唑的质量比为3：0.3，且复配方法为：将硫磺与二硫化二苯并噻唑混合，并加入硫磺与二硫化二苯并噻唑总质量5倍的乙醇，超声分散60min，减压浓缩，干燥即得；所述超声分散时，超声波频率为30KHz，温度控制为50℃；所述润滑剂为聚乙烯蜡；所述改性乳胶悬浊液由以下方法制得：S1、将天然胶乳和水混合，采用高速剪切乳化机打散1h，得到天然胶乳悬浊液，其中天然胶乳悬浊液中天然胶乳质量含量为70％；S2、将步骤S1天然乳胶质量的0.2％的L-阿拉伯糖和步骤S1天然乳胶质量的1.5％的八苯基环四硅氧烷加入到步骤S1制得的天然乳胶混悬液中，升温至60℃，以2000r/min的转速搅拌1h，降温至40℃，保温1h，冷却至室温，即得改性乳胶悬浊液；耐高温橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：A、按照丙烯酸酯橡胶60份、改性乳胶悬浊液30份、ε-己内酯0.4份、六氟铝酸钠0.6份、环氧亚麻籽油0.3份、N-苯基-2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯橡胶40～60份、改性乳胶悬浊液30～50份、ε-己内酯0.4～0.8份、六氟铝酸钠0.2～0.6份、环氧亚麻籽油0.3～0.8份、N-苯基-2-萘胺0.3～0.9份、硫化复合剂0.6～1.2份、润滑剂1.6～2.2份；/n所述改性乳胶悬浊液由以下方法制得：/nS1、将天然胶乳和水混合，采用高速剪切乳化机打散1～2h，得到天然胶乳悬浊液，其中天然胶乳悬浊液中天然胶乳质量含量为40％～70％；/nS2、将步骤S1天然乳胶质量的0.2％～0.6％的L-阿拉伯糖和步骤S1天然乳胶质量的0.5％～1.5％的八苯基环四硅氧烷加入到步骤S1制得的天然乳胶混悬液中，升温至60～70℃，以1500～2000r/min的转速搅拌1～2h，降温至40℃，保温1h，冷却至室温，即得改性乳胶悬浊液。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯橡胶40～60份、改性乳胶悬浊液30～50份、ε-己内酯0.4～0.8份、六氟铝酸钠0.2～0.6份、环氧亚麻籽油0.3～0.8份、N-苯基-2-萘胺0.3～0.9份、硫化复合剂0.6～1.2份、润滑剂1.6～2.2份；
所述改性乳胶悬浊液由以下方法制得：
S1、将天然胶乳和水混合，采用高速剪切乳化机打散1～2h，得到天然胶乳悬浊液，其中天然胶乳悬浊液中天然胶乳质量含量为40％～70％；
S2、将步骤S1天然乳胶质量的0.2％～0.6％的L-阿拉伯糖和步骤S1天然乳胶质量的0.5％～1.5％的八苯基环四硅氧烷加入到步骤S1制得的天然乳胶混悬液中，升温至60～70℃，以1500～2000r/min的转速搅拌1～2h，降温至40℃，保温1h，冷却至室温，即得改性乳胶悬浊液。


2.根据权利要求1所述的一种耐高温橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯橡胶50份、改性乳胶悬浊液40份、ε-己内酯0.6份、六氟铝酸钠0.4份、环氧亚麻籽油0.5份、N-苯基-2-萘胺0.6份、硫化复合剂0.9份、润滑剂1.9份。


3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温橡胶材料，其特征在于，所述硫化复合剂由硫磺与二硫化二苯并噻唑复配而成，或由硫磺与2-巯基苯并噻唑复配而成。


4.根据权利要求3所述的一种耐高温橡胶材料，其特征在于，所述硫磺与二硫化二苯并噻唑的质量比为3：0.3～0.9，且复配方法为：将硫磺与二硫化二苯并噻唑混合，并加入硫磺与二硫化二苯并噻唑总质量5～8倍的乙醇，超声分散40～60min...

【专利技术属性】
技术研发人员：李薇，刘希龙，贺焕聪，
申请(专利权)人：李薇，
类型：发明
国别省市：安徽;34