一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40‑60％的丁腈橡胶100份，耐热胶8‑12份，无机活性剂3‑5份，有机活性剂1‑1.5份，防老剂1‑3份，石蜡1‑2份，耐热剂1.5‑3份，导热剂3‑6份，炭黑20‑40份，白炭黑10‑20份，耐高温增塑剂5‑20份，交联剂1.5‑3份，交联助剂1‑4份。本发明专利技术所提供的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料能在140℃高温热空气中和150℃热油中使用，性能稳定，且价格不会比现有的丁腈橡胶材料高，同时能满足现行通用的环保要求。本发明专利技术又提供了一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料的制备方法，工艺流程简便，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温耐热油的丁腈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耐热油的丁腈橡胶材料及其制备方法。
技术介绍
丁腈橡胶为目前通用橡胶中耐油性能和耐磨性最好的橡胶。丁腈橡胶已经被广泛地使用在耐油耐磨的产品中，如油封、油管等产品。但丁腈橡胶为不饱和橡胶，热空气对不饱和橡胶制品的性能影响较大。不饱和丁腈橡胶材料在热空气环境中使用时，产品性能下降很快，易失效，会出现表面龟裂，无法密封的问题。虽然市场大部分橡胶制品企业称其所生产的丁腈橡胶材料能在120℃的环境下可以连继使用，但实际上，这些产品通常只能在120℃以下长期使用。为解决此难题，行业内选用镉镁铅等氧化物作为硫化体系来提高丁腈橡胶的耐热性能，但受环保要求的影响，此类物料也将逐步退出使用。另一方面，对丁腈橡胶进行饱和处理可以提高丁腈橡胶的耐高温性能，如氢化丁腈，但此方法会大大增加生产成本，成本会提升8倍以上。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其能在140℃高温热空气中和150℃热油中使用，性能稳定，且价格不会比现有的丁腈橡胶材料高，同时能满足现行通用的环保要求。本专利技术的目的之二在于提供一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料的制备方法，工艺流程简便，适合工业化生产。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶100份，耐热胶8-12份，无机活性剂3-5份，有机活性剂1-1.5份，防老剂1-3份，石蜡1-2份，耐热剂1.5-3份，导热剂3-6份，炭黑20-40份，白炭黑10-20份，耐高温增塑剂5-20份，交联剂1.5-3份，交联助剂1-4份。进一步地，所述耐热胶为丁腈橡胶、甲基丙烯酸锌和改性蒙脱土的混合物。进一步地，所述耐热胶由按照重量份计的以下组分制备而成：丙烯腈含量为40-50％的丁腈橡胶20-40份，改性蒙脱土30-50份，甲基丙烯酸锌20-40份。进一步地，所述耐热胶按照以下方法制备而成：将配方量的改性蒙脱土与配方量的甲基丙烯酸锌搅拌均匀，停放0.5-1.5小时，得到混合物；将配方量的丁腈橡胶投入密炼机，塑炼50-300秒，将所述混合物投入密炼机与丁腈橡胶一齐混炼；当温度达到100-115℃度，第一次翻料；温度达到110-120℃时，第二次翻料；温度达到115-120℃时，下料；开炼机压扎成片状，停放20-28小时，得到半成品；将所述半成品使用开炼机进行开炼，设置辊距0.6-1mm，过薄2-5次，再以胶片厚度6-7mm拉片，冷却至室温，即得。进一步地，所述无机活性剂为活性氧化锌，所述有机活性剂为硬脂酸，所述石蜡为微晶蜡；所述炭黑为快压出炭黑和/或半补强炭黑。进一步地，所述防老剂为N,N-二(2-氯乙基)甲胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺和4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺中的一种或任意组合。进一步地，所述耐热剂为甲基丙烯酸镁；所述导热剂为氧化镁和/或氧化锌。进一步地，所述耐高温增塑剂为己二酸二丁氧基乙氧基乙酯。进一步地，所述交联剂为过氧化二异丙苯，所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。进一步地，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶100份，耐热胶10份，无机活性剂3-5份，有机活性剂1-1.5份，防老剂2-3份，石蜡1-2份，耐热剂2-3份，导热剂3.5-4.5份，炭黑15-35份，白炭黑12-18份，耐高温增塑剂10-15份，交联剂2-3份，交联助剂2-3份。进一步地，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶100份，耐热胶10份，无机活性剂5份，有机活性剂1.5份，防老剂2份，石蜡1.5份，耐热剂2份，导热剂5份，炭黑30份，白炭黑15份，耐高温增塑剂10份，交联剂2.5份，交联助剂2.5份。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料的制备方法，包括：塑炼步骤：将配方量的丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶和耐热胶同时放入密炼机中，塑炼2～3分钟，然后在开炼机中博通3-4遍，混合均匀，停放8小时以上，得到生胶；混炼步骤：将所述生胶投入密炼机中，设置压强为0.6-0.8mpa，加压1-2分钟，投入配方量的无机活性剂、有机活性剂、防老剂、石蜡、耐热剂和导热剂，设置压强为0.6-0.8mpa，加压2-3分钟；接着投入配方量的炭黑和白炭黑，设置压强为0.6-0.8mpa，加压4-5分钟；然后投入配方量的耐高温增塑剂，设置压强为0.6-0.8mpa，加压3-4分钟；下料，下料温度为110-118℃；开炼机下片，厚度为8-10mm，停放4小时以上，得到混炼胶；加硫步骤：将所述混炼胶投入密炼机中，加压回软1-2分钟后投入开炼机中，设置辊距3-4mm，落盘3-4次；然后投入开炼机中包辊，抽取多余胶料保留适当的堆积，加入配方量的交联剂和交联助剂；待粉料吃完后，加入抽出胶料，落盘2-3次；将辊距调整至0.5-1.0mm，打三角包4-5次，出片，即得；此步骤中开炼机温度保持60-70℃。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术所提供的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，使用普通丁腈橡胶为主要物料，增加了耐热材料(耐热母胶、耐热剂、导热剂、耐高温增塑剂)，耐热胶和耐热剂的储能量模量高，损耗因子低，能大幅度提升硫化胶的耐热性能。导热剂为热的导体，能将热量从材料内部很快导出到材料表面进行散热，避免热量在材料内部堆集，同时具有较高的软化温度和分解温度，增加了材料的耐热性；导热剂可以选自氧化锌与氧化镁，导热剂参于交联反应，镶于橡胶分子链中，提高了橡胶的链能，链能提高能大大提高橡胶的耐热性。耐高温塑化剂在高温环境下不易挥发，让橡胶分子保持较好的滑动性，从耐让橡胶保持较好的柔软性，在高温油中不易被抽出。同时，本专利技术合理设置各组分的用量。本专利技术所提供的方案将丁腈橡胶的耐热空气温度由120℃提高到140℃，即耐高温性能提高了20℃；同时，耐热油温度由140℃提升到150℃，即耐热油温度提高了10℃，但产品单价未发生变化，使用本专利技术产品更具市场竞争力，能为客户提供价优物美的产品。(2)本专利技术所提供的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料的制备方法，工艺流程简便，适合工业化生产。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶100份，耐热胶8-12份，无机活性剂3-5份，有机活性剂1-1.5份，防老剂1-3份，石蜡1-2份，耐热剂1.5-3份，导热剂3-6份，炭黑20-40份，白炭黑10-20份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶100份，耐热胶8-12份，无机活性剂3-5份，有机活性剂1-1.5份，防老剂1-3份，石蜡1-2份，耐热剂1.5-3份，导热剂3-6份，炭黑20-40份，白炭黑10-20份，耐高温增塑剂5-20份，交联剂1.5-3份，交联助剂1-4份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，包括按照重量份计的以下组分：丙烯腈量含量为40-60％的丁腈橡胶100份，耐热胶8-12份，无机活性剂3-5份，有机活性剂1-1.5份，防老剂1-3份，石蜡1-2份，耐热剂1.5-3份，导热剂3-6份，炭黑20-40份，白炭黑10-20份，耐高温增塑剂5-20份，交联剂1.5-3份，交联助剂1-4份。


2.如权利要求1所述的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述耐热胶由按照重量份计的以下组分制备而成：丙烯腈含量为40-50％的丁腈橡胶20-40份，改性蒙脱土30-50份，甲基丙烯酸锌20-40份。


3.如权利要求2所述的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述耐热胶按照以下方法制备而成：
将配方量的改性蒙脱土与配方量的甲基丙烯酸锌搅拌均匀，停放0.5-1.5小时，得到混合物；
将配方量的丙烯腈含量为40-50％的丁腈橡胶投入密炼机，塑炼50-300秒，将所述混合物投入密炼机与丁腈橡胶一齐混炼；当温度达到100-115℃，第一次翻料；温度达到110-120℃时，第二次翻料；温度达到115-120℃时，下料；开炼机压扎成片状，停放20-28小时，得到半成品；
将所述半成品使用开炼机进行开炼，设置辊距0.6-1mm，过薄2-5次，再以胶片厚度6-7mm拉片，冷却至室温，即得。


4.如权利要求1所述的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述无机活性剂为活性氧化锌，所述有机活性剂为硬脂酸，所述石蜡为微晶蜡；所述炭黑为快压出炭黑和/或半补强炭黑。


5.如权利要求1所述的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为N,N-二(2-氯乙基)甲胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺和4,4'-二(苯基异丙基)二苯胺中的一种或任意组合。


6.如权利要求1所述的耐高温耐热油的丁腈橡胶材料，其特征在于，所述耐热剂为甲基丙烯酸镁；所述导热剂为氧化镁和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红军，苏会敏，余建平，
申请(专利权)人：广东贝洛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44