一种增强型HNBR材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于橡胶技术领域，尤其涉及一种增强型HNBR材料、其制备方法及应用。所述增强型HNBR材料的制备方法包括：A)将纳米芳纶纤维滤饼与水混合，乳化分散成悬浮液，调整所述悬浮液的pH值与HNBR胶乳的pH值的差值不大于0.5；B)将所述HNBR胶乳与所述悬浮液搅拌混合，乳化分散，得到混合体系；C)将CaCl2溶液加入所述混合体系中，在搅拌中破乳沉降，得到的固体复合物经干燥，得到增强型HNBR材料。本发明专利技术制备的增强型HNBR材料中，纳米芳纶纤维在HNBR基体中起到了骨架增强的作用，由本发明专利技术制备的增强型HNBR材料制得的硫化胶具有较优的拉伸强度和定伸应力。定伸应力。定伸应力。

【技术实现步骤摘要】
一种增强型HNBR材料、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于橡胶
，尤其涉及一种增强型HNBR材料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]氢化丁腈橡胶(HNBR)是丁腈橡胶通过氢化作用使其分子链中聚丁二烯链节上的双键达到饱和而制得。HNBR由于含有强极性的腈基且主链双键含量低而具有优异的耐热、耐油和耐化学品等性能，在石油开采、汽车等领域的应用越来越受重视。但未增强的HNBR的力学性能较差，必须经过增强才能使用，因此对于HNBR复合材料中的增强剂进行研究具有实际意义。目前常用的有丙烯酸锌、丙烯酸镁等丙烯酸盐类HNBR的补强剂，其利用不饱和羧酸盐具有的离子键和不饱和双键，能显著提高过氧化物硫化橡胶的交联效率和交联密度，当其用量超过10Phr时，对橡胶有显著的增强效果，但不饱和羧酸盐具有强烈的气味及刺激性，对环境及人体健康均有不同程度的损害。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种增强型HNBR材料、其制备方法及应用，由本专利技术制备的增强型HNBR材料制得的混炼胶具有较优的机械性能。
[0004]本专利技术提供了一种增强型HNBR材料的制备方法，包括以下步骤：
[0005]A)将纳米芳纶纤维滤饼与水混合，乳化分散成悬浮液，调整所述悬浮液的pH值与HNBR胶乳的pH值的差值不大于0.5；
[0006]B)将所述HNBR胶乳与所述悬浮液搅拌混合，乳化分散，得到混合体系；
[0007]C)将CaCl2溶液加入所述混合体系中，在搅拌中破乳沉降，得到的固体复合物经干燥，得到增强型HNBR材料。
[0008]优选的，步骤A)中，所述纳米芳纶纤维滤饼中，纳米芳纶纤维的含量为1.5wt％～5wt％；
[0009]所述悬浮液中，纳米芳纶纤维的含量为0.2wt％～0.6wt％。
[0010]优选的，步骤A)中，采用NaOH的水溶液调整所述悬浮液的pH值；
[0011]所述NaOH的水溶液的质量浓度为0.1wt％。
[0012]优选的，所述HNBR胶乳的浓度为20wt％～30wt％；
[0013]所述HNBR胶乳的加氢度为94％～99％；
[0014]所述纳米芳纶纤维滤饼与HNBR胶乳的用量比为149～150g：287～288mL。
[0015]优选的，步骤B)中，将所述HNBR胶乳与所述悬浮液搅拌混合包括：
[0016]将所述HNBR胶乳加入搅拌的所述悬浮液中，继续搅拌；
[0017]所述搅拌的转速为240～260rpm；
[0018]继续搅拌的时间为5～6min；
[0019]所述乳化分散的时间为2～3min。
[0020]优选的，步骤C)中，所述CaCl2溶液的浓度为8wt％～12wt％；
[0021]所述CaCl2溶液与所述HNBR胶乳的体积比为10mL：287～288mL。
[0022]优选的，步骤C)中，所述搅拌的转速为240～260rpm。
[0023]优选的，步骤C)中，所述干燥的温度为55～65℃。
[0024]本专利技术还提供了一种上文所述的制备方法制备的增强型HNBR材料。
[0025]本专利技术还提供了一种增强型HNBR硫化胶，制备原料包括上文所述的增强型HNBR材料。
[0026]本专利技术提供了一种增强型HNBR材料的制备方法，包括以下步骤：A)将纳米芳纶纤维滤饼与水混合，乳化分散成悬浮液，调整所述悬浮液的pH值与HNBR胶乳的pH值的差值不大于0.5；B)将所述HNBR胶乳与所述悬浮液搅拌混合，乳化分散，得到混合体系；C)将CaCl2溶液加入所述混合体系中，在搅拌中破乳沉降，得到的固体复合物经干燥，得到增强型HNBR材料。本专利技术制备的增强型HNBR材料中，纳米芳纶纤维以连续相均匀分布，HNBR橡胶在纳米芳纶纤维中以互穿网络交错连续分布，纳米芳纶纤维在HNBR基体中起到了骨架增强的作用。由本专利技术制备的增强型HNBR材料制得的混炼胶具有较优的拉伸强度和定伸应力。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1的增强型HNBR材料的SEM图；
[0028]图2为本专利技术实施例1～3和对比例1～2得到的硫化胶的应力
‑
应变曲线。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术提供了一种增强型HNBR材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031]A)将纳米芳纶纤维滤饼与水混合，乳化分散成悬浮液，调整所述悬浮液的pH值与HNBR胶乳的pH值的差值不大于0.5；
[0032]B)将所述HNBR胶乳与所述悬浮液搅拌混合，乳化分散，得到混合体系；
[0033]C)将CaCl2溶液加入所述混合体系中，在搅拌中破乳沉降，得到的固体复合物经干燥，得到增强型HNBR材料。
[0034]本专利技术先将纳米芳纶纤维滤饼与水混合，乳化分散成悬浮液。
[0035]在本专利技术的某些实施例中，所述纳米芳纶纤维滤饼中，纳米芳纶纤维的直径为50～80nm，长径比为2000～5000。在本专利技术的某些实施例中，所述纳米芳纶纤维滤饼中，纳米芳纶纤维的含量为1.5wt％～5wt％。在某些实施例中，所述纳米芳纶纤维滤饼中，纳米芳纶纤维的含量为2wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述纳米芳纶纤维滤饼来自于山东聚芳新材料股份有限公司。
[0036]在本专利技术的某些实施例中，所述悬浮液中，纳米芳纶纤维的含量为0.2wt％～0.6wt％。在某些实施例中，所述悬浮液中，纳米芳纶纤维的含量为0.4wt％。
[0037]在本专利技术的某些实施例中，所述乳化分散在乳化机中进行。
[0038]得到悬浮液后，调整所述悬浮液的pH值与HNBR胶乳的pH值的差值不大于0.5。
[0039]在本专利技术的某些实施例中，所述HNBR胶乳的浓度为20wt％～30wt％。在某些实施例中，所述HNBR胶乳的浓度为25wt％。在本专利技术的某些实施例中，所述HNBR胶乳的加氢度为94％～99％。在某些实施例中，所述HNBR胶乳的加氢度为99％。在本专利技术的某些实施例中，所述HNBR胶乳的pH值为8.0～9.0。在某些实施例中，所述HNBR胶乳的pH值为8.3。在本专利技术的某些实施例中，所述HNBR胶乳为一般市售。
[0040]在本专利技术的某些实施例中，采用NaOH的水溶液调整所述悬浮液的pH值。在本专利技术的某些实施例中，所述NaOH的水溶液的质量浓度为0.1wt％。
[0041]在本专利技术的某些实施例中，调整所述悬浮液的pH值为8.0～9.0。在某些实施例中，调整所述悬浮液的pH值为8.3。
[0042]完成调整所述悬浮液的pH值后，将所述HNBR胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强型HNBR材料的制备方法，包括以下步骤：A)将纳米芳纶纤维滤饼与水混合，乳化分散成悬浮液，调整所述悬浮液的pH值与HNBR胶乳的pH值的差值不大于0.5；B)将所述HNBR胶乳与所述悬浮液搅拌混合，乳化分散，得到混合体系；C)将CaCl2溶液加入所述混合体系中，在搅拌中破乳沉降，得到的固体复合物经干燥，得到增强型HNBR材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述纳米芳纶纤维滤饼中，纳米芳纶纤维的含量为1.5wt％～5wt％；所述悬浮液中，纳米芳纶纤维的含量为0.2wt％～0.6wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，采用NaOH的水溶液调整所述悬浮液的pH值；所述NaOH的水溶液的质量浓度为0.1wt％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述HNBR胶乳的浓度为20wt％～30wt％；所述HNBR胶乳的加氢度为94％～99％；所述纳米芳纶纤维滤饼与H...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝福兰，吕情情，王凯凯，庄锐，刘振学，蔡颖辉，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：