本发明专利技术涉及热塑性弹性体领域，公开了一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。该组合物中含有以下组分：丁腈橡胶、尼龙、木质素、分散剂、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂和增塑剂。本发明专利技术的热塑性硫化橡胶组合物将特定配比的木质素引入丁腈橡胶和尼龙共混体系中，配合特定比例的分散剂、尼龙酸酯类增塑剂等组分的协同作用，在确保加工性能和力学性能优异的情况下，能够进一步改善热塑性弹性体的耐油性；同时，还能赋予热塑性弹性体优良的耐寒性能。赋予热塑性弹性体优良的耐寒性能。
【技术实现步骤摘要】
热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及热塑性弹性体领域，具体地，涉及一种热塑性硫化橡胶组合物和热塑性硫化橡胶及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]丁腈橡胶(NBR)和尼龙(PA)都具有极性基团，且二者表面能相匹配，具有较好的共混相容性，两者经动态硫化工艺制备的热塑性弹性体材料具有良好的力学性能、加工性能和耐油性能。
[0003]在丁腈橡胶/尼龙动态硫化体系中，具有实际应用潜力的尼龙熔点通常超过200℃，此条件下橡胶硫化速度很快，如果不设法将丁腈橡胶和尼龙混合均匀，很难制得具有“海岛”结构的热塑性弹性体。
[0004]因此，有必要从优化硫化体系和/或加工工艺的角度提升NBR/PA热塑性硫化橡胶的加工性能和综合性能。
[0005]同时，NBR/PA热塑性弹性体耐寒性、耐天候老化性能差。为了使NBR/PA热塑性弹性体能够在更苛刻的环境下使用，开发出力学性能优异且热塑性硫化橡胶，是当前要解决的重大难题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是在保证热塑性硫化橡胶优异的力学性能的前提下克服现有技术中丁腈橡胶/尼龙热塑性弹性体耐油耐寒性差的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种热塑性硫化橡胶组合物，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：
[0008]丁腈橡胶、尼龙、木质素、分散剂、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂和增塑剂；
[0009]所述增塑剂选自尼龙酸酯中的至少一种；
[0010]在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为25-90重量份，所述木质素的含量为5-20重量份，所述分散剂的含量为0.5-5重量份，所述硫化剂的含量为0.4-5重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-5重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.1-2重量份，所述稳定剂的含量为0.1-2重量份，所述增塑剂的含量为2-10重量份。
[0011]本专利技术第二方面提供一种制备热塑性硫化橡胶的方法，该方法包括将上述热塑性硫化橡胶组合物中的各组分依次进行混炼和硫化。
[0012]本专利技术第三方面提供由本专利技术第二方面所述的方法制得的热塑性硫化橡胶。
[0013]本专利技术第四方面提供如上所述热塑性硫化橡胶在汽车输油管路、耐油密封件和耐油防尘罩中的应用。
[0014]本专利技术第五方面提供如上所述热塑性硫化橡胶组合物在制备热塑性硫化橡胶中的应用。
[0015]本专利技术的热塑性硫化橡胶组合物将特定配比的木质素引入丁腈橡胶和尼龙共混体系中，配合特定比例的分散剂、尼龙酸酯类增塑剂等组分的协同作用，在确保加工性能和力学性能优异的情况下，能够进一步改善热塑性弹性体的耐油性；同时，还能赋予热塑性弹性体优良的耐寒性能。
[0016]另外，本专利技术的配方和制备工艺的协同作用还能够使得制备得到的橡胶具有更加优异的力学性能、耐油性、耐低温性和加工性能。
具体实施方式
[0017]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0018]需要说明的是，在本专利技术的各方面中，针对各方面中的相同的组分，本专利技术仅在其中一方面中描述一次而不重复进行描述，本领域技术人员不应理解为对本专利技术的限制。
[0019]需要说明的是，本专利技术中所述的门尼粘度是在100℃使用门尼粘度仪大转子预热1min，转动4min测试获得的。
[0020]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种热塑性硫化橡胶组合物，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：
[0021]丁腈橡胶、尼龙、木质素、分散剂、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂和增塑剂；
[0022]所述增塑剂选自尼龙酸酯中的至少一种；
[0023]在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为25-90重量份，所述木质素的含量为5-20重量份，所述分散剂的含量为0.5-5重量份，所述硫化剂的含量为0.4-5重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-5重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.1-2重量份，所述稳定剂的含量为0.1-2重量份，所述增塑剂的含量为2-10重量份。
[0024]优选地，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为60-70重量份，所述木质素的含量为8-15重量份，所述分散剂的含量为1-5重量份，所述硫化剂的含量为1-1.5重量份，所述硫化助剂的含量为1-1.5重量份，所述防老剂的含量为1.2-1.5重量份，所述抗氧剂的含量为0.5-0.8重量份，所述稳定剂的含量为0.5-0.8重量份，所述增塑剂的含量为5-8重量份。在该优选范围内，形成的热塑性硫化橡胶具有明显更优的力学性能和耐油性能。
[0025]优选地，所述丁腈橡胶中的丙烯腈结构单元的含量为35-50重量％，且所述丁腈橡胶的门尼粘度为40-85。在优选丁腈橡胶中丙烯腈结构单元含量的情况下，专利技术人发现，能够使得丁腈橡胶与本专利技术的组合物其他有效组分更好地相容，同时还有利于进一步改善热塑性弹性体的耐油性能。
[0026]优选地，所述尼龙为尼龙6。
[0027]优选地，所述木质素中的酚羟基含量≥3.0重量％，且所述木质素的数均分子量为2500-5500。
[0028]优选地，所述木质素选自有机溶剂木质素、硫酸盐木质素、酶解木质素、碱木质素中的至少一种。
[0029]本专利技术对有机溶剂木质素、硫酸盐木质素、酶解木质素、碱木质素的获得方式没有特别的限制，本领域技术人员能够通过商购获得。
[0030]特别优选地情况下，本专利技术中的木质素选自通过有机溶剂法从木质纤维中提取的有机溶剂木质素、由Kraft法制浆废液中提取的硫酸盐木质素、发酵制乙醇提取出的酶解木质素和造纸碱法制浆得到的碱木质素中的至少一种。本专利技术的专利技术人发现，采用上述木质素绿色环保，还能够降低弹性体共混物中抗氧剂、防老剂等配合剂的用量，有效降低材料成本。
[0031]优选地，所述有机溶剂木质素、所述酶解木质素、所述碱木质素中的木质素含量各自独立地≥80重量％。
[0032]优选地，所述分散剂为聚环氧乙烷。更优选地，所述聚环氧乙烷的数均分子量为2
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106。本专利技术人发现，在该优选范围内，能够使得聚环氧乙烷更好地渗入木质素团聚体，确保木质素在丁腈橡胶中分散更加均匀。
[0033]优选地，所述硫化剂与所述硫化助剂的含量重量比为1：(0.5-2)。本专利技术的专利技术人发现，在该优选范围内，可使丁腈橡胶的硫化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热塑性硫化橡胶组合物，其特征在于，该热塑性硫化橡胶组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：丁腈橡胶、尼龙、木质素、分散剂、硫化剂、硫化助剂、防老剂、抗氧剂、稳定剂和增塑剂；所述增塑剂选自尼龙酸酯中的至少一种；在所述热塑性硫化橡胶组合物中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为25-90重量份，所述木质素的含量为5-20重量份，所述分散剂的含量为0.5-5重量份，所述硫化剂的含量为0.4-5重量份，所述硫化助剂的含量为0.2-5重量份，所述防老剂的含量为0.1-3重量份，所述抗氧剂的含量为0.1-2重量份，所述稳定剂的含量为0.1-2重量份，所述增塑剂的含量为2-10重量份。2.根据权利要求1所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，相对于100重量份的所述丁腈橡胶，所述尼龙的含量为60-70重量份，所述木质素的含量为8-15重量份，所述分散剂的含量为1-5重量份，所述硫化剂的含量为1-1.5重量份，所述硫化助剂的含量为1-1.5重量份，所述防老剂的含量为1.2-1.5重量份，所述抗氧剂的含量为0.5-0.8重量份，所述稳定剂的含量为0.5-0.8重量份，所述增塑剂的含量为5-8重量份。3.根据权利要求1或2所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述丁腈橡胶中的丙烯腈结构单元的含量为35-50重量％，且所述丁腈橡胶的门尼粘度为40-85。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述尼龙为尼龙6；优选地，所述木质素中的酚羟基含量≥3.0重量％，且所述木质素的数均分子量为2500-5500；优选地，所述木质素选自有机溶剂木质素、硫酸盐木质素、酶解木质素、碱木质素中的至少一种；优选地，所述有机溶剂木质素、所述酶解木质素、所述碱木质素中的木质素含量各自独立地≥80重量％；优选地，所述分散剂为聚环氧乙烷；优选地，所述聚环氧乙烷的数均分子量为2
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106。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述硫化助剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；优选地，所述硫化剂为有机过氧化物；更优选地，所述硫化剂选自1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化苯甲酰)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔中的至少一种。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的热塑性硫化橡胶组合物，其中，所述防老剂为胺类防老剂和/或喹啉类防老剂；优选地，所述防老剂选自防老剂445、防老剂RD、防老剂MB...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙攀，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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