一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于耐油性橡胶材料技术领域，具体涉及一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用。本发明专利技术采用两种不同丙烯腈含量的丁腈橡胶，对其进行合理的配比，并采用耐寒增塑剂进一步提高橡胶密封圈的耐低温性能，使制备得到的橡胶密封圈能同时具有优异的耐油、耐低温、抗拉、抗压功能，低温脆性可达到

【技术实现步骤摘要】
一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于耐油性橡胶材料
更具体地，涉及一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]橡胶是一种高弹性聚合物材料，在室温条件下富有优异的弹性，可以在很小的外力作用下产生较大的形变，在除去外力后又能恢复原状。将橡胶置于各类管道、阀门中连接时，可起到绝佳的密封作用，常被制作成密封圈。
[0003]常规密封圈要求具有高拉伸性能、耐老化、低压缩永久变形和低压缩应力松弛的性能，故一般只需要采用天然橡胶、三元乙丙橡胶制备，但其并不具备耐油、耐低温性，而在一些对耐油性要求极高的特殊领域，如燃气管道、输油管等，稍有不慎，易燃易爆的燃气和油类就会导致生命和财产安全问题；同时，我国新疆、东北地区，海外俄罗斯、北欧等地区冬季严寒，又要求橡胶具有优异的耐低温性，保证橡胶在低温环境下仍具有密封作用。因此，既具备耐老化、耐变形，又具耐油和耐低温性能的橡胶密封圈受到广泛关注。
[0004]耐油性与耐低温性又是相互矛盾的两种性能，改善其一意味着另一种性能的牺牲。为了提高耐油、耐低温性，常在配方中加入氢化丁腈、氟硅胶、丁腈橡胶等原料，丁腈橡胶中丙烯腈含量越高，耐油性越优异，但耐低温性越差，兼顾耐油性和耐低温性仍是重大难题。如中国专利公布了一种高性能丁腈橡胶材料，其具有耐油、耐低温、耐磨、耐热和耐臭氧的特点，但采用极性的丁腈橡胶和非极性的硅胶共混，相容性差，而且其耐低温性能并不理想，Tg在
‑
20.3℃以上，无法应用于严寒地区。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有橡胶密封圈不能同时具有优异耐油性和耐低温性的缺陷和不足，提供一种耐油耐低温橡胶材料，用该橡胶材料制备得到的橡胶密封圈能够同时兼顾耐油性和耐低温性，同时还具有优异的抗拉、抗压性能。
[0006]本专利技术的目的是提供一种耐油耐低温橡胶材料的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种耐油耐低温橡胶密封圈。
[0008]本专利技术的另一目的是提供一种耐油耐低温橡胶密封圈的制备方法。
[0009]本专利技术的另一目的是提供一种耐油耐低温橡胶密封圈在燃气管道、燃气阀门、燃气灶中的应用。
[0010]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
[0011]一种耐油耐低温橡胶材料，包括以下按重量份数计算的组分：
[0012][0013]所述第一丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32％～35％，第二丁腈橡胶中丙烯腈的含量26％～29％；
[0014]所述第一助剂包括活性剂、分散剂、防老剂，第二助剂包括促进剂、硫化剂。
[0015]优选地，所述第一丁腈橡胶和第二丁腈橡胶的重量份数比为1：(1.5～2.3)。
[0016]第一丁腈橡胶的丙烯腈含量为31％以上，耐油性好但耐低温性能差；第二丁腈橡胶的丙烯腈含量为30％以下，耐油性差但耐低温性能好。本专利技术采用两种不同丙烯腈含量的丁腈橡胶进行不同比例搭配，使制备得到的橡胶密封圈能够同时兼顾耐油性与耐低温性。
[0017]优选地，所述第一丁腈橡胶的丙烯腈含量与第二丁腈橡胶的丙烯腈含量的差值大于等于3％。
[0018]更优选地，所述第一丁腈橡胶的丙烯腈含量与第二丁腈橡胶的丙烯腈含量的差值大于等于8％，具体为8～9％。
[0019]优选地，所述炭黑为快压出炉黑或半补强炉黑中的一种或多种。
[0020]具体地，所述快压出炉黑的压缩样吸油值为70～120
×
10
‑5m3/kg，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)吸附比表面积35～85
×
103m2/kg。
[0021]具体地，所述半补强炉黑压的缩样吸油值50～80
×
10
‑5m3/kg，CTAB吸附比表面积20～45
×
103m2/kg。
[0022]快压出炉黑的粒径小，补强性能好，可提高橡胶密封圈的物理性能，如硬度、拉伸强度；半补强炉黑的粒径大，补强性能差，可降低配方体系中丁腈橡胶的含量，从而提高橡胶密封圈的耐油性能，将两种炭黑同时使用，可综合橡胶密封圈的物理性能和耐油性。
[0023]优选地，所述无机填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙或陶土中的一种或多种。
[0024]优选地，所述耐寒增塑剂为己二酸二辛酯、葵二酸二辛酯或己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯中的一种或多种。
[0025]具体地，所述第一助剂包括下列按重量份计算的组分：
[0026]活性剂5～8份
[0027]分散剂1～5份
[0028]防老剂2～6份
[0029]优选地，所述活性剂为氧化锌和硬脂酸。
[0030]更优选地，所述氧化锌为间接法氧化锌、纳米氧化锌或活性氧化锌的一种或多种。
[0031]优选地，所述分散剂为饱和脂肪酸酯分散剂。
[0032]优选地，所述防老剂为酮胺防老剂、对苯二胺防老剂和防护蜡。
[0033]更优选地，所述酮胺防老剂为防老剂RD或防老剂AW的一种或两种。
[0034]更优选地，所述对苯二胺防老剂为防老剂4010NA或防老剂4020的一种或两种。
[0035]具体地，所述第二助剂包括下列按重量份计算的组分：
[0036]促进剂2～5份
[0037]硫化剂0～1份。
[0038]优选地，所述促进剂为次磺酰胺促进剂和秋兰姆促进剂。
[0039]更优选地，所述次磺酰胺促进剂为促进剂DZ、促进剂CZ或促进剂NS的一种或多种。
[0040]更优选地，所述秋兰姆促进剂为促进剂TMTD或促进剂DPTT的一种或两种。
[0041]优选地，所述硫化剂为硫磺。
[0042]本专利技术进一步保护一种耐油耐低温橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0043]S1.将第一丁腈橡胶、第二丁腈橡胶和第一助剂按照用量混炼后按照用量加入炭黑进行混炼，再按照用量加入无机填料和耐寒增塑剂在150℃～160℃下混炼排胶得母炼胶；
[0044]S2.将步骤S1所得母炼胶冷却后与第二助剂按用量在90℃～100℃下再次混炼排胶即得。
[0045]本专利技术进一步保护一种耐油耐低温橡胶密封圈，由上述耐油耐低温橡胶材料制备得到。
[0046]本专利技术进一步保护一种耐油耐低温橡胶密封圈的制备方法，包括以下步骤：
[0047]S1.将第一丁腈橡胶、第二丁腈橡胶和第一助剂按照用量混炼后加入炭黑进行混炼，再按照用量加入无机填料和耐寒增塑剂在150℃～160℃下混炼排胶得母炼胶；
[0048]S2.将步骤S1所得母炼胶冷却后与第二助剂按用量在90℃～100℃下再次混炼排胶得到终炼胶后依次经过出片、冷却、成型硫化，即得。
[0049]优选地，在步骤S2中，所述成型硫化的温度为160℃～170℃，时间为6min～10min。
[0050]优选地，在步骤S1中，所述混炼的总时间为5min～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐油耐低温橡胶材料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：所述第一丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32％～35％，第二丁腈橡胶中丙烯腈的含量26％～29％；所述第一助剂包括活性剂、分散剂、防老剂，第二助剂包括促进剂、硫化剂。2.根据权利要求1所述耐油耐低温橡胶材料，其特征在于，所述第一丁腈橡胶和第二丁腈橡胶的重量份数比为1：(1.5～2.3)。3.根据权利要求1所述耐油耐低温橡胶材料，其特征在于，所述第一丁腈橡胶的丙烯腈含量与第二丁腈橡胶的丙烯腈含量的差值大于等于3％。4.根据权利要求3所述耐油耐低温橡胶材料，其特征在于，所述第一丁腈橡胶的丙烯腈含量与第二丁腈橡胶的丙烯腈含量的差值大于等于8％。5.根据权利要求1所述耐油耐低温橡胶材料，其特征在于，所述炭黑为快压出炉黑或半补强炉黑中的一种或多种。6.根据权利要求1所述耐油耐低温橡胶材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景宾，徐政委，余华林，宋科明，
申请(专利权)人：广东联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：