一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶及其制备方法，所述混炼胶包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份、氧化锌5

【技术实现步骤摘要】
一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶材料
，尤其涉及一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车行业对机油滤清器维保里程数的要求越来越高，对应滤清器中密封制品的耐高温、压缩永久变形性能要求也随之提高。
[0003]丁腈橡胶作为目前通用橡胶中耐油性和耐磨性最好的橡胶，被广泛应用在在耐油耐磨的产品中，例如滤清器中密封制品等。但是丁腈橡胶作为不饱和橡胶，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，并且大多数丁腈橡胶胶料的压缩永久变形比较大，已经不能满足目前的使用要求。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶及其制备方法，该混炼胶具有更加优异的耐高温、抗压缩永久变形以及耐热油性能，并保证混炼胶出色的加工及硫化特性。
[0005]本专利技术提出的一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶，包括如下重量份的原料：
[0006]丁腈橡胶100份、氧化锌5
‑
10份、硬脂酸0.5
‑
1.5份、炭黑60
‑
90份、复合防老剂1.5
‑
9份、增塑剂5
‑r/>15份、硫化剂1
‑
6份、硫化促进剂0.5
‑
9份；
[0007]其中，所述复合防老剂包括2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物(防老剂RD)、4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺(防老剂KY
‑
405)，且2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺的重量比为1:0.5
‑
6。
[0008]本专利技术中，相比其他类型的防老剂，2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺复配后所得到的复合防老剂，与丁腈橡胶基体的相容性好，对丁腈橡胶大分子链的防护作用更加明显，在一定程度上可以防止分子链交联键断裂，并更全面防护橡胶，减小热氧作用，因而能够大大提高所得混炼胶的耐高温和耐热油性；与此同时，专利技术人还发现，2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺复配后，对提升丁腈橡胶的交联密度还具有一定的促进作用，这可能是防老剂与硫化促进剂之间发生协同作用，使所得混炼胶的硬度、定伸应力和拉伸强度增大，拉断伸长率减小，回弹值更大，压缩永久变形更小。
[0009]优选地，所述复合型防老剂还包括对苯二胺类防老剂和/或咪唑类防老剂；
[0010]优选地，所述对苯二胺类防老剂为对苯二胺类负载型防老剂，所述咪唑类防老剂为2
‑
硫醇基甲基苯并咪唑锌盐(防老剂MMBZ)；
[0011]优选地，2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和对苯二胺类负载型防老剂的重量比为1:2
‑
6；2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和2
‑
硫醇基甲基苯并咪唑锌盐的重量比为1:0.1
‑
1。
[0012]本专利技术中，对苯二胺类防老剂具有抗氧化、抗臭氧化，对热、重金属、紫外线的催化氧化以及疲劳老化均有显著的防护效果，当配合2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺使用时，使所得混炼胶的抗热防老效果更佳；2
‑
硫醇基甲基苯并咪唑锌盐中巯基(
‑
SH)和硫锌离子基(
‑
SZn)能则起到分解过氧化氢的作用，其与2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物等配合使用时，可以进一步改善所得混炼胶的交联特性。
[0013]优选地，所述对苯二胺类负载型防老剂是将异氰酸酯化碳纳米管与对苯二胺类防老剂进行脲化缩合反应得到；
[0014]优选地，所述对苯二胺类防老剂为N
‑
异丙基
‑
N'
‑
苯基对苯二胺(防老剂4010NA)或N
‑
(1，3
‑
二甲基丁基)
‑
N'
‑
苯基
‑
1，4
‑
苯二胺(防老剂4020)中的至少一种；
[0015]优选地，所述异氰酸酯化碳纳米管与对苯二胺类防老剂的重量比为1:1
‑
5。
[0016]本专利技术中，利用异氰酸酯化碳纳米管中含有的(－NCO)基团和对苯二胺类防老剂中的(
‑
NH)基团之间缩合生成脲类化合物，由此在碳纳米管表面接枝上对苯二胺类防老剂；至于异氰酸酯化碳纳米管可利用碳纳米管氧化酸化处理后，得到羧基化碳纳米管MWNT
‑
COOH，其与芳香族异氰酸酯(例如对苯二异氰酸酯)反应即得到异氰酸酯化碳纳米管。
[0017]相比于其他类型的防老剂，对苯二胺类防老剂的抗热老化效果最好，防护效果最突出，是其他防老剂所无法比拟的，但是对苯二胺类防老剂容易在橡胶弹性体大分子交联网络间移动并富集，并且当橡胶在高温环境下使用时，对苯二胺类防老剂会因为挥发而减少或失去防护作用，长期与液体介质的接触也会使防老剂被抽出；为此通过加入对苯二胺类负载型防老剂，对苯二胺类防老剂接枝在碳纳米管上，利用碳纳米管的高比表面积和在丁腈橡胶基体中的特定分散特性，使得对苯二胺类防老剂能够在橡胶基体中均匀分散，如此既成功克服了对苯二胺类防老剂容易挥发迁移的缺点，又能获得热氧防护效果明显优于未负载型的防老剂，并且对苯二胺类负载型防老剂对丁腈橡胶表现出更强的硫化促进作用，降低了硫化反应过程的表观活化能，提高了所得混炼胶的交联密度。
[0018]优选地，所述炭黑为炭黑N330、炭黑N375、炭黑N339或炭黑N550中的至少一种。
[0019]优选地，所述增塑剂为己二酸二丁基二甘酯、邻苯二甲酸二辛脂或对苯二甲酸二辛脂中的至少一种。
[0020]优选地，所述硫化剂包括4，4'
‑
二硫代二吗啉；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，包括如下重量份的原料：丁腈橡胶100份、氧化锌5
‑
10份、硬脂酸0.5
‑
1.5份、炭黑60
‑
90份、复合防老剂1.5
‑
9份、增塑剂5
‑
15份、硫化剂1
‑
6份、硫化促进剂0.5
‑
9份；其中，所述复合防老剂包括2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物、4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺，且2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和4，4'
‑
二(苯基异丙基)二苯胺的重量比为1:0.5
‑
6。2.根据权利要求1所述低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，所述复合型防老剂还包括对苯二胺类防老剂和/或咪唑类防老剂；优选地，所述对苯二胺类防老剂为对苯二胺类负载型防老剂，所述咪唑类防老剂为2
‑
硫醇基甲基苯并咪唑锌盐；优选地，2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和对苯二胺类负载型防老剂的重量比为1:2
‑
6；2，2，4
‑
三甲基
‑
1，2
‑
二氢喹啉聚合物和2
‑
硫醇基甲基苯并咪唑锌盐的重量比为1:0.1
‑
1。3.根据权利要求2所述低压变耐高温热油丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，所述对苯二胺类负载型防老剂是将异氰酸酯化碳纳米管与对苯二胺类防老剂进行脲化缩合反应得到；优选地，所述对苯二胺类防老剂为N
‑
异丙基
‑
N'
‑
苯基对苯二胺或N
‑
(1，3
‑
二甲基丁基)
‑
N'
‑
苯基
‑
1，4
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁君，胡国华，姚能品，陈奕杰，
申请(专利权)人：宁国市赛科思橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：