耐醋酸橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及橡胶领域，公开了一种耐醋酸橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用。所述的组合物含有橡胶基体、炭黑、层状硅酸盐、聚四氟乙烯粉、石蜡油、氧化镁、活化剂、防老剂、软化树脂、硫化剂和促进剂中的一种或多种；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶和丁基橡胶的混合物，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的共聚物，所述非共轭二烯烃为亚乙基

【技术实现步骤摘要】
耐醋酸橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及橡胶领域，具体地，涉及一种耐醋酸橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]醋酸介质的储存、运输和防护是石化厂和精细化工厂面临的一个课题。常规设计的涂层一般能够经受碱、盐及一些低浓度的无机酸的侵蚀，而耐小分子有机酸的涂层相对较少，这是因为小分子有机酸作为一种有机物，可与有机涂层相似相溶，使之溶胀作用，从而破坏涂层结构。实际使用过程中，寿命难以满足使用需求。
[0003]三元乙丙橡胶(EPDM)由于其分子链的高饱和性，使EPDM具有优异的耐热、耐臭氧、耐候、耐化学品性和耐蒸汽性能，可吸收大量填料和油而性能影响不大，应用范围非常广泛。三元乙丙橡胶具有特别好的稳定性，不易与其他物质反应，也不互溶，是抵抗小分子有机酸的橡胶材料之一。但是单一使用三元乙丙橡胶作为基础胶材料，却难以满足苛刻条件(高温状态)和长时间使用下的低渗透要求。丁基橡胶(IIR)具有良好的物理强度、气密性、低渗透性以及耐老化性能，紧密的分子链结构还有助于提高橡胶材料的耐酸碱性。虽然丁基橡胶渗透性很低，但丁基橡胶作为压延胶时必须填充填料，与填料的相容性差，胶料收缩大，加油后易粘辊等。
[0004]因此，研究和开发一种耐醋酸橡胶组合物和硫化橡胶具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在的单一使用三元乙丙橡胶作为基础胶材料，却难以满足苛刻条件(高温状态)和长时间使用下的低渗透要求的问题，提供一种耐醋酸橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用，该硫化橡胶具有优异的力学性能、耐醋酸介质性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种耐醋酸橡胶组合物，其中，所述的组合物含有橡胶基体、炭黑、层状硅酸盐、聚四氟乙烯粉、石蜡油、氧化镁、活化剂、防老剂、软化树脂、硫化剂和促进剂中的一种或多种；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶和丁基橡胶的混合物，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的共聚物，所述非共轭二烯烃为亚乙基
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降冰片烯，且以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述非共轭二烯烃的含量为2.3
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5.5wt％，乙烯含量为44
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67wt％。
[0007]本专利技术第二方面提供了一种采用前述所述的橡胶组合物制备硫化橡胶的方法，其中，所述的方法包括：
[0008](1)将橡胶基体、活化剂、氧化镁、防老剂、软化树脂的组分A进行第一混炼，得到一段母胶；
[0009](2)将所述一段母胶与含有炭黑、层状硅酸盐、石蜡油、聚四氟乙烯粉的组分B混合进行第二混炼，得到二段母胶；
[0010](3)将所述二段母胶与含有硫化剂和促进剂的组分C进行第三混炼，得到终炼胶；
[0011](4)将所述终炼胶进行硫化处理，得到硫化橡胶。
[0012]本专利技术第三方面提供了一种由前述所述的方法制备得到的硫化橡胶。
[0013]本专利技术第四方面提供了一种前述所述的硫化橡胶作为耐醋酸介质材料的应用。
[0014]通过上述技术方案，本专利技术的技术方案具有如下优点：
[0015](1)本专利技术提供的硫化橡胶，以三元乙丙橡胶为主体，一方面保证共混胶的强度；二是保证胶料使用过程中的稳定性；另外，丁基橡胶的引入可以阻止小分子物质的透过，延长胶料的使用寿命；
[0016](2)本专利技术各配合体系能够很好的发挥橡胶基体的特性，易于加工成型，制备的材料具有优异的力学性能、耐醋酸介质性能；
[0017](3)本专利技术的聚四氟乙烯粉引入可以对橡胶主链进行保护，免受酸碱的破坏；另外，无机填料可以与聚四氟乙烯粉协同，对橡胶主链进行保护，提高耐小分子有机酸的能力，提高胶料对醋酸的阻隔和长久耐受力。
具体实施方式
[0018]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。
[0019]如前所述，本专利技术第一方面提供了一种耐醋酸橡胶组合物，其中，所述的组合物含有橡胶基体、炭黑、层状硅酸盐、聚四氟乙烯粉、石蜡油、氧化镁、活化剂、防老剂、软化树脂、硫化剂和促进剂中的一种或多种；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶和丁基橡胶的混合物，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的共聚物，所述非共轭二烯烃为亚乙基
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降冰片烯，且以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述非共轭二烯烃的含量为 2.3
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5.5wt％，乙烯含量为44
‑
67wt％。
[0020]本专利技术的专利技术人意外发现：本专利技术提供的硫化橡胶，以三元乙丙橡胶为主体，丁基橡胶的引入可以阻止小分子物质的透过，保证共混胶的强度，保证胶料使用过程中的稳定性，延长胶料的使用寿命；其次，本专利技术的聚四氟乙烯粉引入可以对橡胶主链进行保护，免受酸碱的破坏；另外，采用的具有特定的乙烯含量和亚乙基
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降冰片烯含量的三元乙丙橡胶，一方面能够改善硫化橡胶的综合力学性能；另一方面，与丁基橡胶混合时，由于丁基橡胶较低的不饱和度，为适应其硫化速度，选择本专利技术特定限定的亚乙基
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降冰片烯含量的三元乙丙橡胶；另外，本专利技术的硫化橡胶通过一种新的混炼方法获得，能更好地将填料分散均匀，所制备的硫化橡胶外观光滑有亮泽，力学性能和使用性能优异。
[0021]根据本专利技术，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述三元乙丙橡胶的含量为65
‑
90重量份，所述丁基橡胶的含量为10
‑
35重量份；优选地，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述三元乙丙橡胶的含量为80
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85重量份，所述丁基橡胶的含量为15
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20重量份。
[0022]根据本专利技术，优选情况下，以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述非共轭二烯烃的含量为4.3
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4.5wt％，乙烯含量为52
‑
58wt％。
[0023]根据本专利技术，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML
(1+4)
125℃为33
‑
65。
[0024]根据本专利技术，更优选情况下，所述三元乙丙橡胶为三元乙丙橡胶4450，乙烯含量52wt％，亚乙基
‑
降冰片烯含量4.3wt％，门尼粘度 ML
(1+4)
125℃为46；和/或，三元乙丙橡胶5469C，乙烯含量58wt％，亚乙基
‑
降冰片烯含量4.5wt％，门尼粘度ML
(1+4)
125℃为52。
[0025]在本专利技术中，三元乙丙的乙烯结构单元含量和亚乙基
‑
降冰片烯含量不宜过高，一方面会使得材料的交联程度过高，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐醋酸橡胶组合物，其特征在于，所述的组合物含有橡胶基体、炭黑、层状硅酸盐、聚四氟乙烯粉、石蜡油、氧化镁、活化剂、防老剂、软化树脂、硫化剂和促进剂中的一种或多种；其中，所述橡胶基体为三元乙丙橡胶和丁基橡胶的混合物，所述三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的共聚物，所述非共轭二烯烃为亚乙基
‑
降冰片烯，且以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述非共轭二烯烃的含量为2.3
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5.5wt％，乙烯含量为44
‑
67wt％。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述三元乙丙橡胶的含量为65
‑
90重量份，所述丁基橡胶的含量为10
‑
35重量份；和/或，以所述三元乙丙橡胶的总重量为基准，所述非共轭二烯烃的含量为3.3
‑
4.7wt％，乙烯含量为52
‑
64wt％；和/或，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度ML
(1+4)
125℃为33
‑
65。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述三元乙丙橡胶为三元乙丙橡胶4450，乙烯含量52wt％，亚乙基
‑
降冰片烯含量4.3wt％，门尼粘度ML
(1+4)
125℃为46；和/或，三元乙丙橡胶5469C，乙烯含量58wt％，亚乙基
‑
降冰片烯含量4.5wt％，门尼粘度ML
(1+4)
125℃为52。4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述丁基橡胶的不饱和度0.8
‑
2.2mol％，优选为1.0
‑
2.0mol％，门尼粘度ML
(1+4)
125℃为35
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65，数均分子量为12
‑
40万；优选地，所述丁基橡胶的不饱和度1.1
‑
1.9mol％，门尼粘度ML
(1+8)
125℃为45
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60，数均分子量为15
‑
25万。5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述层状硅酸盐选自硅藻土、绢云母、硅灰石、云母粉、硅土、累托石、叶腊石粉、伊利石、绿泥石、地开石、高岭土、蒙脱土和滑石粉中的至少一种；和/或，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述炭黑的含量为5
‑
90重量份，所述层状硅酸盐的含量为3
‑
50重量份，所述聚四氟乙烯粉的含量为2
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20重量份，所述石蜡油的含量为5
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60重量份，所述氧化镁的含量为2
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20重量份，所述活化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙攀，王丽丽，
申请(专利权)人：中石化北京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：