一种高耐磨丁腈橡胶硫化胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高耐磨丁腈橡胶硫化胶及其制备方法，本高耐磨丁腈橡胶硫化胶，包括以下重量份的成分：丁腈橡胶：１００份；活性剂：３－８份；防老剂：１－６份；芥酸酰胺：２－６份；补强填充剂：５０－１５０份；硫化促进剂：３－８份；丁腈橡胶中丙烯腈含量为３４－４１ｗｔ％，门尼粘度（ＭＬ↓［１＋４］↑［１００℃］）为４５－７０。本丁腈橡胶硫化胶的制备方法，包括以下步骤：Ａ．混炼；Ｂ．返炼、硫化。本发明专利技术的丁腈橡胶硫化胶成分配伍合理、耐磨性能更高。本发明专利技术的方法制备的高耐磨丁腈橡胶硫化胶伸长率大、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成橡胶及其制备方法，具体地说涉及一种 高耐磨丁腈橡胶硫化胶及其制备方法。属于高分子材料

技术介绍
丁腈橡胶(Nitrile butadiene rubber)是由丁二烯和丙烯腈 经乳液聚合法制得的，是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好 的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(％)有42 46、34 41、31 34、 25 30、 18 24等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但 耐寒性则相应下降。它可以在12(TC的空气中或在15(TC的油中 长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结 性能。广泛应用于制造胶管、胶带、胶辊、胶囊、密封制品、垫 圈等耐油制品。其中密封制品中，尤其指动态密封制品，胶料的 耐磨性十分关键，耐磨性不好，不仅产品易磨损，而且由于摩擦 力大，会在接触表面积聚大量的热量，而加速产品的老化，老化 后产品的使用寿命大打折扣，所以，探索提高丁腈胶料的耐磨性 越来越受到人们的关注。现有技术中为了提高丁腈橡胶的耐磨性，会选择采取高丙烯 腈含量的丁腈胶、选择高活性的炭黑，但那样对胶料的耐磨性提 高很有限。JI、 E、 HnaH邓oBa等人在丁腈橡胶高耐磨配方的有效 硫化体系橡胶译丛1992年第2期27—28梁守智译中介绍了 配合大量的酚醛树脂，采用四官能低聚丙烯丙烯酸酯、线性酚醛 树脂和六氯对二甲苯的有效硫化体系的丁腈橡胶，摩擦系数低， 在破冰船上使用8600小时后胶板状态良好。虽然使用该成分的丁 腈橡胶硬度高、摩擦系数低，但成本较高，仅局限于耐冲击耐磨的产品，无法进行大规模的推广应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的缺陷，提供一种表面摩擦系数低，耐磨性好，使用寿命长的高耐磨丁腈橡胶硫化胶。本专利技术的目的是通过下列技术方案来实现的 一种高耐磨丁腈橡胶硫化胶，所述的丁腈橡胶硫化胶包括以下重量份的成分 丁腈橡胶100份； 活性剂3-8份；防老剂1-6份； 芥酸酰胺2-6份；补强填充剂50-150份； 硫化促进剂3-8份；所述的丁腈橡胶中丙烯腈含量为34—41wt%，门尼粘度 (ML^'c)为45-70。本专利技术在丁腈橡胶硫化胶中添加了内部润滑剂芥酸酰胺，其中芥 酸酰胺在现有技术中是应用在塑料中的一种爽滑剂，在塑料中加入 芥酸酰胺能够显著降低塑料制品表面的动态和静态摩擦系数。本发 明人通过长期研究发现，在丁腈橡胶硫化胶加入一定量的芥酸酰胺 可以使丁腈橡胶硫化胶制品表面摩擦系数进一步降低，增加了丁腈 橡胶硫化胶制品的耐磨性。丁腈橡胶的丙烯腈含量越高，胶料的耐 油性越好，胶料强度和耐磨性也越好，但其低温性能和胶料的弹性 会变差；而丁腈橡胶的门尼粘度太高，虽然胶料物性会变好，但胶 料的加工工艺会变差；而芥酸酰胺加入量太多会使胶料的硬度变低， 强度变差，含量不足会影响胶料的耐磨效果。作为优选，所述的丁腈橡胶硫化胶包括以下重量份的成分为丁腈橡胶100份； 活性剂4-7份；防老剂2-4份； 芥酸酰胺3-5份；补强填充剂60-150份； 硫化促进剂3-6份。在上述的高耐磨丁腈橡胶硫化胶中，所述的丁腈橡胶硫化胶还包括重量份为0-20份的软化剂，所述的软化剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁脂、邻苯二甲酸二壬脂、葵二酸二辛脂中的一种。 作为优选，所述的软化剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二壬脂 中的一种，优选重量份为2-18份；进一步的优选，所述的软化剂为 邻苯二甲酸二壬脂，优选重量份为8-15份。在本专利技术的胶料中加入 软化剂会帮助物料分散均匀，并提高胶料的耐低温性能，其中邻苯 二甲酸二壬酯较其他胶料更为易得和环保，软化剂加入量太多会降 低胶料的物性包括耐磨性能，如果加入量太少则会影响胶料的成本 等。在上述的高耐磨丁腈橡胶硫化胶中，所述的活性剂由氧化锌、硬脂酸组成。氧化锌的重量份为4-6份，硬脂酸的重量份为0.5-1.5 份。在上述的高耐磨丁腈橡胶硫化胶中，所述的防老剂由防老剂RD、 防老剂MB、防老剂BLE、防老剂D、防老剂4010NA、石蜡中的一种 或多种组成。作为优选，所述的防老剂由防老剂RD、防老剂MB、防 老剂BLE、防老剂D中的一种或多种组成。进一步的优选，所述的 由防老剂RD、防老剂MB两种组成，其中防老剂RD的重量份为卜3 份，防老剂MB的重量份为1-3份。在丁腈橡胶硫化胶中加入防老剂 会提高胶料的耐热性；而采用防老剂RD、防老剂MB并用会产生协 同效应，耐热效果良好；防老剂用量太少会影响防老效果，用量太 多会喷出。在上述的高耐磨丁腈橡胶硫化胶中，所述的补强填充剂由高耐磨 炭黑、半补强炭黑、快压出炭黑、碳酸氢钙、硅藻土、白炭黑中的 一种或多种组成。作为优选，所述的补强剂由高耐磨炭黑、半补强 炭黑、快压出炭黑、白炭黑中的一种或多种组成。进一步的优选， 所述的补强填充剂由高耐磨炭黑和半补强炭黑两种组成；其中高耐 磨炭黑的重量份为20-60份，半补强炭黑的重量份为40-80份。在丁腈橡胶硫化胶中加入补强填充剂会大大提高胶料物性，特别 选择高耐磨炭黑和半补强炭黑协同作用能获得比较好的综合物性；有些补强剂对胶料的硬度影响很大，多加会增加产品硬度；有些补强 填充剂如碳酸氢钙、硅藻土只有很少的补强作用， 一般用来降低产 品的成本。在上述的高耐磨丁腈橡胶硫化胶中，所述的硫化促进剂由促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂TETD、促进剂DM、促进剂M、硫 磺、含硫化合物DTDM中的两种或两种以上组成。作为优选，所述 的硫化促进剂由促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂TETD、硫磺中 的两种或两种以上组成，其中必须含有硫磺。进一步的优选，所述 的硫化促进剂由促进剂CBS、促进剂TMTD、促进剂TETD，硫磺组 成，其中促进剂CBS的重量份为1. 5-3份，促进剂TMTD的重量份 为1-2份，促进剂TETD重量份为1-2份，硫磺的重量份为0. 1-0. 6 份。本专利技术采用促进剂和硫磺组成硫化体系，通过硫磺与橡胶分 子的不饱和键发生反应生成C-S键，从而生成三维的空间网状结 构。促进剂会加快硫化的过程，不同的促进剂/硫磺的配比生成不 同的C-S键，其中两者的比例大会生成多硫键，比例小会生成单 硫键，单硫键胶料的耐热老化及压縮永久变形会比多硫键胶料较 好。本专利技术的另一个目的在于提供上述高耐磨丁腈橡胶硫化胶的 制备方法，该方法包括以下步骤A、 混炼向密炼机中加入上述重量份的丁腈橡胶，在温度为 10-5(TC的条件下塑炼30-180秒后，加入上述重量份的活性剂、 防老剂、芥酸酰胺和1/2重量份的补强填充剂进行混炼，混炼2-8 分钟后加入剩余的补强填充剂和重量份为10份的油料继续混炼， 混炼1-3分钟后在温度100-12(TC的条件下排胶，胶料冷却后加入硫化促进剂得到混炼胶；B、 返炼、硫化将上述得到的混炼胶在室温下放置4-30小 时后，放入开炼机中在温度为50-7(TC返炼2-8分钟，返炼后放 入硫化机中在温度为150-200。C的条件下硫化5-加分钟，冷却后得到丁腈橡胶硫化胶。本专利技术的制备方法能保证各种物料充分分 散，最大限度地发挥胶料的物性。在上述高耐磨丁腈橡胶硫化胶的制备方法中，作为优选，步骤A中所述的塑炼温度为20-40°C，塑炼时间为50-100秒，混炼 3-6分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐磨丁腈橡胶硫化胶，所述的丁腈橡胶硫化胶包括以下重量份的成分：　丁腈橡胶：１００份；　活性剂：３－８份；　防老剂：１－６份；　芥酸酰胺：２－６份；　补强填充剂：５０－１５０份；　硫化促进剂：３－８份；　所 述的丁腈橡胶中丙烯腈含量为３４－４１ｗｔ％，门尼粘度为４５－７０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付泽洪，张铭，
申请(专利权)人：浙江荣康密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]