一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料及其制备方法，属于橡胶配合及硫化领域。所述复合材料包括以下原料：丁腈橡胶、碳黑、碳纳米管预分散体、反应型增塑剂、氧化锌、硫化剂、防老剂、硬脂酸、微晶蜡和癸二酸二辛酯。具体方法为：将丁腈橡胶、碳黑、碳纳米管预分散体、反应型增塑剂、氧化锌、防老剂、硬脂酸、微晶蜡和癸二酸二辛酯混合后密炼，之后加入硫化剂开炼，得到混炼胶；接着预成型，最后经硫化，即得到丁腈胶基复合材料。本发明专利技术制备的材料有较高的模量、定伸和撕裂强度及耐高温性能，从而提高了橡胶制品的高抗冲性能，使制得的产品能适应更大冲击能量的减震工况，进而可以满足气动打钉枪的高抗冲减震使用需求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶配合及硫化
，具体涉及一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]丁腈橡胶(NBR)主要采用低温乳液聚合法进行生产，其耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。被广泛用于制备各种耐油橡胶制品、耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中，成为不少行业中必不可少的弹性材料。但是，丁腈橡胶也存在着一些缺点：耐低温性及耐臭氧性均较差，绝缘性能低劣，弹性也较低。
[0003]目前，丁腈橡胶(NBR)开始被广泛应用于减震行业，对其使用性能日益严苛，例如将其应用于气动打钉枪的制备中。然而经调查发现，传统配合的橡胶制品只能满足低能量减震要求的工况，难以满足高频、高能量冲击的工况。因此，如何克服上述缺点，制备一种具有高冲击性能的丁腈橡胶复合材料是本领域域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料，包括以下重量份数的原料：100份丁腈橡胶、60
‑
120份碳黑、3
‑
10份碳纳米管预分散体、5
‑
20份反应型增塑剂、2r/>‑
10份氧化锌、3
‑
6份硫化剂、1
‑
5份防老剂、1
‑
2份硬脂酸、1份微晶蜡和0
‑
5份癸二酸二辛酯。
[0007]有益效果：本专利技术选用多种物质组合配合，提高了复合材料的模量和撕裂强度及耐疲劳性能，从而实现产品的耐高频、高能量冲击的效果。
[0008]进一步地，所述丁腈橡胶在ML1+10，100℃条件下的门尼粘度≥70；所述丁腈橡胶为丁二烯和丙烯腈以(75
‑
60)∶(25
‑
40)的比例经乳液聚合法制备得到。
[0009]有益效果：本专利技术选用门尼粘度≥70的丁腈橡胶，可以进一步提高丁腈胶基复合材料力学和工艺性能；若门尼粘度太低，胶料的流动性太强，进而导致产品出现气泡等现象。
[0010]进一步地，所述碳纳米管预分散体的制备方法为：将碳纳米管机械混合分散于载体中，即得到所述碳纳米管预分散体。
[0011]其中，所述碳纳米管为单壁碳纳米管，其含量为碳纳米管预分散体的5wt.％。
[0012]所述单壁碳纳米管的直径为1.2
‑
2.0nm，长度为5μm。
[0013]所述载体为质量比为24∶71的丁腈橡胶和环保增塑剂的混合溶剂。
[0014]其中，所述环保增塑剂为烷基磺酸苯酯。
[0015]有益效果：本专利技术在制备丁腈胶基复合材料时加入碳纳米管预分散体可以提高复合材料的模量及撕裂强度。
[0016]进一步地，所述碳黑为碳黑N550和碳黑N774中的任意一种或两者任意比例的组合；所述反应型增塑剂为B
‑
2000和B
‑
3000(液体1,2聚丁二烯)中的任意一种或两者任意比例的组合，使其在密炼时和硫化初期起到增塑剂的作用，并且在硫化后还能起到增硬的作用；所述硫化剂为DCP(过氧化二异丙苯)、硫磺、TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)、CBS(N
‑
环己基
‑2‑
苯并噻唑次磺酰胺)和MBTS(二硫化二苯骈噻唑)中的任意一种或几种以任意比例的混合；所述防老剂为防老剂MB、RD和MBZ中的任意一种或几种以任意比例的混合。
[0017]本专利技术还提供了一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)将所述丁腈橡胶进行一次密炼，之后加入所述碳黑、碳纳米管预分散体、反应型增塑剂、氧化锌、防老剂、硬脂酸、微晶蜡和癸二酸二辛酯二次密炼，得到未加硫化剂的混炼胶；
[0019](2)向所述未加硫化剂的混炼胶中加入所述硫化剂开炼，得到含硫化剂的混炼胶；
[0020](3)将所述含硫化剂的混炼胶经预成型机预成型，得到橡胶胶胚；
[0021](4)将所述橡胶胶胚进行硫化，即得到所述用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料。
[0022]进一步地，步骤(1)中所述一次密炼的时间为20
‑
120s，压力为0.5
‑
0.6MPa，温度为85℃；
[0023]所述二次密炼的时间为60
‑
240s，密炼至温度为130
‑
160℃。
[0024]进一步地，步骤(2)中所述开炼的具体过程为：先将所述未加硫化剂的混炼胶加入至开炼机中包辊并在形成光滑的包辊胶之后加入所述硫化剂，左右切割8次，待硫化剂全部被吃入橡胶中后，经打三角包和薄通、打卷后出片，即得到所述含硫化剂的混炼胶；
[0025]其中，所述打三角包和薄通的次数为5次；所述薄通为0.5
‑
1mm辊距薄通；所述打卷的次数为3次，辊距为3
‑
4mm；所述出片时胶片的厚度为3
‑
4mm。
[0026]进一步地，步骤(3)中所述预成型机预成型的具体过程为：将所述含硫化剂的混炼胶在温度60
‑
90℃下进行预热打卷，然后在压力为8
‑
15MPa，温度为60
‑
75℃下挤压成硫化所需的橡胶胶胚。
[0027]进一步地，步骤(4)中所述硫化为：在50吨平板硫化机上进行两次硫化，一次硫化温度为150
‑
170℃，时间为500
‑
1500s，二次硫化温度为150
‑
170℃，时间为1800s。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术的技术方案通过在丁腈基复合材料的配方中加入碳纳米管、硫化剂及反应型增塑剂，进一步提高了材料的模量、定伸强度、撕裂强度及耐高温性能，从而提高了橡胶制品的高抗冲性能，使制得的产品能适应更大冲击能量的减震工况，进而可以满足气动打钉枪的高抗冲减震使用需求。
具体实施方式
[0030]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限
制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。
[0031]另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：100份丁腈橡胶、60
‑
120份碳黑、3
‑
10份碳纳米管预分散体、5
‑
20份反应型增塑剂、2
‑
10份氧化锌、3
‑
6份硫化剂、1
‑
5份防老剂、1
‑
2份硬脂酸、1份微晶蜡和0
‑
5份癸二酸二辛酯。2.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料，其特征在于，所述丁腈橡胶在ML1+10，100℃条件下的门尼粘度≥70；所述丁腈橡胶为丁二烯和丙烯腈以(75
‑
60)∶(25
‑
40)的比例经乳液聚合法制备得到。3.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料，其特征在于，所述碳纳米管预分散体的制备方法为：将碳纳米管分散于载体中，即得到所述碳纳米管预分散体；其中，所述碳纳米管为单壁碳纳米管，其含量为碳纳米管预分散体的5wt.％；所述单壁碳纳米管的直径为1.2
‑
2.0nm，长度为5μm；所述载体为质量比24∶71的丁腈橡胶和环保增塑剂的混合溶剂；其中，所述环保增塑剂为烷基磺酸苯酯。4.根据权利要求1所述的一种用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料，其特征在于，所述碳黑为碳黑N550和碳黑N774中的任意一种或两者任意比例的组合；所述反应型增塑剂为B
‑
2000和B
‑
3000中的任意一种或两者任意比例的组合；所述硫化剂为DCP、硫磺、TMTD、CBS和MBTS中的任意一种或几种以任意比例的混合；所述防老剂为防老剂MB、RD和MBZ中的任意一种或几种以任意比例的混合。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的用于气动打钉枪缓冲垫的丁腈胶基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述丁腈橡胶进行一次密炼，之后加入所述碳黑、碳纳米管预分散体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：高希伟，
申请(专利权)人：广东鑫辉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：