一种耐水抽提氯丁橡胶材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体公开一种耐水抽提氯丁橡胶材料及制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种耐水抽提氯丁橡胶材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体公开一种耐水抽提氯丁橡胶材料及制备方法
。

技术介绍

[0002]氯丁橡胶具有优良的耐老化性
、
稳定性和粘结性被广泛应用于各个领域
。
在水下环境的应用，尤其是深海领域的长期使用中发现氯丁橡胶制品在水环境中，尤其是海水的长期浸泡下，橡胶内部的小分子防老剂极易被海水抽提，迁移至橡胶表面，导致氯丁橡胶提前老化，极大地缩短了氯丁橡胶及其制品的使用寿命
。
氯丁橡胶制品一般使用周期为
10
年，经实际研究发现在海洋或水体环境中使用的氯丁橡胶制品，使用3年以上表面就会出现裂纹，硬度升高等现象，经分析测试，在水环境中使用3年以上的氯丁橡胶制品中已经不存在防老剂
。
[0003]因此，突破氯丁橡胶及其制品的耐水抽提技术，在水下应用领域具有重要意义
。

技术实现思路

[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种耐水抽提氯丁橡胶材料，包括如下质量份的组分：
[0006]硫醇调节型氯丁橡胶
100
份，活化剂
0.5
～2份，吸酸剂4～5份，改性石墨烯
rGO
‑
4020 3
～5份，增塑剂3～5份，补强剂
30
～
45
份，助硫化剂
0.5
～1份，硫化剂2～5份；
>[0007]所述改性石墨烯
rGO
‑
4020
的接枝率为
12
～
15
％，所述改性石墨烯
rGO
‑
4020
的制备包括如下步骤：
[0008]取氧化石墨烯
GO
分散于去离子水中，密封超声后，配置成
A
悬浮液；称取抗氧剂
4020
分散于无水乙醇中，密封超声后，配成与
A
悬浮液质量浓度相同的
B
悬浮液；将
A
悬浮液与
B
悬浮液以体积
1:1
混合，在
90
～
95℃
下搅拌均匀后，得到
AB
混合液；在所述
AB
混合液中加入水合肼和氨水，使得
AB
混合液中水合肼的质量浓度为抗氧剂
4020
质量浓度的1～5％，氨水质量浓度为抗氧剂
4020
质量浓度的2～8％，并继续反应至充分；待反应结束后，离心
、
洗涤
、
干燥，得到改性石墨烯
rGO
‑
4020。
[0009]优选的，所述
A
悬浮液与
B
悬浮液的质量浓度为
1g/L。
[0010]优选地，所述
A
悬浮液的密封超声时长为
1h
；所述
B
悬浮液的密封超声时长为
5min
；悬浮液
A
与悬浮液
B
混合后在
95℃
下搅拌
3h
，加入氨水和水合肼继续反应
5h。
[0011]优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，环氧大豆油，邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种或两种以上混合物
。
[0012]优选的，所述补强剂为高耐磨炭黑
N330
，半补强炭黑
N724
，快压出炉黑
N550
，通用炭黑
N660
中的任意一种或两种以上混合物
。
[0013]优选的，所述硫化剂为氧化锌，氧化铅，二氧化铅中的任意一种或两种以上混合物
。
[0014]优选地，所述活化剂为硬脂酸
、
氧化锌中的一种或两种以上混合物
。
[0015]优选地，所述吸酸剂为轻质氧化镁
。
[0016]优选地，所述助硫化剂为2‑
硫醇基咪唑啉
。
[0017]第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述耐水抽提氯丁橡胶材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0018]在
60℃、20rpm
转速下，将硫醇调节型氯丁橡胶
、
活化剂
、
吸酸剂
、
改性石墨烯
、
增塑剂和补强剂按第一方面所述比例加入到密炼机中，密炼
30min
后，将密炼后物料放至开炼机上，加入硫化剂和助硫化剂，薄通和三角包各打5次，混炼均匀后，下片；停放
10h
后测试得到
120℃
下胶料的正硫化时间
T90
；使用平板硫化机硫化得到耐水抽提氯丁橡胶材料，所述硫化条件为
120℃
×
(T90+5)min
，压强
8MPa。
[0019]本专利技术取得的有益效果：
[0020]本专利技术采用改性石墨烯接枝防老剂
4020
的方式，利用石墨烯的片状结构与橡胶形成交联点，在保证防老剂
4020
防老性能的基础上，降低其被水抽提的几率，使氯丁橡胶材料和制品的防老剂能够耐水抽提，满足其在水下环境中长期使用的需求本专利技术提供的耐水抽提氯丁橡胶材料，性能指标达到拉伸强度
≥15MPa
，扯断伸长率
≥400
％，邵氏硬度
(
邵
A)
＝
65
±
5HA
，硬度变化
(
邵
A)
＝
±
8HA(60℃
，浸海水
30
天
)。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚明确，结合以下实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明
。
应当说明的是，本专利技术并不限于以下实施例
。
[0022]实施例1‑3[0023]表1实施例1‑3耐水抽提氯丁橡胶材料实验配方
[0024][0025][0026]1)
称取
1g
氧化石墨烯
(GO)
分散于
1L
去离子水中，密封超声
1h
，配成
1g/L
的
A
悬浮液；称取
1g
防老剂
4020
分散于
1L
无水乙醇中，密封超声
5min
，配成
1g/L
的
B
悬浮液；将悬浮液
A
与悬浮液
B
以体积
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐水抽提氯丁橡胶材料，其特征在于，包括如下质量份的组分：硫醇调节型氯丁橡胶
100
份，活化剂
0.5
～2份，吸酸剂4～5份，改性石墨烯
rGO
‑
4020 3
～5份，增塑剂3～5份，补强剂
30
～
45
份，助硫化剂
0.5
～1份，硫化剂2～5份；所述改性石墨烯
rGO
‑
4020
的接枝率为
12
～
15
％，所述改性石墨烯
rGO
‑
4020
的制备包括如下步骤：取氧化石墨烯
GO
分散于去离子水中，密封超声后，配置成
A
悬浮液；称取抗氧剂
4020
分散于无水乙醇中，密封超声后，配成与
A
悬浮液质量浓度相同的
B
悬浮液；将
A
悬浮液与
B
悬浮液以体积
1:1
混合，在
90
～
95℃
下搅拌均匀后，得到
AB
混合液；在所述
AB
混合液中加入水合肼和氨水，使得
AB
混合液中水合肼的质量浓度为抗氧剂
4020
质量浓度的1～5％，氨水质量浓度为抗氧剂
4020
质量浓度的2～8％，并继续反应至充分；待反应结束后，离心
、
洗涤
、
干燥，得到改性石墨烯
rGO
‑
4020。2.
根据权利要求1所述的耐水抽提氯丁橡胶材料，其特征在于，所述
A
悬浮液与
B
悬浮液的质量浓度为
1g/L。3.
根据权利要求1所述的耐水抽提氯丁橡胶材料，其特征在于，所述
A
悬浮液的密封超声时长为
1h
；所述
B
悬浮液的密封超声时长为
5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚秀超，郝春波，刘全中，李永华，郭国军，李春晖，宁兴洋，王岩，
申请(专利权)人：北方华锦化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：