CN101775166A - 一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料及其制备方法，由丁腈橡胶(NBR)、尼龙(PA)、硫化体系、硫化促进剂、防老剂、抗氧剂体系组成。制备方法是在常温开炼机和高温开炼机上将丁腈橡胶、尼龙和配合体系混合均匀，然后在一定温度下，将混合均匀的混炼胶在开炼机，或密炼机，或双螺杆挤出机上动态硫化，该丁腈橡胶/尼龙热塑性弹性体橡胶颗粒粒径小，流动性好，力学性能和耐油性能优异，可广泛应用在电线电缆、耐油胶管、密封条和汽车等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料及其制备方法，特别是丁腈橡胶/尼龙热塑性弹性体及其制备方法
背景技术
动态硫化是橡胶和树脂在熔融混合时，在剪切力的作用下，硫化程度很高的橡胶被粉碎成非常小的颗粒，分散在熔融的树脂相中，形成高度分散的“海岛结构”。动态硫化法(US4130535，US4594300和US6147160)制备的热塑性弹性体既具有类橡胶的性能，又具有塑性树脂的加工特性。
丁腈橡胶和尼龙经动态硫化工艺制备的热塑性弹性体具有较高的拉伸强度、较好的耐磨性和优异的耐溶剂性能，还具有高弹、易加工和重复加工等性能。广泛用于汽车的密封系统和发动机系统。国内外学者为了提高丁腈橡胶/尼龙热塑性弹性体的性能做了大量的研究，EP1364859A1、US4508867、WO03/020820A1等专利多采用改性丁腈橡胶为原料，但由于改性丁腈橡胶价格昂贵和制品的耐热性能、流变性能和力学性能不够理想而限制了其商业应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高其综合性能，扩大其应用范围的高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料及其制备方法，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
丁腈橡胶 100份
尼龙 25-66.7份
硫化剂 2-5份
硫化促进剂 0.5-1.25份
防老剂 2份
抗氧剂 1份
所述的尼龙为尼龙12；所述的丁腈橡胶丙烯腈质量分数为27-41％；所述的硫化剂为N，N-间亚苯基双马来酰亚胺(HVA-2)；所述的硫化促进剂为二硫化苯并噻唑(DM)；所述的防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉(RD)；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，为1010。
一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，其方法如下：
第一步.按重量百分比称取原料；
第二步.将所有原料放入常温开炼机和高温开炼机中混合均匀；
第三步.将混合均匀的橡塑共混物在高温开炼机动态硫化，温度为190℃，或在密炼机上动态硫化，温度为190℃，转速为80转/分，或双螺杆挤出机上动态硫化，温度为180-210℃，双螺杆挤出机的转速200-600转/分；
第四步.出料。
硫化剂对橡胶在高温下产生交联作用。
硫化促进剂可提高交联反应的速度，提高胶料的综合性能。
抗氧剂使尼龙在加工过程中具备良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。
防老剂可有效防护丁腈橡胶的热氧老化，延长其使用寿命。
本发明采用价格低廉、来源广泛的丁腈橡胶和尼龙作为基体，制得一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料。
本发明的优点是热塑性弹性体的橡胶颗粒粒径小、力学性能、加工性能和耐油性能比较优良。可以根据需要选择不同的原料配比获得不同的性能的产品。本发明的热塑性弹性体可应用在电线电缆、耐油胶管、密封条和汽车等领域，应用比较广泛。
具体实施方案
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
实施例中的拉伸强度、撕裂强度、邵尔A型硬度、分别按GB/T528-1998、GB/T 529-1999和GB/T 6031-1998和测定；压缩永久变形的测试条件：100℃×24h，预压缩率为25％，Ф25mm×12.5mm的圆柱形按GB/T 7759-1996测定；耐油性能在体积比为30/70的甲苯与97#汽油的混合溶剂中，于40℃×24h条件下按GB/T 1690-2006测定。
实施例1-4
制备方法如下：
第一步.按上述重量百分比称取原料；
第二步.将所有原料放入常温开炼机和高温开炼机中混合均匀；
第三步.将混合均匀的橡塑共混物在高温开炼机动态硫化，温度为190℃；
第四步.出料。
采用上述方法制备的热塑性弹性体，其原料配比见表1，产品的主要性能见下表2。
表1原料配比1-2(重量份数)
实施例5
丁腈橡胶(丙烯腈含量27％)100份
尼龙12 53.8份
硫化剂HVA-2 3份
硫化促进剂DM 0.75份
防老剂RD 2份
抗氧剂1010 1份
制备方法同实施例1-4，产品的性能见表2。
实施例6
原料和配比同实施例5，不同的是丁腈橡胶的丙烯腈含量为41％。
制备方法如下：
第一步.按重量百分比称取原料；
第二步.将所有原料放入常温开炼机和高温开炼机中混合均匀；
第三步.将混合均匀的橡塑共混物在密炼机上动态硫化，温度为190℃，转速为80转/分；
第四步.出料。
采用上述方法制备的热塑性弹性体，产品的主要性能见下表2。
实施例7
原料和配比同实施例6，制备方法如下：
第一步.按重量百分比称取原料；
第二步.将所有原料放入常温开炼机和高温开炼机中混合均匀；
第三步.将混合均匀的橡塑共混物在双螺杆挤出机上动态硫化，螺杆转速为200转/分，加工温度一区180℃，二区200℃，三区200℃，四区210℃，五区190℃，六区，190℃，七区190℃，八区190℃。
采用上述方法制备的热塑性弹性体，产品的主要性能见下表2：
实施例8
原料和配比同实施例6，制备方法同实施例7，不同的是双螺杆挤出机的转速为600转/分。产品的主要性能见下表2。
表2
Claims (8)
1.一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，其原料组分和重量份数如下：
丁腈橡胶100 尼龙25-66.7
硫化剂2-5 硫化促进剂0.5-1.25
防老剂2 抗氧剂1
2.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的尼龙为尼龙12。
3.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的丁腈橡胶丙烯腈质量分数为27-41％。
4.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的硫化剂为N，N-间亚苯基双马来酰亚胺(HVA-2)。
5.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的硫化促进剂为二硫化苯并噻唑(DM)。
6.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉(RD)。
7.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，为1010。
8.根据权利要求1所述的一种高耐油性动态硫化热塑性弹性体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步.按重量百分比称取原料；
第二步.将所有原料放入常温开炼机和高温开炼机中混合均匀；
第三步.将混合均匀的橡塑共混物在高温开炼机动态硫化，温度为190℃，或在密炼机上动态硫化，温度为190℃，转速为80转/分，或双螺杆挤出机上动态硫化，温度为180-210℃，双螺杆挤出机的转速200-600转/分；
第四步.出料。
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