CN102432962A - 一种橡胶阀体复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成本低而性能良好的橡胶复合材料及其制备方法，该工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。该复合材料其是由下列重量份原料制成：氟橡胶60-70、丁苯橡胶30-40、丁腈橡胶10-15、氢氧化镁3-5、微晶蜡1-2、齐聚酯3-5、苯二酚2-3、钛白粉1-2、促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2 1-2、防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺 1-2。本发明的耐磨橡胶复合材料具备优良的耐磨性能，并且其重量比金属雇。因此，本发明的高性能耐磨橡胶，可以广泛用于对耐磨性能和耐高低温性能有要求的工作场合，从而极大地提高工件或者设备等的使用寿命。

Description

一种橡胶阀体复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料加工领域，具体涉及一种橡胶阀体复合材料及其制备方法。
背景技术
耐磨合成橡胶材料是耐磨材料的重要分支，因此，耐磨合成橡胶材料的研究受到重视。CN200510048156.8涉及一种耐磨合成橡胶材料及其制备方法。构成耐磨合成橡胶材料主要包括有：天然橡胶片、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、油脂类DOP、聚四氟乙烯、纳米氢氧化镁、齐聚酯、促进剂、补强剂、抗硫化还原剂、硫化剂、填充料。将上述原料经过塑炼和混炼等工艺即可制得邵氏硬度为60、拉伸强度为23、扯断伸长率为850％、弹率为53％、阿克隆磨耗(cm2)0.035g的耐磨合成橡胶材料。CN200710200890.0公开了一种高性能耐磨橡胶垫，该高性能耐磨橡胶具有以下用重量配比的原料，天然橡胶7.0～8.7份、顺丁胶3，0～4.3份、乙烯醋酸乙烯共聚物30～40份、轻钙2.0～3.5份、炭黑5～9份、硬酯酸0.6～0.75份、促进剂0.4～0.7份、氧化锌1.8～2.0份、发泡剂0。7～0.9份、机油0.8～1.2份，采用常规制作工艺制成。CN200810200769.2涉及一种渣浆泵用高耐磨橡胶及其制备方法，包括如下以质量份数计的组分：天然胶乳：100份/胶乳固含量；ZnO：0～10份；促进剂：0～5份；硫磺：0～5份；二氧化硅：0～100份；分散剂0.5～5份。
上述材料仅仅强调了材料的基体作用，因此材料的力学性能的提高受到限制。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的缺陷，提供一种成本低而性能良好的耐高低温、耐磨橡胶复合材料。
本发明的另一目的是提供上述一种橡胶复合材料的制备方法，该工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。
为实现上述目的本发明采用的技术方案如下：
一种橡胶阀体复合材料，其特征在于，其是由下列重量份原料制成：
氟橡胶60-70
丁苯橡胶30-40
丁腈橡胶10-15
氢氧化镁3-5
微晶蜡1-2
齐聚酯3-5
苯二酚2-3
钛白粉1-2
促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S21-2
防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺1-2。
所述的橡胶阀体复合材料，其特征在于，其是由下列重量份原料制成：
氟橡胶65
丁苯橡胶35
丁腈橡胶12
氢氧化镁4
微晶蜡1.5
齐聚酯4
苯二酚2.5
钛白粉1.5
促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2 1.5
防老剂N-苯基-N-基对苯二胺1.5。
所述的橡胶阀体复合材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)混炼：启动开炼机，将氟橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶投入开炼机中，翻炼至三种胶融合，再加入氢氧化镁和微晶蜡、齐聚酯、钛白粉、苯二酚、防老剂N-苯基-N-基对苯二胺，翻炼6-8次，然后再加促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2再充分翻炼，薄通次数不少于10次，混炼过程中要控制设备温度在116-122℃；
(2)压延：压延在开炼机上进行，将辊间距离由6mm逐渐调大至10mm，具体操作和混炼时一样，压延结束后将预成型物冷却8-12小时；
(3)硫化：使用平板硫化机，先预热模具，温度95-105℃，将预成型物放在模腔中，开始硫化，硫化温度为150-170℃，硫化肘间为15-25分钟，从硫化机中取出试样后，样品制作完成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的橡胶复合材料具备优良的耐高低温、耐磨性能，并且其重量比金属轻。因此，本发明的高性能耐磨橡胶，可以广泛用于对耐高低温、耐磨性能有要求的工作场合，从而极大地提高了工件或者设备等的使用寿命。
本发明的复合橡胶材料的配方中含有无机材料，可以有效提高材料的硬度和耐磨性能。含镁化合物的硬质相中的镁离子有利于硬质相和氟橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶组成基体的结合，因此有利于祠·料的耐磨性能和抗拉强度。
具体实施方式
实施例中所用的份，均为重量份。
实施例一：
1、原材料准备：
称取氟橡胶60份、丁苯橡胶30份、丁腈橡胶10份、氢氧化镁3份、微晶蜡1份、齐聚酯3份、苯二酚2份、钛白粉1份、促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2 1份、防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺1份。
2、制备过程如下：
(1)混炼：启动开炼机，将氟橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶投入开炼机中，翻炼至三种胶融合，再加入氢氧化镁和微晶蜡、齐聚酯、钛白粉、苯二酚、防老剂N-苯基-N-基对苯二胺，翻炼6-8次，然后再加促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2再充分翻炼，薄通次数11次，混炼过程中要控制设备温度在116-122℃；
(2)压延：压延在开炼机上进行，将辊间距离由6mm逐渐调大至10mm，具体操作和混炼时一样，压延结束后将预成型物冷却8小时；
(3)硫化：使用平板硫化机，先预热模具，温度95-105℃，将预成型物放在模腔中，开始硫化，硫化温度为155℃，硫化肘间为18分钟，从硫化机中取出试样后，样品制作完成。
实施例二：
1、原材料准备：
称取氟橡胶70份、丁苯橡胶40份、丁腈橡胶15份、氢氧化镁5份、微晶蜡2份、齐聚酯5份、苯二酚3份、钛白粉2份、促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S22份、防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺2份。
2、制备过程如下：
(1)混炼：启动开炼机，将氟橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶投入开炼机中，翻炼至三种胶融合，再加入氢氧化镁和微晶蜡、齐聚酯、钛白粉、苯二酚、防老剂N-苯基-N-基对苯二胺，翻炼6-8次，然后再加促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2再充分翻炼，薄通次数15次，混炼过程中要控制设备温度在116-122℃；
(2)压延：压延在开炼机上进行，将辊间距离由6mm逐渐调大至10mm，具体操作和混炼时一样，压延结束后将预成型物冷却12小时；
(3)硫化：使用平板硫化机，先预热模具，温度95-105℃，将预成型物放在模腔中，开始硫化，硫化温度为170℃，硫化肘间为25分钟，从硫化机中取出试样后，样品制作完成。
实施例三：
1、原材料准备：
称取氟橡胶65份、丁苯橡胶35份、丁腈橡胶12份、氢氧化镁4份、微晶蜡1.5份、齐聚酯4份、苯二酚2.5份、钛白粉1.5份、促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S21.5份、防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺1.5份。
2、制备过程如下：
(1)混炼：启动开炼机，将氟橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶投入开炼机中，翻炼至三种胶融合，再加入氢氧化镁和微晶蜡、齐聚酯、钛白粉、苯二酚、防老剂N-苯基-N-基对苯二胺，翻炼6-8次，然后再加促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2再充分翻炼，薄通次数13次，混炼过程中要控制设备温度在116-122℃；
(2)压延：压延在开炼机上进行，将辊间距离由6mm逐渐调大至10mm，具体操作和混炼时一样，压延结束后将预成型物冷却10小时；
(3)硫化：使用平板硫化机，先预热模具，温度100℃，将预成型物放在模腔中，开始硫化，硫化温度为165℃，硫化肘间为20分钟，从硫化机中取出试样后，样品制作完成。
实验数据
下表为不同成分的橡胶复合材料的指标参数，其中对比材料为CN200510048156.8，产品1-产品3为采用本发明技术所得的产品。
Figure BDA0000102555790000051
由上表可见，本发明中无机相含量提高，则硬度提高、耐磨性能提高，并且抗拉强度也提高。对材料的性能不利。橡胶基体中氟橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶的份数增多利于强度的提高，但过多不利于硬度和耐磨性能。

Claims (3)

1.一种橡胶阀体复合材料，其特征在于，其是由下列重量份原料制成 ：
氟橡胶60-70
丁苯橡胶30-40
丁腈橡胶10-15
氢氧化镁3-5
微晶蜡1-2
齐聚酯3-5
苯二酚2-3
钛白粉1-2
促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2   1-2
防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺  1-2。
2.根据权利要求1所述的橡胶阀体复合材料，其特征在于，其是由下列重量份原料制成 ：
氟橡胶65
丁苯橡胶35
丁腈橡胶12
氢氧化镁4
微晶蜡1.5
齐聚酯4
苯二酚2.5
钛白粉1.5
促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2  1.5
防老剂N-苯基-N-基对苯二胺 1.5。
3.权利要求1所述的橡胶阀体复合材料的制备方法 ，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)混炼：启动开炼机，将氟橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶投入开炼机中，翻炼至三种胶融合，再加入氢氧化镁和微晶蜡、齐聚酯、钛白粉、苯二酚、防老剂N-苯基-N-基对苯二胺 ，翻炼6-8次，然后再加促进剂N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺C13H16N2S2再充分翻炼，薄通次数不少于10次，混炼过程中要控制设备温度在116-122℃；    
 (2) 压延：压延在开炼机上进行，将辊间距离由6mm逐渐调大至lOmm，具体操作和混炼时一样，压延结束后将预成型物冷却8-12小时；
(3) 硫化：使用平板硫化机，先预热模具，温度95-105℃，将预成型物放在模腔中，开始硫化，硫化温度为150-170℃，硫化肘间为15—25分钟，从硫化机中取出试样后，样品制作完成。
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