CN102807720A - 一种橡胶配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶配方及其制备方法，配方其原料组分按重量比为：丙烯酸酯橡胶10-90份、丁腈橡胶10-90份、氧化锌2-6份、硬脂酸0.5-3份、对苯二胺类防老剂0.5-3份、高耐磨炭黑30-65份、半补强炭黑20-75份、硫磺0.2-1份、促进剂0.2-0.8份、硬脂酸钾 0.5-2份、硬脂酸钠1.5-4份，其中丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶份数之和为100份；制备方法包括生胶入辊、胶料混炼、硫化体系添加步骤。本发明橡胶配方制备的橡胶具有良好的综合性能，力学性能、耐油、耐高温等性能都较高，适合生产高温150℃作业态疲的耐油密封件产品，如汽车变速箱油封垫，成本低；本发明橡胶的制备方法简单，不会产生粘辊或脱辊现象。

Description

一种橡胶配方及其制备方法
技术领域
本发明涉橡胶制造技术领域，特别涉及一种橡胶配方及其制备方法。
背景技术
随着现代汽车、机械工业的发展；对耐热、耐油的橡胶密封件制品的需求越来越迫切，技术要求越来越高。有较多的汽车制造厂和机械厂要求橡胶密封件能在温度150℃条件下长期使用。丙烯酸酯胶料可以解决耐高温问题，但是单一的丙烯酸酯橡胶成本高，混炼时容易粘辊或脱辊难以混炼。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种橡胶配方及其制备方法，该橡胶具有良好的耐高温、耐油性能，并且制备时不会产生粘辊或脱辊现象。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种橡胶配方，其原料组分按重量比为：丙烯酸酯橡胶10-90份、丁腈橡胶10-90份、氧化锌2-6份、硬脂酸0.5-3份、对苯二胺类防老剂0.5-3份、高耐磨炭黑30-65份、半补强炭黑20-75份、硫磺0.2-1份、促进剂0.2-0.8份、硬脂酸钾 0.5-2份、硬脂酸钠1.5-4份，其中丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶份数之和为100份。优选为：丙烯酸酯橡胶70份、丁腈橡胶30份、氧化锌3份、硬脂酸2份、对苯二胺类防老剂1份、高耐磨炭黑45份、半补强炭黑50份、硫磺0.4份、促进剂0.5份、硬脂酸钾 1份、硬脂酸钠3份。所述丙烯酸酯橡胶牌号为AR-04T，丁腈橡胶牌号为N240S，对苯二胺类防老剂为防老剂4010NA，高耐磨炭黑牌号为N330，半补强炭黑牌号为N774，促进剂牌号为TMTD。
一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、对苯二胺类防老剂、高耐磨炭黑和半补强炭黑，炭黑全部吃尽后，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5~8遍，停放22-26小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小，薄通5-6遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度40-65℃。
进一步的，上述步骤B中可以按如下操作：
胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、对苯二胺类防老剂，然后先加入配方量2/3高耐磨炭黑和2/3的半补强炭黑，吃尽炭黑后再加剩余1/3高耐磨炭黑和半补强炭黑，炭黑全部吃尽，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5~8遍，停放22-26小时。通过分次加入碳黑，使其分散更加均匀，容易成胶。
使用本发明橡胶配方制备的橡胶具有良好的综合性能，力学性能、耐油、耐高温等性能都较高，适合生产高温150℃作业态疲的耐油密封件产品，如汽车变速箱油封垫，成本低；本发明橡胶的制备方法简单，不会产生粘辊或脱辊现象。
具体实施方式
实施例1
一种橡胶配方，其原料组分配比见表1。
一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶AR-04T和丁腈橡胶N240S，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、为防老剂4010NA、高耐磨炭黑N330和半补强炭黑N774，炭黑全部吃尽后，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍，停放22小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂TMTD，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度40℃。
实施例2
一种橡胶配方，其原料组分配比见表1。
一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶AR-04T和丁腈橡胶N240S，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、为防老剂4010NA，然后先加入配方量2/3高耐磨炭黑N330和2/3的半补强炭黑N774，吃尽炭黑后再加剩余1/3高耐磨炭黑N330和半补强炭黑N774，炭黑全部吃尽，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍停放24小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂TMTD，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度55℃。
实施例3
一种橡胶配方，其原料组分配比见表1。
一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶AR-04T和丁腈橡胶N240S，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、为防老剂4010NA，然后先加入配方量2/3高耐磨炭黑N330和2/3的半补强炭黑N774，吃尽炭黑后再加剩余1/3高耐磨炭黑N330和半补强炭黑N774，炭黑全部吃尽，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通7遍停放22小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂TMTD，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通6遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度45℃。
实施例4
一种橡胶配方，其原料组分配比见表1。
一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶AR-04T和丁腈橡胶N240S，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、为防老剂4010NA，然后先加入配方量2/3高耐磨炭黑N330和2/3的半补强炭黑N774，吃尽炭黑后再加剩余1/3高耐磨炭黑N330和半补强炭黑N774，炭黑全部吃尽，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍停放26小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂TMTD，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度65℃。
实施例5
一种橡胶配方，其原料组分配比见表1。
一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶AR-04T和丁腈橡胶N240S，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、为防老剂4010NA，然后先加入配方量2/3高耐磨炭黑N330和2/3的半补强炭黑，吃尽炭黑后再加剩余1/3高耐磨炭黑N330和半补强炭黑，炭黑全部吃尽，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍停放25小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂TMTD，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度55℃。
实施例1~5制备的橡胶性能测试结果见表2，试验条件：浸1号标准油150℃×72h，由测试结果可以看出，本发明制备的橡胶力学性能、耐油、耐高温等性能都较高，适合生产高温150℃作业态疲的耐油密封件产品。
表1实施例1~5橡胶的原料组分及配比
原料组分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
丙烯酸酯橡胶 60份 70份 80份 10份 30份
丁腈橡胶 40份 30份 20份 90份 70份
氧化锌 2份 3份 5份 6份 4份
硬脂酸 0.5份 2份 3份 2.5份 1.5份
防老剂 0.5份 1份 3份 2份 2.5份
高耐磨炭黑 30份 45份 60份 65份 40份
半补强炭黑 70份 50份 35份 20份 55份
硫磺 0.2份 0.4份 1份 0.8份 0.4份
促进剂TMTD 0.2份 0.5份 0.8份 0.7份 0.6份
硬脂酸钾 0.5份 1份 2份 1.5份 1份
硬脂酸钠 1.5份 3份 4份 2份 2.5份
表中，丙烯酸酯橡胶牌号为AR-04T，生产厂家吉林市油脂化学工业公司有机化工厂；
丁腈橡胶牌号为N240S，生产厂家吉林化学工业有限公司；对苯二胺类防老剂为防老剂4010NA，生产厂家南京化工厂；高耐磨炭黑牌号为N330，生产厂家山东潍坊科伦比恩化工有限公司；半补强炭黑牌号为N774，生产厂家山东潍坊科伦比恩化工有限公司；促进剂牌号为TMTD，生产厂家浙江黄岩浙东化工有限公司。
表2实施例1~5制备的橡胶性能测试结果
测试性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
浸泡前硬度(度) 68 70 72 　68 68
浸泡后硬度(度) 63 72 76 75 75
硬度变化(度) -5 -1 -1 -9 -7
浸泡前拉伸强度(MPa) 　10 12.3 11.3 9 　10.5
浸泡后拉伸强度(MPa) 9.6 12.86 11.5 8.12 9.68
拉伸强度变化率(%) -4 +4.55 -2.6 -9.7 -7.8
浸泡前扯断伸长率(%) 　390 413 360 450 436
浸泡后扯断伸长率(%) 405 455 356 396 385
扯断伸长率变化率(%) +3.84 +10.1 +1.1 -12 -11.6
体积变化率(%) +5.6 -3 -2.3 +14.2 　+12.1

Claims (5)

1.一种橡胶配方，其原料组分按重量比为：丙烯酸酯橡胶10-90份、丁腈橡胶10-90份、氧化锌2-6份、硬脂酸0.5-3份、对苯二胺类防老剂0.5-3份、高耐磨炭黑30-65份、半补强炭黑20-75份、硫磺0.2-1份、促进剂0.2-0.8份、硬脂酸钾 0.5-2份、硬脂酸钠1.5-4份，其中丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶份数之和为100份。
2.如权利要求1所述的橡胶配方，其特征在于：其原料组分按重量比为：丙烯酸酯橡胶70份、丁腈橡胶30份、氧化锌3份、硬脂酸2份、对苯二胺类防老剂1份、高耐磨炭黑45份、半补强炭黑50份、硫磺0.4份、促进剂0.5份、硬脂酸钾 1份、硬脂酸钠3份。
3.如权利要求1或2所述的橡胶配方，其特征在于：所述丙烯酸酯橡胶牌号为AR-04T，丁腈橡胶牌号为N240S，对苯二胺类防老剂为防老剂4010NA，高耐磨炭黑牌号为N330，半补强炭黑牌号为N774，促进剂牌号为TMTD。
4.一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、对苯二胺类防老剂、高耐磨炭黑和半补强炭黑，炭黑全部吃尽后，辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5~8遍，停放22-26小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5-6遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度40-65℃。
5.一种橡胶的制备方法，包括以下步骤：
A、生胶入辊：先将辊筒调到最小到0.3-0.5mm，把硬脂酸压在辊筒上，然后调到正常位置，按配方量加入丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶，包辊并保证一定的积胶；
B、胶料混炼：在步骤A制得的塑练胶料中按配方量加入氧化锌、对苯二胺类防老剂，然后先加入配方量2/3高耐磨炭黑和2/3的半补强炭黑，吃尽炭黑后再加剩余1/3高耐磨炭黑和半补强炭黑，炭黑全部吃尽，辊距调至最小，薄通5~8遍，停放22-26小时；
C、硫化体系添加：在步骤B制得的混炼胶中按配方量加入硫磺、促进剂，吃尽后加入硬脂酸钾和硬脂酸钠，料吃尽后辊距调至最小到0.3-0.5mm，薄通5-6遍，混炼温度控制：开炼机混炼添加硫化剂温度40-65℃。
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