CN103865124A - 一种高密封橡胶材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：粉末丁腈橡胶75-90份，对叔丁酚甲醛树脂20-40份，环氧化天然橡胶20-40份，防老剂RD0.8-1.7份，防老剂4010NA0.5-1.3份，硬脂酸0.4-0.8份，硫磺粉0.4-0.6份，微晶蜡0.9-1.3份，氧化锌3-4份，快压出炭黑40-60份，混气炭黑30-40份，柠檬酸三乙酯20-25份，邻苯二甲酸二丁酯1.2-2.7份，乙二酸二辛酯0.4-0.9份，促进剂TMTD1.2-1.4份，促进剂CZ1-1.3份，促进剂DM1.1-1.3份，纳米重晶石1-3份，白垩1-2份，高苯乙烯树脂1.5-2.3份，苯甲酸2.2-2.8份。本发明还公开了一种高密封橡胶材料的制备工艺。本发明中，上述高密封橡胶材料粘结、密封性能优异，弹性、耐曲挠性性能好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及丁腈橡胶技术领域，尤其涉及一种高密封橡胶材料及其制备工艺。
背景技术
密封材料引就是指能承受接缝位移以达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的材料称为密封材料，早期的密封材料，主要是织物、矿物纤维或毛毡等。随着工业技术的发展，为了满足液压、气动密封日益复杂、多样的要求，密封材料也有了迅速的发展，其种类越来越多，物理和化学性能不断提高。
现有密封件材料有金属材料，如铝、铅、铟、不锈钢等，也有非金属材料，如橡胶、塑料、陶瓷、石墨等，目前但使用最多的是非金属类橡胶材质材料，密封性能的优劣在很大程度上取决于密封材料的性能，随着现有工业的快速发展，现有橡胶类材料越来越无法满足需求，如何制备一种粘结性能优异，弹性、耐曲挠性性能好，密封性能优异的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种高密封橡胶材料及其制备工艺，上述高密封橡胶材料粘结性能优异，弹性、耐曲挠性及撕裂强度高，耐油、耐热、耐寒性好，密封性能好，使用寿命长。
本发明提出的一种高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶75-90份，对叔丁酚甲醛树脂20-40份，环氧化天然橡胶20-40份，防老剂RD0.8-1.7份，防老剂4010NA0.5-1.3份，硬脂酸0.4-0.8份，硫磺粉0.4-0.6份，微晶蜡0.9-1.3份，氧化锌3-4份，快压出炭黑40-60份，混气炭黑30-40份，柠檬酸三乙酯20-25份，邻苯二甲酸二丁酯1.2-2.7份，乙二酸二辛酯0.4-0.9份，促进剂TMTD1.2-1.4份，促进剂CZ1-1.3份，促进剂DM1.1-1.3份，纳米重晶石1-3份，白垩1-2份，高苯乙烯树脂1.5-2.3份，苯甲酸2.2-2.8份。
其中，粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38-40%，门尼粘度(ML1+4,100%)为70-80。
优选地，所述粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂及环氧化天然橡胶的重量比为（8-9）：（3-4）：（2-3）。
优选地，促进剂TMTD、促进剂CZ与促进剂DM的重量比为（6-7）：（5-6）：6。
优选地，高苯乙烯树脂中结合苯乙烯的含量为60-65%。
优选地，上述高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶80-90份，对叔丁酚甲醛树脂30-40份，环氧化天然橡胶20-30份，防老剂RD0.9-1.2份，防老剂4010NA0.5-0.8份，硬脂酸0.45-0.6份，硫磺粉0.4-0.6份，微晶蜡1-1.2份，氧化锌3-4份，快压出炭黑45-50份，混气炭黑32-35份，柠檬酸三乙酯21-23份，邻苯二甲酸二丁酯1.5-2.3份，乙二酸二辛酯0.6-0.8份，促进剂TMTD1.2-1.4份，促进剂CZ1-1.2份，促进剂DM1.2份，纳米重晶石1.5-2.3份，白垩1-2份，高苯乙烯树脂1.8-2份，苯甲酸2.5-2.7份。
其中，粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38-40%，门尼粘度(ML1+4,100%)为70-80。
本发明还公开了一种上述高密封橡胶材料的制备工艺，包括如下步骤：
按配比将粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂、环氧化天然橡胶、防老剂RD、防老剂4010NA、硬脂酸、硫磺粉、微晶蜡、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、乙二酸二辛酯、白垩、高苯乙烯树脂及苯甲酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为70-75摄氏度；
将得到的物料与按配比称取的快压出太黑、混气炭黑、纳米重晶石、柠檬酸三乙酯放入开炼机中混炼完全，混炼温度为80-85摄氏度；
然后向得到的物料中按配比加入促进剂TMTD、促进剂CZ、促进剂DM混炼完全，混炼温度为90-95摄氏度；加工成型得到高密封橡胶材料。
本发明中，通过合理空丁腈橡胶中丙烯腈的含量与门尼粘度，并与对叔丁酚甲醛树脂及环氧化天然橡胶配合使用，不仅互溶性好，改善胶料的耐热性能、粘结力、刚度及交联度，所得制品的极性、弹性及粘结性能优异，丁腈橡胶本身具有优异的弹性、耐油性、耐介质及耐疲劳性，与对叔丁酚甲醛树脂及环氧化天然橡胶配合配合使用，可使制品的耐热、耐老化性能也显著提高；添加适量高苯乙烯树脂可改善硫化胶电性能，与环氧化天然橡胶混用可增强制品耐曲挠性及撕裂强度；使用软化剂邻苯二甲酸二丁酯与乙二酸二辛酯作可改善胶料的流动性和加工性能，配合添加快压出炭黑与混气炭黑作为补强剂，可减弱大分子链之间的作用力，改善润滑性能，增加橡胶大分子的柔韧性，进而改善耐低温性能，大大提高硫化胶耐寒性能；本发明中，上述高密封橡胶材料粘结性能优异，弹性、耐曲挠性及撕裂强度高，耐油、耐热、耐寒性好，密封性能好，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明提出的一种高密封橡胶材料的制备工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种高密封橡胶材料的制备工艺流程图。
实施例1
一种高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶82份，对叔丁酚甲醛树脂23份，环氧化天然橡胶35份，防老剂RD1.2份，防老剂4010NA0.8份，硬脂酸0.75份，硫磺粉0.5份，微晶蜡1.25份，氧化锌3份，快压出炭黑55份，混气炭黑32份，柠檬酸三乙酯21份，邻苯二甲酸二丁酯1.4份，乙二酸二辛酯0.8份，促进剂TMTD1.3份，促进剂CZ1.05份，促进剂DM1.2份，纳米重晶石1.25份，白垩2份，高苯乙烯树脂1.85份，苯甲酸2.65份。
其中，粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38%，门尼粘度(ML1+4,100%)为73；高苯乙烯树脂中结合苯乙烯的含量为62%。
参照图1，本实施例中上述高密封橡胶材料的制备工艺，包括如下步骤：
按配比将粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂、环氧化天然橡胶、防老剂RD、防老剂4010NA、硬脂酸、硫磺粉、微晶蜡、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、乙二酸二辛酯、白垩、高苯乙烯树脂及苯甲酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为70摄氏度；
将得到的物料与按配比称取的快压出太黑、混气炭黑、纳米重晶石、柠檬酸三乙酯放入开炼机中混炼完全，混炼温度为82摄氏度；
然后向得到的物料中按配比加入促进剂TMTD、促进剂CZ、促进剂DM混炼完全，混炼温度为92摄氏度；加工成型得到高密封橡胶材料。
对上述高密封橡胶材料进行性能检测，测试结果如下：
| 测试项目 | 对比试验（一般丁腈橡胶配方） | 测试结果 |
| 硬度（邵氏A） | 47 | 46 |
| 扯断强度Mpa | 10.2 | 12 |
| 断裂伸长率% | 301 | 311 |
| 耐低温性℃ | -53 | -56 |
实施例2
一种高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶78份，对叔丁酚甲醛树脂40份，环氧化天然橡胶33份，防老剂RD1.4份，防老剂4010NA0.9份，硬脂酸0.7份，硫磺粉0.45份，微晶蜡1.2份，氧化锌3.5份，快压出炭黑42份，混气炭黑38份，柠檬酸三乙酯23份，邻苯二甲酸二丁酯2.4份，乙二酸二辛酯0.85份，促进剂TMTD1.3份，促进剂CZ1.25份，促进剂DM1.15份，纳米重晶石1.5份，白垩2份，高苯乙烯树脂2.1份，苯甲酸2.5份。
其中，粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为39.5%，门尼粘度(ML1+4,100%)为79；高苯乙烯树脂中结合苯乙烯的含量为63%。
本实施例中上述高密封橡胶材料的制备工艺，包括如下步骤：
按配比将粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂、环氧化天然橡胶、防老剂RD、防老剂4010NA、硬脂酸、硫磺粉、微晶蜡、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、乙二酸二辛酯、白垩、高苯乙烯树脂及苯甲酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为72摄氏度；
将得到的物料与按配比称取的快压出太黑、混气炭黑、纳米重晶石、柠檬酸三乙酯放入开炼机中混炼完全，混炼温度为83摄氏度；
然后向得到的物料中按配比加入促进剂TMTD、促进剂CZ、促进剂DM混炼完全，混炼温度为91摄氏度；加工成型得到高密封橡胶材料。
对上述高密封橡胶材料进行性能检测，测试结果如下：
| 测试项目 | 对比试验（一般丁腈橡胶配方） | 测试结果 |
| 硬度（邵氏A） | 47 | 48 |
| 扯断强度Mpa | 10.2 | 15 |
| 断裂伸长率% | 301 | 345 |
| 耐低温性℃ | -53 | -62 |
实施例3
一种高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶87份，对叔丁酚甲醛树脂34份，环氧化天然橡胶37份，防老剂RD1.5份，防老剂4010NA0.75份，硬脂酸0.6份，硫磺粉0.4份，微晶蜡1.2份，氧化锌3.5份，快压出炭黑60份，混气炭黑32份，柠檬酸三乙酯25份，邻苯二甲酸二丁酯1.8份，乙二酸二辛酯0.6份，促进剂TMTD1.4份，促进剂CZ1.25份，促进剂DM1.15份，纳米重晶石2.5份，白垩1.5份，高苯乙烯树脂1.8份，苯甲酸2.4份。
其中，粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为39%，门尼粘度(ML1+4,100%)为75。高苯乙烯树脂中结合苯乙烯的含量为62%。
本实施例中上述高密封橡胶材料的制备工艺，包括如下步骤：
按配比将粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂、环氧化天然橡胶、防老剂RD、防老剂4010NA、硬脂酸、硫磺粉、微晶蜡、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、乙二酸二辛酯、白垩、高苯乙烯树脂及苯甲酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为74摄氏度；
将得到的物料与按配比称取的快压出太黑、混气炭黑、纳米重晶石、柠檬酸三乙酯放入开炼机中混炼完全，混炼温度为82摄氏度；
然后向得到的物料中按配比加入促进剂TMTD、促进剂CZ、促进剂DM混炼完全，混炼温度为94摄氏度；加工成型得到高密封橡胶材料。
对上述高密封橡胶材料进行性能检测，测试结果如下：
| 测试项目 | 对比试验（一般丁腈橡胶配方） | 测试结果 |
| 硬度（邵氏A） | 47 | 46 |
| 扯断强度Mpa | 10.2 | 14 |
| 断裂伸长率% | 301 | 330 |
| 耐低温性℃ | -53 | -57 |
实施例4
一种高密封橡胶材料，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶84份，对叔丁酚甲醛树脂33份，环氧化天然橡胶27份，防老剂RD1.1份，防老剂4010NA0.65份，硬脂酸0.52份，硫磺粉0.5份，微晶蜡1.1份，氧化锌3.2份，快压出炭黑48份，混气炭黑33份，柠檬酸三乙酯22份，邻苯二甲酸二丁酯2.1份，乙二酸二辛酯0.75份，促进剂TMTD1.35份，促进剂CZ1.05份，促进剂DM1.2份，纳米重晶石2.1份，白垩1.7份，高苯乙烯树脂1.95份，苯甲酸2.65份。
其中，粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38.5%，门尼粘度(ML1+4,100%)为76。高苯乙烯树脂中结合苯乙烯的含量为64%。
本实施例中上述高密封橡胶材料的制备工艺，包括如下步骤：
按配比将粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂、环氧化天然橡胶、防老剂RD、防老剂4010NA、硬脂酸、硫磺粉、微晶蜡、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、乙二酸二辛酯、白垩、高苯乙烯树脂及苯甲酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为73摄氏度；
将得到的物料与按配比称取的快压出太黑、混气炭黑、纳米重晶石、柠檬酸三乙酯放入开炼机中混炼完全，混炼温度为84摄氏度；
然后向得到的物料中按配比加入促进剂TMTD、促进剂CZ、促进剂DM混炼完全，混炼温度为92摄氏度；加工成型得到高密封橡胶材料。
对上述高密封橡胶材料进行性能检测，测试结果如下：
| 测试项目 | 对比试验（一般丁腈橡胶配方） | 测试结果 |
| 硬度（邵氏A） | 47 | 50 |
| 扯断强度Mpa | 10.2 | 16 |
| 断裂伸长率% | 301 | 350 |
| 耐低温性℃ | -53 | -62 |
在实施例1-4中，通过合理空丁腈橡胶中丙烯腈的含量与门尼粘度，并与对叔丁酚甲醛树脂及环氧化天然橡胶配合使用，不仅互溶性好，改善胶料的耐热性能、粘结力、刚度及交联度，所得制品的极性、弹性及粘结性能优异，丁腈橡胶本身具有优异的弹性、耐油性、耐介质及耐疲劳性，与对叔丁酚甲醛树脂及环氧化天然橡胶配合配合使用，可使制品的耐热、耐老化性能也显著提高；添加适量高苯乙烯树脂可改善硫化胶电性能，与环氧化天然橡胶混用可增强制品耐曲挠性及撕裂强度；使用软化剂邻苯二甲酸二丁酯与乙二酸二辛酯作可改善胶料的流动性和加工性能，配合添加快压出炭黑与混气炭黑作为补强剂，可减弱大分子链之间的作用力，改善润滑性能，增加橡胶大分子的柔韧性，进而改善耐低温性能，大大提高硫化胶耐寒性能；本发明中，上述高密封橡胶材料粘结性能优异，弹性、耐曲挠性及撕裂强度高，耐油、耐热、耐寒性好，密封性能好，使用寿命长。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高密封橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶75-90份，对叔丁酚甲醛树脂20-40份，环氧化天然橡胶20-40份，防老剂RD0.8-1.7份，防老剂4010NA0.5-1.3份，硬脂酸0.4-0.8份，硫磺粉0.4-0.6份，微晶蜡0.9-1.3份，氧化锌3-4份，快压出炭黑40-60份，混气炭黑30-40份，柠檬酸三乙酯20-25份，邻苯二甲酸二丁酯1.2-2.7份，乙二酸二辛酯0.4-0.9份，促进剂TMTD1.2-1.4份，促进剂CZ1-1.3份，促进剂DM1.1-1.3份，纳米重晶石1-3份，白垩1-2份，高苯乙烯树脂1.5-2.3份，苯甲酸2.2-2.8份；
其中粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38-40%，门尼粘度(ML1+4,100%)为70-80。
2.根据权利要求1所述的高密封橡胶材料，其特征在于，所述粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂及环氧化天然橡胶的重量比为（8-9）：（3-4）：（2-3）。
3.根据权利要求1所述的高密封橡胶材料，其特征在于，促进剂TMTD、促进剂CZ与促进剂DM的重量比为（6-7）：（5-6）：6。
4.根据权利要求1所述的高密封橡胶材料，其特征在于，高苯乙烯树脂中结合苯乙烯的含量为60-65%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的高密封橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
粉末丁腈橡胶80-90份，对叔丁酚甲醛树脂30-40份，环氧化天然橡胶20-30份，防老剂RD0.9-1.2份，防老剂4010NA0.5-0.8份，硬脂酸0.45-0.6份，硫磺粉0.4-0.6份，微晶蜡1-1.2份，氧化锌3-4份，快压出炭黑45-50份，混气炭黑32-35份，柠檬酸三乙酯21-23份，邻苯二甲酸二丁酯1.5-2.3份，乙二酸二辛酯0.6-0.8份，促进剂TMTD1.2-1.4份，促进剂CZ1-1.2份，促进剂DM1.2份，纳米重晶石1.5-2.3份，白垩1-2份，高苯乙烯树脂1.8-2份，苯甲酸2.5-2.7份；
其中粉末丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38-40%，门尼粘度(ML1+4,100%)为70-80。
6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的高密封橡胶材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
按配比将粉末丁腈橡胶、对叔丁酚甲醛树脂、环氧化天然橡胶、防老剂RD、防老剂4010NA、硬脂酸、硫磺粉、微晶蜡、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、乙二酸二辛酯、白垩、高苯乙烯树脂及苯甲酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为70-75摄氏度；
将得到的物料与按配比称取的快压出太黑、混气炭黑、纳米重晶石、柠檬酸三乙酯放入开炼机中混炼完全，混炼温度为80-85摄氏度；
然后向得到的物料中按配比加入促进剂TMTD、促进剂CZ、促进剂DM混炼完全，混炼温度为90-95摄氏度；加工成型得到高密封橡胶材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140618 |