CN103865126A - 一种新型丁腈橡胶组合物材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶80-100份,三元乙丙橡胶15-25份，聚甲醛50-60份，硬脂酸0.8-1.3份，2-硫醇基苯并噻唑0.3-0.8份，氧化锌2-7份，炭黑30-50份，邻苯二甲酸二辛酯12-15份，二硫化二苯并噻唑1.8-2.3份，过氧化二异丙苯1.5-1.8份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8-1.3份，硫磺0.15-0.27份，三羟甲基甲胺0.7-1.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，三烯丙基异氰尿酸酯1-2份；本发明中，上述新型丁腈橡胶组合物材料的韧性好，耐磨、耐臭氧、耐高低温、耐油性能优异，使用温度范围宽。

Description

一种新型丁腈橡胶组合物材料

技术领域

本发明涉及丁腈橡胶技术领域，尤其涉及一种新型丁腈橡胶组合物材料。

背景技术

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。丁腈橡胶主要用于制作耐油制品，如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等，常用于制作各类耐油模压制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管、胶管、密封件、发泡等，也用于制作胶板和耐磨零件。

随着目前工业领域快速发展，对各种橡胶材料的耐高低温、耐油、耐各种化学品腐蚀等性能提出了苛刻的要求，长期以来丁腈橡胶由于其自身的缺陷，只能在120℃以下长期使用，且因其耐臭氧、耐候及韧性较差，满足不了需求。

发明内容

本发明提出了一种新型丁腈橡胶组合物材料，其韧性好，耐磨、耐臭氧、耐高低温、耐油性能优异，且有较宽的使用温度范围，原料成本低，节约成本。

本发明提出的一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：

丁腈橡胶80-100份,三元乙丙橡胶15-25份，聚甲醛50-60份，硬脂酸0.8-1.3份，2-硫醇基苯并噻唑0.3-0.8份，氧化锌2-7份，炭黑30-50份，邻苯二甲酸二辛酯12-15份，二硫化二苯并噻唑1.8-2.3份，过氧化二异丙苯1.5-1.8份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8-1.3份，硫磺0.15-0.27份，三羟甲基甲胺0.7-1.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，三烯丙基异氰尿酸酯1-2份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为31-34%，聚甲醛的结晶度为74-78%。

优选地，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32.5-33.7%，聚甲醛的结晶度为75-76%。

优选地，所述三元乙丙橡胶中乙稀基与丙烯基的摩尔比为1.5-4.2。

优选地，丁腈橡胶、三元乙丙橡胶与聚甲醛的重量比为20：（4-5）：（11-12）。

优选地，丁腈橡胶、三元乙丙橡胶与三羟甲基甲胺的重量比为20：（4-5）：（0.1-0.3）。

优选地，过氧化二异丙苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与三烯丙基异氰尿酸酯的重量比为3：（1-2）：（2-3）。

优选地，其原料按重量份包括：丁腈橡胶100份,三元乙丙橡胶20-25份，聚甲醛55-60份，硬脂酸1-1.2份，2-硫醇基苯并噻唑0.4-0.6份，氧化锌4-5份，炭黑35-40份，邻苯二甲酸二辛酯12-15份，二硫化二苯并噻唑1.8-2.3份，过氧化二异丙苯1.5份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.9-1.1份，硫磺0.2-0.25份，三羟甲基甲胺0.5-1.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，三烯丙基异氰尿酸酯1-1.5份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32.5-33.7%，聚甲醛的结晶度为75-76%。

优选地，其原料按重量份包括：丁腈橡胶100份,三元乙丙橡胶21份，聚甲醛58份，硬脂酸1.15份，2-硫醇基苯并噻唑0.45份，氧化锌4.3份，炭黑38.2份，邻苯二甲酸二辛酯14.5份，二硫化二苯并噻唑2.1份，过氧化二异丙苯1.5份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.95份，硫磺0.24份，三羟甲基甲胺1.35份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8份，三烯丙基异氰尿酸酯1.35份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为33.5%，聚甲醛的结晶度为75.6%。

本发明中，添加中和剂三羟甲基甲胺可缓和丁腈橡胶与三元乙丙橡胶的极性差异，改善两者的相容性，添加适量增塑剂邻苯二甲酸二辛酯使得产品具有优良的耐热、耐油、抗溶胀及耐迁移性能，其与丁腈橡胶的相容性好，并可显著改善胶料加工工艺性能，增加产品的韧性、塑性及扯断强度，采用硫磺进行硫化能可显著增加产品的硬度及耐磨性能，可在降低炭黑使用量的前提下，改善物料在混炼过程中的脱辊性能，其与过氧化二异丙苯及N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺共用，可使得硫化胶具有优异的耐磨性能，且其硬度及撕裂强度也大大增强；防老剂2-硫醇基苯并噻唑可增强上述组合物材料的耐热及耐臭氧性能，同时对耐磨、曲挠龟裂、热氧老化及有害金属离子具有较好的防护作用，交联剂过氧化二异丙苯及助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三烯丙基异氰尿酸酯组成的硫化体系可中和丁腈橡胶与三元乙丙橡胶硫化活性的差异，使得丁腈橡胶与三元乙丙橡胶在硫化剂中分布均匀且硫化同步，进而提高产品的交联密度与交联程度；本发明中，上述新型丁腈橡胶组合物材料的韧性好，耐磨、耐臭氧、耐高低温、耐油性能优异，且有较宽的使用温度范围，原料成本低，节约成本。

具体实施方式

实施例1

本实施例中，一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶92份,三元乙丙橡胶17份，聚甲醛55份，硬脂酸1.1份，2-硫醇基苯并噻唑0.45份，氧化锌5份，炭黑45份，邻苯二甲酸二辛酯13份，二硫化二苯并噻唑1.9份，过氧化二异丙苯1.75份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.9份，硫磺0.22份，三羟甲基甲胺1.45份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.75份，三烯丙基异氰尿酸酯1.3份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为33.5%，聚甲醛的结晶度为76.8%。

将上述新型丁腈橡胶组合物材料做成胶片进行性能检测，测试结果如下：

注：耐臭氧性测试：臭氧浓度为500pphm，测试温度40摄氏度，测试时间70h，拉伸20%；耐低温性测试：测试温度-40摄氏度，测试时间48h。

实施例2

本实施例中，一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：丁腈橡85份,三元乙丙橡胶20份，聚甲醛53份，硬脂酸0.9份，2-硫醇基苯并噻唑0.6份，氧化锌5份，炭黑33份，邻苯二甲酸二辛酯14份，二硫化二苯并噻唑2.1份，过氧化二异丙苯1.65份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.25份，硫磺0.22份，三羟甲基甲胺0.9份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.75份，三烯丙基异氰尿酸酯1.5份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为33.5%，聚甲醛的结晶度为76.3%。

将上述新型丁腈橡胶组合物材料做成胶片进行性能检测，测试结果如下：

注：耐臭氧性测试：臭氧浓度为500pphm，测试温度40摄氏度，测试时间70h，拉伸20%；耐低温性测试：测试温度-40摄氏度，测试时间48h。

实施例3

本实施例中，一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶95份,三元乙丙橡胶17份，聚甲醛58份，硬脂酸0.95份，2-硫醇基苯并噻唑0.65份，氧化锌5.3份，炭黑42.6份，邻苯二甲酸二辛酯13.5份，二硫化二苯并噻唑2.1份，过氧化二异丙苯1.65份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.25份，硫磺0.18份，三羟甲基甲胺1.3份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.6份，三烯丙基异氰尿酸酯1.8份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为31.05%，聚甲醛的结晶度为77.5%。

将上述新型丁腈橡胶组合物材料做成胶片进行性能检测，测试结果如下：

注：耐臭氧性测试：臭氧浓度为500pphm，测试温度40摄氏度，测试时间70h，拉伸20%；耐低温性测试：测试温度-40摄氏度，测试时间48h。

实施例4

本实施例中，一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶88份,三元乙丙橡胶22份，聚甲醛57.3份，硬脂酸1.1份，2-硫醇基苯并噻唑0.54份，氧化锌6.6份，炭黑42.5份，邻苯二甲酸二辛酯13.6份，二硫化二苯并噻唑2.25份，过氧化二异丙苯1.75份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2份，硫磺0.25份，三羟甲基甲胺1.3份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.9份，三烯丙基异氰尿酸酯1.4份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32.1%，聚甲醛的结晶度为76.4%。

将上述新型丁腈橡胶组合物材料做成胶片进行性能检测，测试结果如下：

注：耐臭氧性测试：臭氧浓度为500pphm，测试温度40摄氏度，测试时间70h，拉伸20%；耐低温性测试：测试温度-40摄氏度，测试时间48h。

实施例5

本实施例中，一种新型丁腈橡胶组合物材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶100份,三元乙丙橡胶21份，聚甲醛58份，硬脂酸1.15份，2-硫醇基苯并噻唑0.45份，氧化锌4.3份，炭黑38.2份，邻苯二甲酸二辛酯14.5份，二硫化二苯并噻唑2.1份，过氧化二异丙苯1.5份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.95份，硫磺0.24份，三羟甲基甲胺1.35份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8份，三烯丙基异氰尿酸酯1.35份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为33.5%，聚甲醛的结晶度为75.6%。

将上述新型丁腈橡胶组合物材料做成胶片进行性能检测，测试结果如下：

注：耐臭氧性测试：臭氧浓度为500pphm，测试温度40摄氏度，测试时间70h，拉伸20%；耐低温性测试：测试温度-40摄氏度，测试时间48h。

在上述实施例1-5中，添加中和剂三羟甲基甲胺可缓和丁腈橡胶与三元乙丙橡胶的极性差异，改善两者的相容性，添加适量增塑剂邻苯二甲酸二辛酯使得产品具有优良的耐热、耐油、抗溶胀及耐迁移性能，其与丁腈橡胶的相容性好，并可显著改善胶料加工工艺性能，增加产品的韧性、塑性及扯断强度，采用硫磺进行硫化能可显著增加产品的硬度及耐磨性能，可在降低炭黑使用量的前提下，改善物料在混炼过程中的脱辊性能，其与过氧化二异丙苯及N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺共用，可使得硫化胶具有优异的耐磨性能，且其硬度及撕裂强度也大大增强；防老剂2-硫醇基苯并噻唑可增强上述组合物材料的耐热及耐臭氧性能，同时对耐磨、曲挠龟裂、热氧老化及有害金属离子具有较好的防护作用，交联剂过氧化二异丙苯及助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三烯丙基异氰尿酸酯组成的硫化体系可中和丁腈橡胶与三元乙丙橡胶硫化活性的差异，使得丁腈橡胶与三元乙丙橡胶在硫化剂中分布均匀且硫化同步，进而提高产品的交联密度与交联程度；本发明中，上述新型丁腈橡胶组合物材料的韧性好，耐磨、耐臭氧、耐高低温、耐油性能优异，且有较宽的使用温度范围，原料成本低，节约成本。

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 (8)

1.一种新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶80-100份,三元乙丙橡胶15-25份，聚甲醛50-60份，硬脂酸0.8-1.3份，2-硫醇基苯并噻唑0.3-0.8份，氧化锌2-7份，炭黑30-50份，邻苯二甲酸二辛酯12-15份，二硫化二苯并噻唑1.8-2.3份，过氧化二异丙苯1.5-1.8份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8-1.3份，硫磺0.15-0.27份，三羟甲基甲胺0.7-1.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，三烯丙基异氰尿酸酯1-2份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为31-34%，聚甲醛的结晶度为74-78%。

2.根据权利要求1所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32.5-33.7%，聚甲醛的结晶度为75-76%。

3.根据权利要求1所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶中乙稀基与丙烯基的摩尔比为1.5-4.2。

4.根据权利要求1所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，丁腈橡胶、三元乙丙橡胶与聚甲醛的重量比为20：（4-5）：（11-12）。

5.根据权利要求1所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，丁腈橡胶、三元乙丙橡胶与三羟甲基甲胺的重量比为20：（4-5）：（0.1-0.3）。

6.根据权利要求1所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，过氧化二异丙苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与三烯丙基异氰尿酸酯的重量比为3：（1-2）：（2-3）。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶100份,三元乙丙橡胶20-25份，聚甲醛55-60份，硬脂酸1-1.2份，2-硫醇基苯并噻唑0.4-0.6份，氧化锌4-5份，炭黑35-40份，邻苯二甲酸二辛酯12-15份，二硫化二苯并噻唑1.8-2.3份，过氧化二异丙苯1.5份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.9-1.1份，硫磺0.2-0.25份，三羟甲基甲胺0.5-1.5份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.5-1份，三烯丙基异氰尿酸酯1-1.5份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32.5-33.7%，聚甲醛的结晶度为75-76%。

8.根据权利要求7所述的新型丁腈橡胶组合物材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶100份,三元乙丙橡胶21份，聚甲醛58份，硬脂酸1.15份，2-硫醇基苯并噻唑0.45份，氧化锌4.3份，炭黑38.2份，邻苯二甲酸二辛酯14.5份，二硫化二苯并噻唑2.1份，过氧化二异丙苯1.5份，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.95份，硫磺0.24份，三羟甲基甲胺1.35份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.8份，三烯丙基异氰尿酸酯1.35份；其中丁腈橡胶中丙烯腈的含量为33.5%，聚甲醛的结晶度为75.6%。