CN104403159A - 橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶及其制备方法，属于橡胶制备技术领域。本发明提供的橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶50～65；氧化锌1～4以及氧化镁2～4。本发明提供的橡胶多环芳烃PAHs含量不超过0.5mg/kg，符合环保要求。

Description

橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶及其制备方法，属于橡胶制备技术领域。

背景技术

现有技术中提供的液压蓄能器用橡胶密封效果差、使用寿命短，在国际市场上不符合环保要求。

国际上对橡胶制品有严格的环保要求，但是传统的胶料体系是将丁苯橡胶或丁腈橡胶与各组分进行简单混合，故在产生混炼胶的过程中加速生成多环芳烃，不能符合环保要求。

发明内容

为克服现有技术中存在的技术问题，本发明的发明目的是提供一种橡胶及其制备方法，所述橡胶的多环芳烃含量较低，符合环保要求。

为实现所述发明目的，本发明提供一种橡胶，所述橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶  50～65，

氧化锌  1～4；以及

氧化镁  2～4。

优选地，所述橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶  57～62，

氧化锌  1～4；以及

氧化镁  2～4。

优选地，所述橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶  30～40，

顺丁橡胶  10～35，

氧化锌  1～3；以及

氧化镁  2～4。

为实现所述发明目的，本发明的另一方面提供一种橡胶的制备方法，其特征在于，其通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成。

本发明提供的橡胶能够在浓油浓溶剂中长期不改变高弹性和密封性，在高温环境下长期工作不易老化，并且多环芳烃的含量处于安全范围之内，符合环保要求。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供的橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶50～65；纳米氧化锌1～4；氧化镁2～4；补强剂20～30；防老剂1.2～2；促进剂0.2～0.6；硬脂酸1～3；耐磨剂2～4；均匀分散剂1.5～2.1；粘合剂，3～5；以及操作油1.5～3。

其中，所述的顺丁橡胶为BR9001型，所述的补强剂为HAF、SRF、ISAF；所述的防老剂为4010NA、TPPD；所述的促进剂为ETU-80；所述的粘合剂为PER、RS、RH；所述耐磨剂为二硫化钼；所述的操作油为环烷油和芳烃油。

实施例1：

本发明的实施例1提供的橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶35重量份；顺丁橡胶25重量份；纳米氧化锌3重量份；补强剂26重量份；防老剂1.5重量份；促进剂0.3重量份；氧化镁2.4重量份；硬脂酸1.4重量份；二硫化钼3.5重量份；均匀分散剂1.6重量份；粘合剂，3.1重量份以及操作油1.5重量份。

实施例1的橡胶的胶料的制备方法如下：

第一步：按上述重量份的配比称量各配料，其中，用分度值不大于2g的衡器称量氧化镁，并单独包装；用分度值不大于2g的衡器称量防老剂、促进剂、硬脂酸、均匀分散剂、粘合剂、操作油、二硫化钼以及纳米氧化锌，它们可混合包装，上述氧化镁、防老剂、促进剂、硬脂酸、均匀分散剂、粘合剂、操作油、二硫化钼以及纳米氧化锌等为细料；用分度值不大于50g的衡器称量氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶，所述顺丁橡胶为BR9001型；用分度值不大于50g的衡器称量补强剂。

第二步：塑炼

采用单车容量30kg、400×1000的第一开炼机进行塑炼，其中，将辊温设置为50℃，薄通辊距设置为1.5mm，吃粉辊距设置为5-7mm，出片辊距设置为6mm。将混合塑炼胶回软包辊，在第一开炼机的炼室中加入已称量重量份的氢化丁腈橡胶、已称量重量份的顺丁橡胶、已称量重量份的二分之一的操作油和已称量重量份的二分之一的粘合剂，左右拉刀翻炼均匀，薄通3次(2次三角包，1次落盘)，放大辊距翻炼均匀，出片冷却，停放24小时形成塑炼胶备用。

第三步：混炼

采用单车容量36±3kg、XSN-55-32密炼机进行混炼，其中，使压缩空气表压设置为0.5MPa，冷却水表压设置为0.1MPa，密炼室温度设置为70℃。将塑炼胶放入密炼室内翻炼1.5分钟(在室温低于5℃时，先在开炼机上回软)，加入已称量重量份的氧化镁、纳米氧化锌、防老剂、促进剂、硬脂酸、二硫化钼和均匀分散剂，放下上顶板逐渐加压到0.6～0.8MPa，回放2次，翻炼1.5分钟，加入已称量好的二分之一的补强剂和已称量好的二分之一的操作油、已称量好的二分之一的粘合剂逐渐加压到0.8～1.0MPa，回放2次，翻炼2分钟，再加入已称量的重量份的二分之一的补强剂，逐渐加压到1.0～1.2MPa，回放2次，翻炼2分钟，混合均匀得到混炼成团的胶料。

第四步：下料

打开密炼机的上顶板，翻转密炼室，将混炼成团的胶料平置于下料盘内。采用400×1000的第二开炼机将胶料压延成所需要的薄片，其中，薄通辊距设置为设定值，出片辊距设置为不大于6mm，停放24小时形成橡胶的胶料供制作成品使用。

抽样测试橡胶性能如表1，各种性能优良，能够满足各国标准的要求。

表1 实施例1的橡胶物理性能实测性能

利用上述橡胶的胶料再经成型、硫化和出模步骤得到橡胶隔膜。

本发明所述的橡胶的胶料经测试，性能指标均符合当今所有国家的标准要求，其多环芳烃PAHs含量，采用GC-MS方法进行分析检测，结果不超过0.5mg/kg，完全符合欧盟要求。

实施例2：

本发明实施例2提供的橡胶的胶料包括：

氢化丁腈橡胶38重量份；顺丁橡胶24重量份；补强剂25重量份；防老剂1.4重量份；促进剂0.4重量份；纳米氧化锌2.5重量份；氧化镁2.2重量份；硬脂酸1.6重量份；二硫化钼3.4重量份；均匀分散剂1.7重量份；粘合剂，3.2重量份以及操作油1.8重量份。

实施例2的橡胶的胶料的制备方法同实施例1。

实施例3：

本发明实施例3提供的橡胶的胶料包括：

氢化丁腈橡胶36重量份；顺丁橡胶23重量份；补强剂26重量份；防老剂1.5重量份；促进剂0.3重量份；纳米氧化锌3重量份；氧化镁2.3重量份；硬脂酸1.8重量份；二硫化钼3.0重量份；均匀分散剂1.9重量份；粘合剂，3.4重量份；以及操作油2.4重量份。

实施例3的橡胶的胶料的制备方法同实施例1。

本发明提供的橡胶的胶料中的氢化丁腈橡胶作为丁二烯与丙烯腈的共聚橡胶，具有优异的耐油耐老化及耐磨等优点，故它们的共混物具有良好的力学机械性能，增加了复合材料组分之间的相容性，解决了用传统橡胶为主体胶料的压缩永久变形偏大、屈挠龟裂裂口扩展速度过快、粘合性能偏低、拉伸强度低、产品承受频繁的载荷压力不足而造成产品寿命不足等问题。另外，由于氢化丁腈橡胶分子中存在极性基团，与顺丁橡胶和纳米氧化锌的相容性极佳，并且经实验得知，由此进一步增加了各组分之间的相容性，阻断了胶料加工中多环芳烃生成的路径，故综合性能优异，完全可以满足液压破碎锤蓄能器工作需要。

传统的胶料体系是将丁苯橡胶或丁腈橡胶与各组分进行简单混合，故在产生混炼胶的过程中加速生成多环芳烃，而本发明的胶料组合物中以氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶为主，通过与纳米氧化锌的有效相容性，并且由此进一步增加了各组分之间的相容性，再结合本发明的独特的混炼制备方法，综合性能优异，而且阻断了胶料加工中多环芳烃生成的路径，排除了新增多环芳烃的可能性。

由此可见，本发明除了解决现有技术存在的密封效果差、使用寿命短等技术问题，还使橡胶中的多环芳烃含量完全符合欧盟环保要求，并且在浓油浓溶剂中长期不改变高弹性和密封性，在高温环境下长期工作不易老化，保持橡胶的高弹性和高密封性，提高了其使用寿命。本发明所述的橡胶的橡胶经测试物理性能和耐油性能指标均符合当今所有国家的标准要求，由于欧盟对橡胶制品规定有环保要求，本发明所述的橡胶的多环芳烃PAHs含量按照欧盟REACH法规的的要求，采用GC-MS标准方法进行分析检测，结果组分中的PAHs含量不超过0.5mg/kg，完全符合欧盟环保要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种橡胶，其特征在于，所述橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶  50～65；

氧化锌  1～4；以及

氧化镁  2～4。

2.如权利要求1所述的橡胶，其特征在于，所述橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶和顺丁橡胶  57～62，

氧化锌  1～4；以及

氧化镁  2～4。

3.如权利要求1所述的橡胶，其特征在于，所述橡胶的胶料包括下述重量份数的组分：

氢化丁腈橡胶  30～40；

顺丁橡胶  10～35；

氧化锌  1～3；以及

氧化镁  2～4。

4.一种权利要求1-3任一所述的橡胶的制备方法，其特征在于，通过塑炼、混炼工艺，形成混炼胶，然后压延出片而形成橡胶。