CN104610595A - 一种耐热油耐高温丁腈橡胶及其制备方法 - Google Patents

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丁可
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

本发明公开了一种耐热油耐高温丁腈橡胶，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：丁腈橡胶100重量份；聚偏氟乙烯20～40重量份；邻苯二甲酸二异壬酯10～30重量份；氧化锌3～5重量份；硬脂酸1～5重量份；橡胶助剂1～5重量份；炭黑50～70重量份；过氧化二异丙苯2～4重量份；助交联剂1～1.5重量份；其中，所述助交联剂为三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。还公开了该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法。本发明能提高丁腈橡胶耐高温热空气及高温润滑油条件下的老化性能。无论在耐热空气老化、耐901#实验油中的性能还是经济价值都具有优势，特别是耐低温性能明显提升，能替代丙烯酸酯(ACM)橡胶。

Description

一种耐热油耐高温丁腈橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于丁腈橡胶技术领域，涉及一种耐热油耐高温丁腈橡胶，还涉及该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法。
背景技术
丁腈橡胶属于通用性材料，又称丁二烯-丙烯腈橡胶，简称NBR，平均分子量70万左右。灰白色至浅黄色块状或粉状固体，相对密度0.95～1.0，溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。丁腈橡胶具有优良的耐油性，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有的耐磨性和气密性。丁腈橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂，不宜做绝缘材料。耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶，可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响，随着丙烯腈含量增加，拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高，但弹性、耐寒性降低。丁腈橡胶耐臭氧性能性能不佳，耐水性较好。目前市场上的丁腈橡胶一般只能长期在100～120℃条件下使用，耐热油性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种耐热油耐高温丁腈橡胶，可在100～140℃条件下长期使用，并且耐热油性能提高。
本发明的另一目的是提供该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，操作简单，成本低廉。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种耐热油耐高温丁腈橡胶，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
其中，所述助交联剂为三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。
本发明中，添加了聚偏氟乙烯(PVDF)，兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，可有效提升丁腈橡胶的耐高温、耐热油及耐燃油性能。邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，是一种通用的增塑剂，与DOP相比，分子量更大一点，碳链更长一点，所以拥有更好的老化性能，抗迁移性能，抗萃取性能，更高的耐高温性能，相应的，同等条件下，DINP的塑化效果比DOP稍差，一般认为，DINP比DOP更环保。过氧化二异丙苯(DCP)，是过氧化物，作为硫化剂，能有效使橡胶及饱和性高分子材料充分交联，从而使材料耐热性、耐光性、耐候性及回弹性提高，是一种质优价廉的硫化剂。
本发明还采用三烯丙基氰脲酸酯(TAC)或者三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)作为助交联剂，在各种饱和主链聚合物(如PE、EPM、EPDM和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等)的过氧化物或辐射硫化过程中，助交联剂能与弹性体发生共硫化，从而提高硫化胶的物理性能、耐热性、耐候性等，随着助交联剂TAC和TAIC用量的增大，有明显的促进交联作用，可以有效提高硫化胶的交联密度，但助交联剂TAC与TAIC差别不大，二者对硫化胶的硫化促进作用没有明显区别。
优选的，所述橡胶助剂为橡胶助剂445和橡胶助剂WB42的混合物。
优选的，所述橡胶助剂445和橡胶助剂WB42的重量份之比为1:1～2:1。
优选的，各组分按照重量份分别为：
优选的，各组分按照重量份分别为：
该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，依次包括以下步骤：
步骤一、将丁腈橡胶和聚偏氟乙烯在温度为165±5℃的条件下融流混合3～5分钟，得到预混物；
步骤二、将步骤一得到的预混物投入密炼机，加入氧化锌、硬脂酸、橡胶助剂和炭黑，混炼1～2分钟；
步骤三、加入邻苯二甲酸二异壬酯,继续混炼3～5分钟，然后出料并冷却停放8～12小时，得到混炼料；
步骤四、将步骤三得到的混炼料再次投入密炼机，加入过氧化二异丙苯和助交联剂，混炼3～4分钟，然后出料，压片冷却，得到耐热油耐高温丁腈橡胶。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明耐热油耐高温丁腈橡胶能提高丁腈橡胶耐高温热空气及高温润滑油条件下的老化性能。无论在耐热空气老化、耐901#实验油中的性能还是经济价值都具有优势，特别是耐低温性能明显提升，能替代丙烯酸酯(ACM)橡胶。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
具体实施方式
本发明一种耐热油耐高温丁腈橡胶实施例1，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，依次包括以下步骤：
步骤一、将丁腈橡胶和聚偏氟乙烯在温度为165±5℃的条件下融流混合3～5分钟，得到预混物；
步骤二、将步骤一得到的预混物投入密炼机，加入氧化锌、硬脂酸、橡胶助剂和炭黑，混炼1～2分钟；其中，密炼机设定条件为转速40转/分钟、压力6～7MPa。
步骤三、加入邻苯二甲酸二异壬酯,继续混炼3～5分钟，温度控制在120～140℃，然后出料并冷却停放8～12小时，得到混炼料；
步骤四、将步骤三得到的混炼料再次投入密炼机，加入过氧化二异丙苯和助交联剂，混炼3～4分钟，温度控制在60～90℃，然后出料，硫化、压片、冷却，得到耐热油耐高温丁腈橡胶。
本发明一种耐热油耐高温丁腈橡胶实施例2，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，与实施例1相同。
本发明一种耐热油耐高温丁腈橡胶实施例3，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，与实施例1相同。
现有技术中的丁腈橡胶对比例，包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
该种丁腈橡胶的制备方法与本发明耐热油耐高温丁腈橡胶制备方法相同，无添加聚偏氟乙烯，并且橡胶助剂445改用常规的橡胶助剂RD。
对实施例1～3得到的耐热油耐高温丁腈橡胶产物的耐热空气老化、耐901#实验油等进行检测，同时与现有技术对比例进行比较，检测结果如表1所示。
表1
说明：表1中+号数值表示实施例样品的检测数据比对比例样品的检测数据所增长的百分比，-号数值表示实施例样品的检测数据比对比例样品的检测数据所减少的百分比,硬度变化表示邵氏硬度的变化值，其单位为邵氏A。经过试验表明，本发明的耐热油耐高温丁腈橡胶能替代丙烯酸酯(ACM)橡胶。无论在性能还是经济价值都具有优势，特别是耐低温性能明显提升。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种耐热油耐高温丁腈橡胶，其特征在于：包括以下组分，各组分按照重量份分别为：
其中，所述助交联剂为三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。
2.如权利要求1所述的一种耐热油耐高温丁腈橡胶，其特征在于：所述橡胶助剂为橡胶助剂445和橡胶助剂WB42的混合物。
3.如权利要求2所述的一种耐热油耐高温丁腈橡胶，其特征在于：所述橡胶助剂445和橡胶助剂WB42的重量份之比为1:1～2:1。
4.如权利要求3所述的一种耐热油耐高温丁腈橡胶，其特征在于：各组分按照重量份分别为：
5.如权利要求4所述的一种耐热油耐高温丁腈橡胶，其特征在于：各组分按照重量份分别为：
6.如权利要求1所述的一种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
步骤一、将丁腈橡胶和聚偏氟乙烯在温度为165±5℃的条件下融流混合3～5分钟，得到预混物；
步骤二、将步骤一得到的预混物投入密炼机，加入氧化锌、硬脂酸、橡胶助剂和炭黑，混炼1～2分钟；
步骤三、加入邻苯二甲酸二异壬酯,继续混炼3～5分钟，然后出料并冷却停放8～12小时，得到混炼料；
步骤四、将步骤三得到的混炼料再次投入密炼机，加入过氧化二异丙苯和助交联剂，混炼3～4分钟，然后出料，硫化、压片、冷却，得到耐热油耐高温丁腈橡胶。
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