CN105111529A - 一种耐高低温耐油橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高低温耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：顺丁橡胶50-55份，氟醚改性丁腈橡胶44-47份，三元乙丙橡胶15-18份，海泡石粉18-22份，硬质陶土14-17份，沸石粉13-15份，氧化镁7-10份，硅烷偶联剂A-151？2.8-3.5份，硫磺粉1.6-2份，促进剂DM？1.7-2.1份，促进剂TMTM？1.4-1.8份，偏苯三酸三辛酯6-9份，柠檬酸三丁酯3.8-4.4份，防老剂RD？2.5-3.5份；本发明耐高温、耐低温性能好，耐油性能优异且具有优异的耐磨耐候抗撕裂性能。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种耐高低温耐油橡胶材料。
背景技术
油料生产企业所用的材料应具备良好的耐油特性，然而橡胶材料属于非极性物质，根据相似相溶原理，橡胶材料往往易在油液中溶解，不利于橡胶材料在油料生产企业中使用，目前，工业上常用的方法是在橡胶材料中添加配合剂，所得的产品虽然耐油，但是性能不稳定、价格较高，满足不了需求；油料生产企业所用的橡胶材料往往暴露在室外，也面临高温和低温环境，这就要求橡胶材料需要高的耐候性和耐高低温特性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高低温耐油橡胶材料，耐高温、耐低温性能好，耐油性能优异且具有优异的耐磨耐候抗撕裂性能。
本发明提出的一种耐高低温耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：顺丁橡胶50-55份，氟醚改性丁腈橡胶44-47份，三元乙丙橡胶15-18份，海泡石粉18-22份，硬质陶土14-17份，沸石粉13-15份，氧化镁7-10份，硅烷偶联剂A-1512.8-3.5份，硫磺粉1.6-2份，促进剂DM1.7-2.1份，促进剂TMTM1.4-1.8份，偏苯三酸三辛酯6-9份，柠檬酸三丁酯3.8-4.4份，防老剂RD2.5-3.5份；
其中，氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将丁腈橡胶和氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包，再加入方解石粉、云母粉和钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入氧化锌、氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A；再将物料A薄通，下片，放置，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶；
制备过程中，预热密炼机，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，然后排胶，出片，静置冷却得到耐高低温耐油橡胶材料。
优选地，顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶的重量比为52-54：45-46：16-17。
优选地，海泡石粉的细度为100-200目，硬质陶土的细度为1000-1200目，沸石粉的细度为400-500目。
优选地，其原料按重量份包括：顺丁橡胶52-53份，氟醚改性丁腈橡胶45-46份，三元乙丙橡胶16-17份，海泡石粉19-20份，硬质陶土15-16份，沸石粉13.5-14份，氧化镁8-9份，硅烷偶联剂A-1512.9-3.2份，硫磺粉1.8-1.9份，促进剂DM1.8-2份，促进剂TMTM1.5-1.6份，偏苯三酸三辛酯7-8份，柠檬酸三丁酯3.9-4.3份，防老剂RD2.8-3.3份。
优选地，氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将54-57份丁腈橡胶和27-30份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包6-9次，再加入8-12份方解石粉、8-10份云母粉和1.6-1.9份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入5-7份氧化锌、3-5份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为156-160℃，一次硫化时间为17-20min，一次硫化过程中搅拌速度为110-115rpm；再将物料A薄通，下片，放置22-24h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为182-185℃，二次硫化时间为40-45min，二次硫化过程中搅拌速度为100-105rpm。
优选地，氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将54-57份丁腈橡胶和27-30份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包6-9次，再加入8-12份方解石粉、8-10份云母粉和1.6-1.9份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入5-7份氧化锌、3-5份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为156-160℃，一次硫化时间为17-20min，一次硫化过程中搅拌速度为110-115rpm；再将物料A薄通，下片，放置22-24h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为182-185℃，二次硫化时间为40-45min，二次硫化过程中搅拌速度为100-105rpm。
优选地，制备过程中，预热密炼机到85-90℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼35-38min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压0.8-1.2MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在140-145℃，然后排胶，出片，静置冷却23-25h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
优选地，制备过程中，预热密炼机到86-88℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼36-37min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压0.9-1.1MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在142-144℃，然后排胶，出片，静置冷却23.5-24h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
本发明采用顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶作为主料，使本发明具备优良的耐油、耐候性能和耐高低温性能，同时使本发明强度高、抗撕裂性能；其中氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将丁腈橡胶和氟醚橡胶通过一次硫化、二次硫化融合，橡胶分子间形成的“网状结构”含有牢固的C-C键，使本发明具备高强度，而氟醚橡胶是玩基乙烯基单体代替氟橡胶中全氟丙烯单体的共聚物，具有极佳的耐候性、耐高低温性能，能够在高温和低温条件下保持本发明的强度、耐油、耐磨等特性，同时由于氟醚橡胶分子主链上碳原子链接氟原子，形成了键距短、键能极大的C-F键，而氟原子密集地包围着C-C主键，进一步保护主链不被冲击、破坏，使本发明具备优良的耐候性、强度、耐油性能、抗撕裂性能；氧化镁作为补强填充剂的添加，使本发明具备极佳的强度、耐候性能，而海泡石粉、硬质陶土、沸石粉的细度分别为100-200目、1000-1200目、400-500目能够在橡胶分子的“网状结构”中充分填充，进一步增强了本发明的强度；柠檬酸三丁酯提高了补强填充剂在主料中的溶解度和分散性；而硅烷偶联剂A-151的添加使上述补强填充剂均匀地分散在本发明之中，大大增强了本发明的耐磨性能和强度；以硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM构成的硫化体系具有能够显著提高各种原料分子间交联程度，促进橡胶分子间“网状结构”生成，从而大大提高本发明的强度、耐油性能和耐高低温性能、耐候性；添加偏苯三酸三辛酯能够提高本发明的柔韧度性和可塑性，使本发明易于加工使用；防老剂RD则增强了本发明的抗氧化、耐老化性能，延长本发明的使用寿命。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐高低温耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：顺丁橡胶55份，氟醚改性丁腈橡胶44份，三元乙丙橡胶18份，海泡石粉18份，硬质陶土17份，沸石粉13份，氧化镁10份，硅烷偶联剂A-1512.8份，硫磺粉2份，促进剂DM1.7份，促进剂TMTM1.8份，偏苯三酸三辛酯6份，柠檬酸三丁酯4.4份，防老剂RD2.5份；其中，海泡石粉、硬质陶土、沸石粉的细度分别为200目、1000目、500目；
氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将54份丁腈橡胶和30份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包6次，再加入12份方解石粉、8份云母粉和1.9份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入5份氧化锌、5份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为156℃，一次硫化时间为20min，一次硫化过程中搅拌速度为110rpm；再将物料A薄通，下片，放置24h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为182℃，二次硫化时间为45min，二次硫化过程中搅拌速度为100rpm；
制备过程中，预热密炼机到90℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼35min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压1.2MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在140℃，然后排胶，出片，静置冷却25h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
实施例2
本发明提出的一种耐高低温耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：顺丁橡胶50份，氟醚改性丁腈橡胶47份，三元乙丙橡胶15份，海泡石粉22份，硬质陶土14份，沸石粉15份，氧化镁7份，硅烷偶联剂A-1513.5份，硫磺粉1.6份，促进剂DM2.1份，促进剂TMTM1.4份，偏苯三酸三辛酯9份，柠檬酸三丁酯3.8份，防老剂RD3.5份；其中，海泡石粉、硬质陶土、沸石粉的细度分别为100目、1200目、400目；
氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将57份丁腈橡胶和27份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包9次，再加入8份方解石粉、10份云母粉和1.6份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入7份氧化锌、3份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为160℃，一次硫化时间为17min，一次硫化过程中搅拌速度为115rpm；再将物料A薄通，下片，放置22h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为185℃，二次硫化时间为40min，二次硫化过程中搅拌速度为105rpm；
制备过程中，预热密炼机到85℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼38min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压0.8MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在145℃，然后排胶，出片，静置冷却23h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
实施例3
本发明提出的一种耐高低温耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：顺丁橡胶53份，氟醚改性丁腈橡胶45份，三元乙丙橡胶17份，海泡石粉19份，硬质陶土16份，沸石粉13.5份，氧化镁9份，硅烷偶联剂A-1512.9份，硫磺粉1.9份，促进剂DM1.8份，促进剂TMTM1.6份，偏苯三酸三辛酯7份，柠檬酸三丁酯4.3份，防老剂RD2.8份；其中，海泡石粉、硬质陶土、沸石粉的细度分别为180目、1050目、460目；
氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将54份丁腈橡胶和30份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包6次，再加入12份方解石粉、8份云母粉和1.9份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入5份氧化锌、5份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为156℃，一次硫化时间为20min，一次硫化过程中搅拌速度为110rpm；再将物料A薄通，下片，放置24h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为182℃，二次硫化时间为45min，二次硫化过程中搅拌速度为100rpm；
制备过程中，预热密炼机到88℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼36min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压1.1MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在142℃，然后排胶，出片，静置冷却24h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
实施例4
本发明提出的一种耐高低温耐油橡胶材料，其原料按重量份包括：顺丁橡胶52份，氟醚改性丁腈橡胶46份，三元乙丙橡胶16份，海泡石粉20份，硬质陶土15份，沸石粉14份，氧化镁8份，硅烷偶联剂A-1513.2份，硫磺粉1.8份，促进剂DM2份，促进剂TMTM1.5份，偏苯三酸三辛酯8份，柠檬酸三丁酯3.9份，防老剂RD3.3份；其中，海泡石粉、硬质陶土、沸石粉的细度分别为140目、1100目、450目；
氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将57份丁腈橡胶和27份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包9次，再加入8份方解石粉、10份云母粉和1.6份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入7份氧化锌、3份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为160℃，一次硫化时间为17min，一次硫化过程中搅拌速度为115rpm；再将物料A薄通，下片，放置22h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为185℃，二次硫化时间为40min，二次硫化过程中搅拌速度为105rpm；
制备过程中，预热密炼机到86℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼37min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压0.9MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在144℃，然后排胶，出片，静置冷却23.5h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
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)
1.一种耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：顺丁橡胶50-55份，氟醚改性丁腈橡胶44-47份，三元乙丙橡胶15-18份，海泡石粉18-22份，硬质陶土14-17份，沸石粉13-15份，氧化镁7-10份，硅烷偶联剂A-1512.8-3.5份，硫磺粉1.6-2份，促进剂DM1.7-2.1份，促进剂TMTM1.4-1.8份，偏苯三酸三辛酯6-9份，柠檬酸三丁酯3.8-4.4份，防老剂RD2.5-3.5份；
氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将丁腈橡胶和氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包，再加入方解石粉、云母粉和钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入氧化锌、氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A；再将物料A薄通，下片，放置，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶；
制备过程中，预热密炼机，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，然后排胶，出片，静置冷却得到耐高低温耐油橡胶材料。
2.根据权利要求1所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶的重量比为52-54：45-46：16-17。
3.根据权利要求1或2所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，海泡石粉的细度为100-200目，硬质陶土的细度为1000-1200目，沸石粉的细度为400-500目。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：顺丁橡胶52-53份，氟醚改性丁腈橡胶45-46份，三元乙丙橡胶16-17份，海泡石粉19-20份，硬质陶土15-16份，沸石粉13.5-14份，氧化镁8-9份，硅烷偶联剂A-1512.9-3.2份，硫磺粉1.8-1.9份，促进剂DM1.8-2份，促进剂TMTM1.5-1.6份，偏苯三酸三辛酯7-8份，柠檬酸三丁酯3.9-4.3份，防老剂RD2.8-3.3份。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将54-57份丁腈橡胶和27-30份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包6-9次，再加入8-12份方解石粉、8-10份云母粉和1.6-1.9份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入5-7份氧化锌、3-5份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为156-160℃，一次硫化时间为17-20min，一次硫化过程中搅拌速度为110-115rpm；再将物料A薄通，下片，放置22-24h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为182-185℃，二次硫化时间为40-45min，二次硫化过程中搅拌速度为100-105rpm。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，氟醚改性丁腈橡胶的制备过程中，将54-57份丁腈橡胶和27-30份氟醚橡胶投入密炼机密炼均匀得到橡胶主料，过程中打三角包6-9次，再加入8-12份方解石粉、8-10份云母粉和1.6-1.9份钛酸酯偶联剂，混炼均匀后加入5-7份氧化锌、3-5份氧化镁，继续混炼均匀后进行一次硫化得到物料A，一次硫化温度为156-160℃，一次硫化时间为17-20min，一次硫化过程中搅拌速度为110-115rpm；再将物料A薄通，下片，放置22-24h后，投入密炼机内二次硫化得到氟醚改性丁腈橡胶，二次硫化温度为182-185℃，二次硫化时间为40-45min，二次硫化过程中搅拌速度为100-105rpm。
7.根据权利要求1-6任一项所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，制备过程中，预热密炼机到85-90℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼35-38min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压0.8-1.2MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在140-145℃，然后排胶，出片，静置冷却23-25h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
8.根据权利要求1-7任一项所述耐高低温耐油橡胶材料，其特征在于，制备过程中，预热密炼机到86-88℃，投入顺丁橡胶、氟醚改性丁腈橡胶、三元乙丙橡胶密炼36-37min后得到物料B，再向含物料B的密炼机中投入海泡石粉、硬质陶土、沸石粉、氧化镁、硅烷偶联剂A-151、偏苯三酸三辛酯、柠檬酸三丁酯、防老剂RD进行混炼，混炼均匀后，抽真空挤出得到物料C，维持负压0.9-1.1MPa，将物料C置于冷却机中冷却至室温得到橡胶基料；将橡胶基料、硫磺粉、促进剂DM、促进剂TMTM投入到硫化机进行二段混炼，温度控制在142-144℃，然后排胶，出片，静置冷却23.5-24h，得到耐高低温耐油橡胶材料。
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