CN105111550A - 一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105111550A CN105111550A CN201510505264.7A CN201510505264A CN105111550A CN 105111550 A CN105111550 A CN 105111550A CN 201510505264 A CN201510505264 A CN 201510505264A CN 105111550 A CN105111550 A CN 105111550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nitrile rubber
- parts
- modified
- rubber material
- carboxy nitrile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶90-130份、天然橡胶15-30份、炭黑N-774？20-40份、炭黑N-990？5-10份、三氧化二锑5-10份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、硫黄1-3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、癸二酸二辛酯2-6份和助剂4-8份；所述改性羧基丁腈橡胶共混料不仅具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法。
背景技术
羧基丁腈橡胶(XNBR)是丁二烯、丙烯腈、有机酸三种单体经自由基引发乳液聚合制得的无规共聚物。XNBR不但可以像普通NBR一样使用硫黄促进剂或过氧化物硫化体系在双键位置进行共价交联,而且由于引入了可反应性羧基基团,还可与二价金属氧化物或其盐反应形成离子型交联键。由离子键形成的离子聚集体在聚合物基体中相当于物理交联点,对整个大分子网络有明显的补强及增硬作用。由于XNBR在性价比、耐油、耐热性和耐化学药品等方面的优势，其制品可广泛作为各类高压密封件和耐磨、耐油橡胶件,也可与NBR、CR或其它通用二烯类橡胶并用来改善这些橡胶的耐磨和耐油性能。
但随着石油和汽车工业的发展，对XNBR提出了更加苛刻的要求，要求密封制品在130-150℃下拉伸强度达到20MPa以上，而且随着维持动力系统工作燃油和润滑油的高性能化，要求密封制品工作温度范围更宽，具有在工作介质油中耐各类添加剂的侵蚀，并在恶劣工作状况下具有更高的使用寿命。因此，XNBR作为密封材料必须具有更高的综合力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形。
为使XNBR材料的使用满足上述要求，XNBR的改性研究得到长足发展。现有方法的改性中主要是利用合成阶段的改性、多元化共聚、加工阶段与不同橡胶共混、橡塑并用、添加助剂等方法来改善XNBR的综合性能，已取得了很大成效，并且一系列高性能新品种相继出现，但改性原料用量较大，成本相对较高。
随着石油和汽车工业的发展，为使XNBR具有更高的综合力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能，发现更加有效的改性羧基丁腈橡胶的具有重要的意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法，该改性羧基丁腈橡胶共混料不仅具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能。
本发明提出的一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶90-130份、天然橡胶15-30份、炭黑N-77420-40份、炭黑N-9905-10份、三氧化二锑5-10份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、硫黄1-3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、癸二酸二辛酯2-6份和助剂4-8份；
制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：将丁二烯、丙烯腈、丙烯酸、乳化剂和引发剂加入反应釜中进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，再向反应釜中加入甲阶酚醛树脂继续反应，得到改性聚合物乳液；向所述改性聚合物乳液中加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳经挤压脱水、膨胀干燥得到改性羧基丁氰橡胶。
优选地，所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶100-120份、天然橡胶20-25份、炭黑N-77424-36份、炭黑N-9906-8份、三氧化二锑6-8份、氧化锌3-4份、硬脂酸1-2份、硫黄1-2份、二硫化四苄基秋兰姆1-2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份、癸二酸二辛酯3-5份和助剂5-7份。
优选地，所述助剂由质量配比为5-7:1-3:0.2-0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。
优选地，制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯55-64％、丙烯腈25-34％、乳化剂2.0-3.0％、引发剂0.2-0.3％和丙苯0.01-0.02％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为30-40℃；当所述聚合反应的转化率达到80％-90％时，向所述反应釜中加入甲阶酚醛树脂6-10％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在70-90℃条件下反应1-1.5h，得到改性聚合物乳液；所述改性聚合物乳液经闪蒸脱气工序后，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳；所述胶乳在酸性介质中凝聚析出含水胶粒，所述胶粒经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性羧基丁氰橡胶。
优选地，所述引发剂为过硫酸盐，优选为过硫酸钾；所述乳化剂为阴离子乳化剂，优选为烷基苯磺酸盐。
优选地，制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为30-40％的NaOH溶液或者KOH溶液滴加到质量配比为2-3:1的甲醛和苯酚溶液中，在50-70℃条件下反应1-3h，将反应液冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。
一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼20-25min后排料，冷却后得到塑炼料；
(2)将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入三氧化二锑、氧化锌、硬脂酸混炼3-5min，加入炭黑N-774混炼3-4min，再加入炭黑N-990翻炼3-4min，加入癸二酸二辛酯和助剂混炼3-4min，排料，冷却得到母炼胶；
(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至90-110℃混炼15-25min，继续升温至125-145℃混炼20-40min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
优选地，在步骤(1)中，调整开炼机温度至80-90℃，转速为30-35转/分钟后，将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼。
优选地，在步骤(2)中，调整密炼机温度至40-50℃，转速为30-35转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中。
优选地，在步骤(3)中，将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃混炼20min，继续升温至135℃混炼30min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
本发明提出了一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法，首先通过在羧基丁腈橡胶的合成阶段加入甲阶酚醛树脂，一方面利用甲阶酚醛树脂中富含的羟甲基与羧基丁腈橡胶中的羧基或者酚醛树脂中的酚羟基和羟甲基与羧基丁腈橡胶中的双键进行加成反应，通过改变羧基丁腈橡胶的化学结构组成，在结构直接引入刚性段，使羧基丁腈橡胶获得良好的力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能；另一方面利用特殊的酚醛树脂的交联网络的空间结构，在橡胶的硫化过程中形成特定网络结构起到补强增硬以及低压缩永久变形性能。事实上，通常的增韧方法受到混合条件的限制，需要加入大量的改性原料，虽然也能得到理想的韧性，却损失了材料宝贵的强度、刚性、耐热性等重要性能，且成本高，而通过酚醛树脂与羧基丁腈橡胶共聚改性，通过高结合丙烯腈量的羧基丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性,能显著提高羧基丁腈橡胶硫化胶的硬度、强度、耐磨性,并改善粘合性能。具有改性原料用量少、成本低、效果明显等显著优点。
此外，本申请中为进一步提高改性羧基丁腈橡胶的物理性能，在该高性能改性羧基丁腈橡胶材料中还加入了天然橡胶进行共混改性。这改性里羧基丁腈橡胶虽是极性橡胶,但与天然橡胶同为不饱和橡胶,且使用的硫化体系相同,当加入一定量天然橡胶时,胶料的加工及成型工艺性能得到改善,而硫化胶的强度不受损失,低温性能改善,但耐油性也得到显著提高。
在本申请中，硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化体系能提高混炼胶的硫化速度和硫化胶的物理机械性能，改性XNBR通过该硫化体系条件下，形成特定的交联键及交联网络致密度，使得最终获得的共混料具有高强度、低压缩永久变形、耐热耐油性能。
综上所述，本发明结合羧基丁腈橡胶、天然橡胶的优点，并对羧基丁腈橡胶材料性能进行了改性处理，并在各种助剂条件下得到了一种具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能的高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其能够满足特定场合的使用要求，且对环境和人体无危害，应用前景广阔。
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
一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶90份、天然橡胶30份、炭黑N-77420份、炭黑N-99010份、三氧化二锑10份、氧化锌3份、硬脂酸3份、硫黄1份、二硫化四苄基秋兰姆3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份、癸二酸二辛酯6份和助剂4份；所述助剂由质量配比为7:1:0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成；
制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯55％、丙烯腈34％、烷基苯磺酸盐2.0％、过硫酸盐0.3％和丙苯0.01％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为30℃；当所述聚合反应的转化率达到90％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂8.69％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在70℃条件下反应1.5h，得到改性羧基丁腈乳液；所述改性羧基丁腈乳液经闪蒸脱气工序后，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳；所述胶乳在酸性介质中凝聚析出含水胶粒，经挤压脱水、膨胀干燥得到改性羧基丁氰橡胶。
制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为30％的NaOH溶液滴加到质量配比为3:1的甲醛和苯酚溶液中，搅拌并加热至50℃后保温反应3h，再冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。
所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)调整开炼机温度至80℃，转速为35转/分钟后，将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼20min后排料，得到塑炼料冷却备用；
(2)调整密炼机温度至50℃，转速为30转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，依次加入三氧化二锑、氧化锌、硬脂酸混炼5min，随后先加入炭黑N-774混炼3min，再加入炭黑N-990翻炼4min，接着加入癸二酸二辛酯和助剂，充分混炼3min，排料，冷却得到母炼胶；
(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至90℃混炼25min，继续升温至125℃混炼40min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
实施例2
一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶100份、天然橡胶25份、炭黑N-77430份、炭黑N-9907份、三氧化二锑8份、氧化锌3.5份、硬脂酸2.5份、硫黄1.5份、二硫化四苄基秋兰姆2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份、癸二酸二辛酯5份和助剂6份；所述助剂由质量配比为6:2:0.3的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成；
制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯60％、丙烯腈30％、烷基苯磺酸盐2.5％、过硫酸盐0.25％和丙苯0.01％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为34℃；当所述聚合反应的转化率达到87％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂7.24％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在74℃条件下反应1.4h，得到改性羧基丁腈乳液；所述改性羧基丁腈乳液经闪蒸脱气工序后，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳；所述胶乳在酸性介质中凝聚析出含水胶粒，经挤压脱水、膨胀干燥得到改性羧基丁氰橡胶。
制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为34％的KOH溶液滴加到质量配比为2.8:1的甲醛和苯酚溶液中，搅拌并加热至55℃后保温反应2.2h，再冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。
所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)调整开炼机温度至84℃，转速为34转/分钟后，将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼22min后排料，得到塑炼料冷却备用；
(2)调整密炼机温度至46℃，转速为32转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入三氧化二锑、氧化锌、硬脂酸混炼4.5min，随后先加入炭黑N-774混炼3.5min，再加入炭黑N-990翻炼3.6min，加入癸二酸二辛酯和助剂，充分混炼3.4min，排料，冷却得到母炼胶；
(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至98℃混炼22min，继续升温至130℃混炼35min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
实施例3
一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶120份、天然橡胶20份、炭黑N-77427份、炭黑N-9908份、三氧化二锑6份、氧化锌4份、硬脂酸2份、硫黄2份、二硫化四苄基秋兰姆1.5份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺2份、癸二酸二辛酯4份和助剂5份；所述助剂由质量配比为5.5:1.5:0.4的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成；
制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯61％、丙烯腈26％、烷基苯磺酸盐2.75％、过硫酸盐0.23％和丙苯0.02％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为36℃；当所述聚合反应的转化率达到85％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂10％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在80℃条件下反应1.3h，得到改性羧基丁腈乳液；所述改性羧基丁腈乳液经闪蒸脱气工序后，向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳；所述胶乳在酸性介质中凝聚析出含水胶粒，经挤压脱水、膨胀干燥得到改性羧基丁氰橡胶。
制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为36％的NaOH溶液滴加到质量配比为2.6:1的甲醛和苯酚溶液中，搅拌并加热至60℃后保温反应2.5h，再冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。
所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)调整开炼机温度至86℃，转速为32转/分钟后，将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼23min后排料，得到塑炼料冷却备用；
(2)调整密炼机温度至45℃，转速为33转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，依次加入三氧化二锑、氧化锌、硬脂酸混炼4min，随后先加入炭黑N-774混炼3.4min，再加入炭黑N-990翻炼3.4min，接着加入癸二酸二辛酯和助剂，充分混炼3.6min，排料，冷却得到母炼胶；
(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃混炼23min，继续升温至135℃混炼30min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
实施例4
一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶130份、天然橡胶15份、炭黑N-77440份、炭黑N-9905份、三氧化二锑5份、氧化锌5份、硬脂酸1份、硫黄3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺3份、癸二酸二辛酯2份和助剂8份；所述助剂由质量配比为5:3:0.2的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成；
制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯64％、丙烯腈25％、烷基苯磺酸盐3.0％、过硫酸盐0.2％和丙苯0.02％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为40℃；当所述聚合反应的转化率达到80％时，向反应釜中加入甲阶酚醛树脂7.78％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在90℃条件下反应1h，得到改性羧基丁腈乳液；所述改性羧基丁腈乳液经闪蒸脱气工序后，向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳；所述胶乳在酸性介质中凝聚析出含水胶粒，经挤压脱水、膨胀干燥得到改性羧基丁氰橡胶。
制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为40％的KOH溶液滴加到质量配比为2:1的甲醛和苯酚溶液中，搅拌并加热至70℃后保温反应1h，再冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。
所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)调整开炼机温度至90℃，转速为30转/分钟后，将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼25min后排料，冷却得到塑炼料；
(2)调整密炼机温度至40℃，转速为35转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，依次加入三氧化二锑、氧化锌、硬脂酸混炼3min，随后先加入炭黑N-774混炼4min，再加入炭黑N-990翻炼3min，接着加入癸二酸二辛酯和助剂，充分混炼4min，排料，冷却得到母炼胶；
(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至110℃混炼15min，继续升温至145℃混炼20min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
将实施例1-4所得高性能改性羧基丁腈橡胶材料进行性能测试，结果如下：
实施例1-4中提出了一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法，首先通过在羧基丁腈橡胶的合成阶段加入甲阶酚醛树脂，一方面利用甲阶酚醛树脂中富含的羟甲基与羧基丁腈橡胶中的羧基或者酚醛树脂中的酚羟基和羟甲基与羧基丁腈橡胶中的双键进行加成反应，通过改变羧基丁腈橡胶的化学结构组成，在结构直接引入刚性段，使羧基丁腈橡胶获得良好的力学性能以及耐热老化性能、高温耐油性能；另一方面利用特殊的酚醛树脂的交联网络的空间结构，在橡胶的硫化过程中形成特定网络结构起到补强增硬以及低压缩永久变形性能。事实上，通常的增韧方法受到混合条件的限制，需要加入大量的改性原料，虽然也能得到理想的韧性，却损失了材料宝贵的强度、刚性、耐热性等重要性能，且成本高，而通过酚醛树脂与羧基丁腈橡胶共聚改性，通过高结合丙烯腈量的羧基丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性,能显著提高羧基丁腈橡胶硫化胶的硬度、强度、耐磨性,并改善粘合性能。具有改性原料用量少、成本低、效果明显等显著优点。
此外，为进一步提高改性羧基丁腈橡胶的物理性能，在该高性能改性羧基丁腈橡胶材料中还加入了天然橡胶进行共混改性。这改性里羧基丁腈橡胶虽是极性橡胶,但与天然橡胶同为不饱和橡胶,且使用的硫化体系相同,当加入一定量天然橡胶时,胶料的加工及成型工艺性能得到改善,而硫化胶的强度不受损失,低温性能改善,但耐油性也得到显著提高。
通过硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化体系能提高混炼胶的硫化速度和硫化胶的物理机械性能，改性XNBR通过该硫化体系条件下，形成特定的交联键及交联网络致密度，使得最终获得的共混料具有高强度、低压缩永久变形、耐热耐油性能。
综上所述，本发明结合羧基丁腈橡胶、天然橡胶的优点，并对羧基丁腈橡胶材料性能进行了改性处理，并在各种助剂条件下得到了一种具有更高的综合力学性能，还具有耐热老化性能、高温耐油性能和低压缩永久变形性能的高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其能够满足特定场合的使用要求，且对环境和人体无危害，应用前景广阔。
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 (10)
1.一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶90-130份、天然橡胶15-30份、炭黑N-77420-40份、炭黑N-9905-10份、三氧化二锑5-10份、氧化锌3-5份、硬脂酸1-3份、硫黄1-3份、二硫化四苄基秋兰姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、癸二酸二辛酯2-6份和助剂4-8份；
制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：将丁二烯、丙烯腈、丙烯酸、乳化剂和引发剂加入反应釜中进行自由基乳液聚合反应；当所述聚合反应的转化率达到70％-85％时，再向反应釜中加入甲阶酚醛树脂继续反应，得到改性聚合物乳液；向所述改性聚合物乳液中加入防老剂和凝聚剂得到胶乳，所述胶乳经挤压脱水、膨胀干燥得到改性羧基丁氰橡胶。
2.根据权利要求1所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡胶100-120份、天然橡胶20-25份、炭黑N-77424-36份、炭黑N-9906-8份、三氧化二锑6-8份、氧化锌3-4份、硬脂酸1-2份、硫黄1-2份、二硫化四苄基秋兰姆1-2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份、癸二酸二辛酯3-5份和助剂5-7份。
3.根据权利要求1或2所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，所述助剂由质量配比为5-7:1-3:0.2-0.5的六次甲基四胺、氧化镁和润滑剂组成。
4.根据权利要求1-3任一项所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，制备所述改性羧基丁腈橡胶包括：按重量百分含量向真空反应釜中加入丁二烯55-64％、丙烯腈25-34％、乳化剂2.0-3.0％、引发剂0.2-0.3％和丙苯0.01-0.02％，在水介质中进行自由基乳液聚合反应，控制聚合反应温度为30-40℃；当所述聚合反应的转化率达到80％-90％时，向所述反应釜中加入甲阶酚醛树脂6-10％继续反应，调节反应液PH值为2.3-2.5，在70-90℃条件下反应1-1.5h，得到改性聚合物乳液；所述改性聚合物乳液经闪蒸脱气工序后，再向里加入防老剂和凝聚剂得到胶乳；所述胶乳在酸性介质中凝聚析出含水胶粒，所述胶粒经挤压脱水、膨胀干燥后得到改性羧基丁氰橡胶。
5.根据权利要求4所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐，优选为过硫酸钾；所述乳化剂为阴离子乳化剂，优选为烷基苯磺酸盐。
6.根据权利要求1-5任一项所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，制备所述甲阶酚醛树脂包括：将质量百分含量为30-40％的NaOH溶液或者KOH溶液滴加到质量配比为2-3:1的甲醛和苯酚溶液中，在50-70℃条件下反应1-3h，将反应液冷却至常温后真空脱水，得到所述甲阶酚醛树脂。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼20-25min，排料，冷却后得到塑炼料；
(2)将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中，加入三氧化二锑、氧化锌、硬脂酸混炼3-5min，加入炭黑N-774混炼3-4min，再加入炭黑N-990翻炼3-4min，加入癸二酸二辛酯和助剂混炼3-4min，排料，冷却得到母炼胶；
(3)将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至90-110℃混炼15-25min，继续升温至125-145℃混炼20-40min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
8.根据权利要求7所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，调整开炼机温度至80-90℃，转速为30-35转/分钟后，将改性羧基丁腈橡胶和天然橡胶投入开炼机中塑炼。
9.根据权利要求7或者8所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，调整密炼机温度至40-50℃，转速为30-35转/分钟后，将步骤(1)得到的塑炼料投入密炼机中。
10.根据权利要求7-9任一项所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，将步骤(2)得到的母炼胶投入密炼机中，加入硫黄、二硫化四苄基秋兰姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升温至100℃后混炼20min，继续升温至135℃后混炼30min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡胶材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510505264.7A CN105111550A (zh) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | 一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510505264.7A CN105111550A (zh) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | 一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105111550A true CN105111550A (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=54659683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510505264.7A Pending CN105111550A (zh) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | 一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105111550A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106543505A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-03-29 | 南阳天密封股份有限公司 | 一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法 |
| CN106977782A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-25 | 安徽普瑞普勒传热技术有限公司 | 一种换热器防腐耐磨密封圈用橡胶材料 |
| CN109912868A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | 赞南科技(上海)有限公司 | 氢化丁腈橡胶与不饱和非极性橡胶层压复合粘结过渡层胶料 |
| CN110498954A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-26 | 温州职业技术学院 | 一种改性累托石/天然胶乳复合发泡材料及其制备方法 |
| CN111386286A (zh) * | 2017-11-23 | 2020-07-07 | 米其林集团总公司 | 处理天然橡胶的方法 |
| CN111763389A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-13 | 安徽博泰塑业科技有限公司 | 一种pvc-u排水管材及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4897440A (en) * | 1988-03-03 | 1990-01-30 | Lo Ching Tsan | Abrasion resistant hulling rolls from carboxylated nitrile rubber |
| EP0905189A1 (en) * | 1997-09-23 | 1999-03-31 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Elastomer compositions and tires with threads thereof |
| EP1075966A1 (en) * | 1999-08-11 | 2001-02-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with apex rubber blend |
| CN102061017A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-05-18 | 安踏（中国）有限公司 | 运动鞋底用橡胶及其制备方法 |
| CN102875854A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-01-16 | 吴江市天源塑胶有限公司 | 一种高强度的磁性橡胶 |
| TW201446857A (zh) * | 2013-01-21 | 2014-12-16 | Lanxess Deutschland Gmbh | 具有含可溶酚醛樹脂交聯系統之羧化腈橡膠之交聯 |
-
2015
- 2015-08-17 CN CN201510505264.7A patent/CN105111550A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4897440A (en) * | 1988-03-03 | 1990-01-30 | Lo Ching Tsan | Abrasion resistant hulling rolls from carboxylated nitrile rubber |
| EP0905189A1 (en) * | 1997-09-23 | 1999-03-31 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Elastomer compositions and tires with threads thereof |
| EP1075966A1 (en) * | 1999-08-11 | 2001-02-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with apex rubber blend |
| CN102061017A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-05-18 | 安踏（中国）有限公司 | 运动鞋底用橡胶及其制备方法 |
| CN102875854A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-01-16 | 吴江市天源塑胶有限公司 | 一种高强度的磁性橡胶 |
| TW201446857A (zh) * | 2013-01-21 | 2014-12-16 | Lanxess Deutschland Gmbh | 具有含可溶酚醛樹脂交聯系統之羧化腈橡膠之交聯 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 耿耀宗: "《现代水性涂料工艺.配方.应用》", 30 April 2013 * |
| 邓本诚等: "《橡胶并用与橡塑共混技术—性能、工艺与配方》", 30 June 1998 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106543505A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-03-29 | 南阳天密封股份有限公司 | 一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法 |
| CN106977782A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-25 | 安徽普瑞普勒传热技术有限公司 | 一种换热器防腐耐磨密封圈用橡胶材料 |
| CN111386286A (zh) * | 2017-11-23 | 2020-07-07 | 米其林集团总公司 | 处理天然橡胶的方法 |
| CN111386286B (zh) * | 2017-11-23 | 2022-07-15 | 米其林集团总公司 | 处理天然橡胶的方法 |
| CN109912868A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | 赞南科技(上海)有限公司 | 氢化丁腈橡胶与不饱和非极性橡胶层压复合粘结过渡层胶料 |
| CN110498954A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-26 | 温州职业技术学院 | 一种改性累托石/天然胶乳复合发泡材料及其制备方法 |
| CN110498954B (zh) * | 2019-07-17 | 2021-12-10 | 温州职业技术学院 | 一种改性累托石/天然胶乳复合发泡材料及其制备方法 |
| CN111763389A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-10-13 | 安徽博泰塑业科技有限公司 | 一种pvc-u排水管材及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105111550A (zh) | 一种高性能改性羧基丁腈橡胶材料及其制备方法 | |
| CN106543505B (zh) | 一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法 | |
| CN107778734B (zh) | 一种氟橡胶混炼胶及制备方法 | |
| CN107189236A (zh) | 一种耐热老化、低压变的硫磺硫化三元乙丙橡胶组合物、制备方法、用途及其应用产品 | |
| CN102718995A (zh) | 一种工业木质素补强橡胶及其制备方法 | |
| CN106117823A (zh) | 一种耐高温耐油及低气味的三元乙丙橡胶组合物 | |
| CN104163997A (zh) | 一种汽车制动皮碗橡胶 | |
| CN102464768A (zh) | 一种高强度丁腈橡胶的制备 | |
| CN105237682A (zh) | 一种高性能羧基丁腈胶乳的制备方法 | |
| CN105367916A (zh) | 一种高强度高耐候阻燃电缆 | |
| CN104910464A (zh) | 一种三聚氰胺树脂改性橡胶材料 | |
| CN110591175B (zh) | 一种高力学性能和低滞后损失的非填充橡胶组合物及其制备方法 | |
| CN105111648A (zh) | 一种汽车用高性能氟橡胶垫片及其制备方法 | |
| CN102167780A (zh) | 一种原位杂化增强丁二烯-丙烯腈-异戊二烯共聚物的制备方法 | |
| CN105176101A (zh) | 一种高性能改性丙烯酸酯橡胶材料及其制备方法 | |
| CN105419117A (zh) | 一种高性能三元乙丙橡胶管材 | |
| CN105111552A (zh) | 一种高性能改性丁腈橡胶材料及其制备方法 | |
| Shearon et al. | Low temperature manufacture of chemical rubber | |
| CN105837754A (zh) | 一种羧基丁腈橡胶的制备方法 | |
| CN107849195A (zh) | 丁苯橡胶的制备方法和丁苯橡胶 | |
| CN105524358A (zh) | 一种蒙脱土改性三元乙丙橡胶管材 | |
| CN111019046A (zh) | 一种丁腈橡胶的制备方法 | |
| JP4786061B2 (ja) | ラテックス組成物及びその製造法 | |
| CN103517927B (zh) | 氯丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶组合物及其硫化物以及成型体 | |
| KR20210132867A (ko) | 니트릴계 공중합체의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151202 |