CN105273268A - 羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体共混物耐磨橡胶软管胶料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种软管胶料,其胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶70-95份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体5-30份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、补强剂70份、软化剂15-20份、增粘树脂5份、防老剂1份。本发明提供的耐油软胶管胶料采用乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体与羧基丁腈橡胶进行共混,具有优异的力学、耐磨和耐老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及胶管技术领域,具体涉及一种耐磨橡胶软管用胶料及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展,对胶管强度和耐磨等性能的要求越来越高,相对于传统的耐磨胶管采用的三元乙丙橡胶,羧基丁腈橡胶在具有高硬度、高拉伸强度、高定伸应力的同时,还具有较好的耐磨性的优点,因此近年来在耐磨胶管胶料领域得到广泛的应用。
橡胶软管胶料的质量是影响产品使用性能的主要因素之一,在一定使用条件下,该产品要求胶料有较好的耐磨性和耐油性,同时,老化条件下较小的性能变化率、较好的耐磨性能,并非极性油中有较好的性能保持率,同时还要有较好的耐热氧老化性,以保证在高温环境使用时较小的物理机械性能变化率,较长的管体使用寿命。由于羧基丁腈橡胶具有压缩永久变形大且加工性能较差的问题,在使用过程中常与其它的材料进行共混加工,以共混物的形式进行使用,以改善其缺点,但共混物的加入会降低羧基丁腈橡胶的耐受性能和力学性能,导致制品性能的下降,难以达到产品的需要。
发明内容
为了克服现有技术的存在的问题,本发明提供了一种羧基丁腈橡胶与乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体共混软管胶料及其制备方法,本发明提供的耐油软胶管胶料采用乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体与羧基丁腈橡胶进行共混,具有优异的力学、耐磨和耐老化性能,本发明通过如下的技术方案来实现:
一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶70-95份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体5-30份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、补强剂70份、软化剂15-20份、增粘树脂5份、防老剂1份。
优选的,所述补强剂为炭黑N550或炭黑N234。
优选的,所述软化剂为松焦油、妥尔油、芳烃油或者环烷油。
优选的,所述增粘树脂为酚醛树脂或古马隆树脂。
优选的,所述防老剂为防老剂4020或防老剂MB。
本发明还提供了上述软管胶料的制备方法,包括如下步骤:
将羧基丁腈橡胶、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼,合炼温度为80-100℃,时间2-3分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂混炼2-3分钟;再继续加入炭黑、软化剂和增粘树脂,混炼3-5分钟,均匀后排胶,排胶温度60-100℃;排胶后在开炼机上加入硫黄、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化二异丙苯进行薄通开炼,开炼3-5分钟,下片制得耐磨软胶管胶料。
本发明选用羧基丁腈橡胶作为胶料的主要成分,充分利用羧基丁腈橡胶的分子结构的高饱和性,分子链侧基的极性-COOH基团,提高硫化胶的力学强度,同时提高其耐热氧老化性;又使其具有较好的耐非极性矿物油的能力;同时,由于分子结构中-COOH的引进,大大提高了硫化胶的耐磨性;通过在共混胶混合物中添加乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体,改善了共混胶在混炼过程的加工性能,同时提高管体胶料与骨架材料的粘合性能,由于乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体弹性体的摩擦系数较小,故管体的耐磨性能有较大的提高;通过合理的选择相应的硫化体系,通过过氧化物硫化剂的并用使其硫化过程与其它胶料有良好的配合,可进一步保证橡胶软管的质量;本发明提用的耐磨橡胶管胶料与其它传统胶料相比,常规性能有所提高,并耐油、热空气老化后性能的变化率较小,同时,胶料DIN磨耗下降,明显提高了胶管的耐磨性能。这些性能的提高,可使产品的寿命和使用性能得以提高。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明,但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
对比例:
本对比例中的软管胶料,其组成按重量计包括如下组分:
羧基丁腈橡胶100份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯3份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N55070份、芳烃油18份、酚醛树脂5份、防老剂40201份。
将羧基丁腈橡胶加入密炼机进行共混,共混温度为90℃,时间3分钟;再在密炼机中依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂4020混炼2-3分钟;再继续加入炭黑N550、芳烃油和酚醛树脂,开炼3分钟,均匀后排胶,排胶温度65℃;排胶后在开炼机上加入硫黄、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化二异丙苯进行薄通开炼,混合3分钟,下片制得耐磨软胶管胶料。胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度21.6MPa,拉断伸长率363%,100%定伸强度6.3MPa,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率+15%,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率-37%,DIN磨耗167mm3,3#油160℃×72体积变化率32.2%,纤维帆布附着力5.0N/mm。
实施例1:
本实施例提供了一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶95份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体5份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N55070份、妥尔油16份、古马隆树脂5份、防老剂40201份。
所述软管胶料采用如下的制备方法制成,将羧基丁腈橡胶、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼,合炼温度为80℃,时间3分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂4020,混炼5分钟;继续加入炭黑N550、妥尔油、古马隆树脂混炼均匀,排胶温度100℃;最后在开炼机加入硫黄、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷,进行薄通开炼,开炼3分钟,下片出胶得到胶管胶料。
胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度19.3MPa,拉断伸长率373%,100%定伸强度6.5MPa,120℃×72h老化前后拉伸强度变化率+26%,120℃×72h老化前后拉伸强度变化率-30%,DIN磨耗161mm3,3#油160℃×72体积变化率22.1%,与纤维帆布附着力4.7N/mm。
实施例2:
本实施例提供了一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶90份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体10份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N23470份、芳烃油20份、酚醛树脂5份、防老剂MB1份。
所述软管胶料采用如下的制备方法制成,将羧基丁腈橡胶、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼,合炼温度为90℃,时间2分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌4份、氧化镁8份、硬脂酸3份、防老剂40201份,开炼3分钟;继续加入炭黑N23470份、芳烃油20份、酚醛树脂5份混炼均匀,排胶温度95℃;最后在开炼机加入硫黄0.6份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份,进行薄通开炼,开炼5分钟,下片出胶得到胶管胶料。
胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度17.8MPa,拉断伸长率381%,100%定伸强度7.2MPa,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率+24%,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率-25%,DIN磨耗142mm3,3#油160℃×72体积变化率29.5%,与纤维帆布附着力6.1N/mm。
实施例3
本实施例提供了一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶85份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体15份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N23470份、松焦油17份、古马隆树脂5份、防老剂MB1份。
所述软管胶料采用如下的制备方法制成,将羧基丁腈橡胶、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼,合炼温度为100℃,混炼2分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂MB,混炼5分钟;继续加入炭黑N234、松焦油、古马隆树脂混炼均匀,排胶温度75℃;最后在开炼机加入硫黄、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷,进行薄通开炼,开炼4分钟,下片出胶得到耐油胶管胶料。
胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度16.6MPa,拉断伸长率372%,100%定伸强度7.5MPa,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率+24%,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率-25%,DIN磨耗140mm3,3#油160℃×72体积变化率29.5%,与纤维帆布附着力6.1N/mm。
实施例4
本实施例提供了一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶80份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体20份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N55070份、环烷油15份、古马隆树脂5份、防老剂MB1份。
所述软管胶料采用如下的制备方法制成,将羧基丁腈橡胶、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼,合炼温度为100℃,混炼2分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂MB,混炼5分钟;继续加入炭黑N550、环烷油、古马隆树脂混炼均匀,排胶温度75℃;最后在开炼机加入硫黄0.6份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份,进行薄通开炼,开炼3分钟,下片出胶得到耐油胶管胶料。
胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度16.5MPa,拉断伸长率373%,100%定伸强度7.7MPa,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率+24%,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率-24%,DIN磨耗123mm3,3#油160℃×72体积变化率27.7%,与纤维帆布附着力7.1N/mm。
实施例5
本实施例提供了一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶75份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体25份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N55070份、环烷油18份、古马隆树脂5份、防老剂40201份。
所述软管胶料采用如下的制备方法制成,将羧基丁腈橡胶75份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体25份加入密炼机进行合炼,合炼温度为90℃,混炼2分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌4份、氧化镁8份、硬脂酸3份、防老剂40201份,开炼3分钟;继续加入炭黑N55070份、环烷油18份、古马隆树脂5份混炼均匀,排胶温度95℃;最后在开炼机加入硫黄0.6份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份,进行薄通开炼,开炼3分钟,下片出胶得到耐油胶管胶料。
胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度17.8MPa,拉断伸长率363%,100%定伸强度8.6MPa,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率+23.2%,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率-28%,DIN磨耗107mm3,3#油160℃×72体积变化率29.2%,与纤维帆布附着力6.9N/mm。
实施例6
本实施例提供了一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶70份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体30份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、炭黑N23470份、妥尔油20份、酚醛树脂5份、防老剂40201份。
所述软管胶料采用如下的制备方法制成,将羧基丁腈橡胶70份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体30份加入密炼机进行合炼,合炼温度为90℃,混炼2分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌4份、氧化镁8份、硬脂酸3份、防老剂40201份,开炼3分钟;继续加入炭黑N23470份、妥尔油20份、酚醛树脂5份混炼均匀,排胶温度95℃;最后在开炼机加入硫黄0.6份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份,进行薄通开炼,开炼3分钟,下片出胶得到耐油胶管胶料。
胶料硫化条件,温度160℃,时间20分钟。
所得胶料性能指标如下:拉伸强度17.6MPa,拉断伸长率340%,100%定伸强度8.1MPa,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率+22%,160℃×72h老化前后拉伸强度变化率-25%,DIN磨耗101mm3,3#油160℃×72体积变化率28.2%,与纤维帆布附着力7.6N/mm。
通过对比例与实施例的对比可以看出,本发明中提供的软管胶料具有较好的力学性能、老化后的拉伸强度和断裂伸长率的变化率较小,进一步使胶管在恶劣境使用过程中的胶料性能保持率得以提高。此外,本发明中的胶料DIN磨耗较小,与纤维帆布具有较高的站着力,有利于胶管使用寿命的提高。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种软管胶料,其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:羧基丁腈橡胶70-95份、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体5-30份、稳定剂3份、氧化镁8份、氧化锌4份、硫磺0.6份、过氧化二异丙苯2.4份、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷2.5份、硬脂酸3份、补强剂70份、软化剂15-20份、增粘树脂5份、防老剂1份。
2.根据权利要求1所述的软管胶料,其特征在于:所述补强剂为炭黑N550或炭黑N774。
3.根据权利要求2所述的软管胶料,其特征在于:所述软化剂为松焦油、妥尔油、芳烃油或者环烷油。
4.根据权利要求3所述的软管胶料,其特征在于:所述增粘树脂为酚醛树脂或古马隆树脂。
5.根据权利要求4所述的软管胶料,其特征在于:所述防老剂为4020和防老剂MB。
6.一种制备权利要求1-5任一所述软管胶料的方法,其特征在于,包括如下步骤:将羧基丁腈橡胶、乙烯丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼,合炼温度为80-100℃,时间2-3分钟,待合炼均匀后待用;再在密炼机中依次加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸、防老剂混炼2-3分钟;再继续加入补强剂、软化剂和增粘树脂,混炼3-5分钟,均匀后排胶,排胶温度60-100℃;排胶后在开炼机上加入硫黄、1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷和过氧化二异丙苯进行薄通开炼,开炼3-5分钟,下片制得耐磨软胶管胶料。
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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 |
Application publication date: 20160127 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |