CN105504398A - 一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶 - Google Patents

一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶 Download PDF

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Abstract

一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，由以下重量份的原料制备而成：低丙烯腈含量的丁腈橡胶，35-45；丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料，35-45；氯磺化聚乙烯橡胶，15-25；防老剂，4.9-7.1；活性剂3.8-5.2；轻质氧化镁，5-7；抗臭氧蜡，3.5-4.5；补强填充剂，15-25；补强剂70-100；粘合剂，4.3-6.7；增塑剂己二酸二辛酯DOA，15-25；硫化剂，1-2；促进剂1.3-2.3。经硫化后的胶料物理性能及耐低温和效果显著，由以上材料做成的灰色液压橡胶管耐低温性能达到负55℃，在臭氧50ppm×40℃×72hour的条件下完好。

Description

一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶
技术领域
本发明属于高分子橡胶材料应用技术领域，具体涉及一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶及其制备方法。
背景技术
液压橡胶软管主要由耐液压油的合成橡胶内层胶、中胶层、增强层、耐天候的合成橡胶外层胶组成。内胶层具有使输送介质承受压力、保护钢丝或线纤维不受侵蚀的作用；增强层是骨架材料，作用是保证胶管的使用压力；外胶层起到保护增强层的作用。由于外胶层直接与外界环境相接触，环境的因素会都外胶层的老化造成影响，比如紫外线，空气臭氧，热氧老化，高低温等等。液压橡胶软管外胶层一般采用丁腈橡胶或者其复合材料混炼而成，其适宜温度一般在-40℃～120℃之间，温度低于这个范围或者高于这个范围都会缩短软管的使用寿命。目前耐低温的液压软管外胶层一般用低丙烯腈含量的丁腈橡胶经特定的配方混炼加工而成，但是低丙烯腈含量的丁腈橡胶耐热和耐臭氧老化性能很差，虽然低温性能达到了要求，但是胶管的耐热和耐臭氧性能往往达不到要求，胶管没有使用多久外胶层就出了龟裂现象，大大影响了胶管的使用寿命。
发明内容
本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶及其制备方法。
本发明的目的是以下述技术方案实现的：
一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，由以下重量份的原料制备而成：低丙烯腈含量的丁腈橡胶，35-45；丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料，35-45；氯磺化聚乙烯橡胶，15-25；防老剂，4.9-7.1；活性剂3.8-5.2；轻质氧化镁，5-7；抗臭氧蜡，3.5-4.5；补强填充剂，15-25；补强剂70-100；粘合剂，4.3-6.7；增塑剂己二酸二辛酯DOA，15-25；硫化剂，1-2；促进剂1.3-2.3。
所述丁腈橡胶为NBR1965，丙烯腈含量为18~20%。
所述丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料为墨西哥M58；NBR与PVC重量比为7:3。
所述防老剂由2.5-3.5重量份防老剂BLE、1.2-1.8重量份防老剂AW和1.2-1.8重量份防老剂IPPD组成。
所述硫化剂为硫磺；所述促进剂由0.5-1.1重量份促进剂CBS、0.4-0.6重量份促进剂DTDM和0.4-0.6重量份促进剂DPTT组成。
所述活性剂由3-4重量份氧化锌，0.8-1.2重量份硬脂酸组成。
所述粘合剂由4-6重量份粘合剂RC和0.3-0.7重量份硼酰化钴组成；所述补强剂由40-50重量份炭黑，10-20重量份白炭黑，20-30重量份补强粉PW98组成；补强填充剂为活性二氧化硅微粉。
如上所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）橡胶原材料的塑炼：密炼机中加入丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶和丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料进行预混；
（2）开炼机进行薄通：开炼机中加入经密炼机预混的橡胶原材料，进行细塑炼；要求五包三卷后，调大前后两辊筒的距离为5mm以上，下片；
（3）一段混炼：密炼机中加入步骤（2）获得的橡胶原材料、活性剂、防老剂、抗臭氧蜡、粘合剂硼酰化钴进行混炼；再加入白炭黑、补强填充剂、补强粉PW98进行混炼；混炼过程温度不超过120℃；
（4）二段混炼：密炼机中加入步骤（3）获得的一段混炼后胶料、炭黑和增塑剂进行混炼，混炼温度不超过120℃；
（5）硫化工艺，密炼机中加入步骤（4）获得的二段混炼后的胶料，加入硫化剂，促进剂和粘合剂RC进行混炼，混炼温度不超过90℃；开炼机五包三卷工序后下片。
本发明采用低丙烯腈含量的丁腈橡胶、丁腈橡胶聚氯乙烯复合材料和氯磺化聚乙烯橡胶共混，其中低丙烯腈含量的丁腈橡胶可改善低温性能，因为丙烯腈含量越低，丁二烯含量就越高，橡胶分子就越柔顺，低温效果就越好；而加入一定比例的丁腈橡胶聚氯乙烯复合材料可以改善因低丙烯腈含量的丁腈橡胶而导致的耐热老化性能及耐臭氧性能；氯磺化聚乙烯橡胶可进一步改善胶料的耐臭氧性能，再加上配方中使用耐寒的增塑剂DOA及物理防老剂抗臭氧蜡、活性剂、补强剂和补强填充剂，而白炭黑既作补强剂又做粘合剂、轻质氧化镁作为吸酸剂，以上各种原料综合使用，再采用特殊的加工工艺混炼而制成既耐低温又具备良好的耐臭氧老化性能。
经硫化后的胶料物理性能及耐低温和效果显著，由以上材料做成的灰色液压橡胶管耐低温性能达到负55℃，在臭氧50ppm×40℃×72hour的条件下完好。
具体实施方式
实施例1
一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，由以下重量份的原料制备而成：低丙烯腈含量的丁腈橡胶，35-45；丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料，35-45；氯磺化聚乙烯橡胶，15-25；防老剂，4.9-7.1；活性剂3.8-5.2；轻质氧化镁，5-7；抗臭氧蜡，3.5-4.5；补强填充剂，15-25；补强剂70-100；粘合剂，4.3-6.7；增塑剂己二酸二辛酯DOA，15-25；硫化剂，1-2；促进剂1.3-2.3。优选的，丁腈橡胶为NBR1965，丙烯腈含量为18~20%；丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料为墨西哥M58；NBR与PVC重量比为7:3；防老剂由2.5-3.5重量份防老剂BLE、1.2-1.8重量份防老剂AW和1.2-1.8重量份防老剂IPPD组成；硫化剂为硫磺；促进剂由0.5-1.1重量份促进剂CBS、0.4-0.6重量份促进剂DTDM和0.4-0.6重量份促进剂DPTT组成；活性剂由3-4重量份氧化锌，0.8-1.2重量份硬脂酸组成；粘合剂由4-6重量份粘合剂RC和0.3-0.7重量份硼酰化钴组成；所述补强剂由40-50重量份炭黑，炭黑为炭黑N660，10-20重量份白炭黑，20-30重量份补强粉PW98组成；补强填充剂为活性二氧化硅微粉。
上述耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶的制备方法，包括以下步骤：
1、橡胶原材料的塑炼工艺
（1）密炼机塑炼；密炼机中加入丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶和丁腈橡胶与聚氯乙烯共混材料，控制密炼机转速为25转/分钟，待密炼机温度升为100℃时即排胶；
（2）采用开炼机进行薄通工艺。调整开炼机前后辊筒升温到55~60℃，并调小前后两辊筒的距离为1mmm以下；加入经密炼机预混的橡胶原材料，进行细塑炼，要求五包三卷后，调大前后两辊筒的距离为5mm以上，下片停放24小时后进入下道工序。
2、分二段混炼
一段
（1）调整密炼机转速为28转/分钟，升上顶栓，加入经塑炼和停放后的橡胶原材料、氧化锌、硬脂酸、防老剂BLE、防老剂AW、防老剂IPPD、抗臭氧蜡和硼酰化钴，密炼2~3分钟；
（2）加入全部的白炭黑、二氧化硅微粉、PW-98，密炼4~6分钟。密炼机温度控制在120℃以内。排胶，开炼机下片停放待下道工序使用。
二段
（1）调整密炼机转速为28转/分钟，升上顶栓，加入一段混炼的胶料，炭黑和己二酸二辛酯，密炼4~5分钟后排胶。
（2）调整密炼机转速为25（转/分钟），硫磺、促进剂CBS、促进剂DTDM、促进剂DPTT和粘合剂RC，密炼1~2分钟，排胶，排胶温度不超过90℃；
（3）开炼机五包三卷工序后下5mm左右的片冷却，即获得耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶；其主要性能如下：
硬度：70；拉断强度：12MPa；拉断伸长率：450%；300%定伸强度：6.5MPa；扯断永久变形：12%；低温性能（-55℃×24hour）：弯曲后不脆裂；耐臭氧性能（50ppm×40℃×72hour）：不龟裂。
本发明实施例2-40耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶的配方（以重量份计）见表1-4，其他同实施例2。
。
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Claims (8)

1.一种耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：低丙烯腈含量的丁腈橡胶，35-45；丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料，35-45；氯磺化聚乙烯橡胶，15-25；防老剂，4.9-7.1；活性剂3.8-5.2；轻质氧化镁，5-7；抗臭氧蜡，3.5-4.5；补强填充剂，15-25；补强剂70-100；粘合剂，4.3-6.7；增塑剂己二酸二辛酯DOA，15-25；硫化剂，1-2；促进剂1.3-2.3。
2.如权利要求1所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于所述丁腈橡胶为NBR1965，丙烯腈含量为18~20%。
3.如权利要求1所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于所述丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料为墨西哥M58；NBR与PVC重量比为7:3。
4.如权利要求1所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于所述防老剂由2.5-3.5重量份防老剂BLE、1.2-1.8重量份防老剂AW和1.2-1.8重量份防老剂IPPD组成。
5.如权利要求1所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于所述硫化剂为硫磺；所述促进剂由0.5-1.1重量份促进剂CBS、0.4-0.6重量份促进剂DTDM和0.4-0.6重量份促进剂DPTT组成。
6.如权利要求1所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于所述活性剂由3-4重量份氧化锌，0.8-1.2重量份硬脂酸组成。
7.如权利要求1-6任一项所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶，其特征在于所述粘合剂由4-6重量份粘合剂RC和0.3-0.7重量份硼酰化钴组成；所述补强剂由40-50重量份炭黑，10-20重量份白炭黑，20-30重量份补强粉PW98组成；补强填充剂为活性二氧化硅微粉。
8.如权利要求7所述的耐低温负55℃的液压橡胶软管用外层胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）橡胶原材料的塑炼：密炼机中加入丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶和丁腈橡胶与聚氯乙烯复合材料进行预混；
（2）开炼机进行薄通：开炼机中加入经密炼机预混的橡胶原材料，进行细塑炼；要求五包三卷后，调大前后两辊筒的距离为5mm以上，下片；
（3）一段混炼：密炼机中加入步骤（2）获得的橡胶原材料、活性剂、防老剂、抗臭氧蜡、粘合剂硼酰化钴进行混炼；再加入白炭黑、补强填充剂、补强粉PW98进行混炼；混炼过程温度不超过120℃；
（4）二段混炼：密炼机中加入步骤（3）获得的一段混炼后胶料、炭黑和增塑剂进行混炼，混炼温度不超过120℃；
（5）硫化工艺，密炼机中加入步骤（4）获得的二段混炼后的胶料，加入硫化剂，促进剂和粘合剂RC进行混炼，混炼温度不超过90℃；开炼机五包三卷工序后下片。
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