CN106009108A - 一种耐低温丁腈橡胶胶料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶40‑50份、天然橡胶15‑20份、硅橡胶20‑30份、PVC18‑22份、补强炭黑50‑60份、防老剂3‑5份、膨润土10‑15份、沸石粉5‑8份、硬脂酸7‑10份、邻苯二甲酸二异丁酯4‑6份、石蜡2‑3份、氯化聚乙烯6‑10份、邻苯二甲酸二异丁酯2‑4份，硫磺1‑3份、DTDM 2‑4份。本发明还公开了耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法。本发明制备方法简单，制得的橡胶胶料具有很好的耐老化和耐低温性能，可在‑45℃环境下使用，且耐油性和耐磨性能良好，使用寿命大大提高。

Description

一种耐低温丁腈橡胶胶料及其制备方法

技术领域

本发明涉及合成橡胶技术领域，具体涉及一种耐低温丁腈橡胶胶料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着汽车行业的快速发展，消费者对车的要求也开始向着舒适性、安全性、经济性发展。汽车上的密封条，减震器、发动机曲轴等油封材料都为橡胶材料，但现有的橡胶密封件在高温、低温、大温差、腐蚀介质及长寿命等工况下,其密封性能很难令人满意，我国幅员辽阔，西部地区的最低气温可以达到-45℃左右，这些地区橡胶件容易因低温而引起故障，从而引发一些安全隐患。

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，其具有优异的耐油性，良好的耐磨性和耐热性，粘结力强，但是其耐低温性差、耐臭氧性差，弹性稍低。丁腈橡胶的耐油性和耐低温性能存在着相对立的矛盾，如何获得一种耐油性较好，同时耐低温性能优异的丁腈橡胶，是目前丁腈橡胶研究中的一大难点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种在低温-45℃环境下能够正常使用且弹性好的耐低温丁腈橡胶胶料及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶40-50份、天然橡胶15-20份、硅橡胶20-30份、PVC 18-22份、补强炭黑50-60份、防老剂3-5份、膨润土10-15份、沸石粉5-8份、硬脂酸7-10份、邻苯二甲酸二异丁酯4-6份、石蜡2-3份、氯化聚乙烯6-10份、邻苯二甲酸二异丁酯2-4份，硫磺1-3份、DTDM 2-4份。

优选地，所述的耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶45份、天然橡胶18份、硅橡胶27份、PVC 20份、补强炭黑57份、防老剂4份、膨润土12份、沸石粉6份、硬脂酸8份、邻苯二甲酸二异丁酯6份、石蜡2份、氯化聚乙烯8份、邻苯二甲酸二异丁酯3份，硫磺2份、DTDM 3份。

优选地，所述丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％。

优选地，所述氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

优选地，所述防老剂为防老剂RD、防老剂IPPD和防老剂MB中的任意二种的组合物。

优选地，所述补强炭黑为快压出炭黑和半补强炭黑中的至少一种。

耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼5-8min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在85-90℃下密炼12-15min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3补强炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼5-7min，再将余下的补强炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼3-4min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在150-160℃下硫化，薄通4-5遍，即得。

本发明有益效果：本发明以丁腈橡胶为基料，用PVC对其改性后，再和硅橡胶、天然橡胶共混，提高混炼胶的综合性能，加入的氯化聚乙烯能有效提高各橡胶基料之间的相容性，改善橡胶的耐磨和耐低温性能，提高其耐油耐老化性能，并且能使橡胶具有高填充率，降低生产成本，采用邻苯二甲酸二异丁酯能够软化橡胶，增加其柔韧性，易于加工，加入的膨润土和沸石粉能增加橡胶制品的耐磨性和塑性，本发明制备方法简单，制得的橡胶胶料具有很好的耐老化和耐低温性能，可在-45℃环境下使用，且耐油性和耐磨性能良好，使用寿命大大提高。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶45份、天然橡胶18份、硅橡胶27份、PVC 20份、快压出炭黑37份、半补强炭黑20份、防老剂RD 2份、防老剂MB 2份、膨润土12份、沸石粉6份、硬脂酸8份、邻苯二甲酸二异丁酯6份、石蜡2份、氯化聚乙烯8份、邻苯二甲酸二异丁酯3份，硫磺2份、DTDM 3份。其中丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％；氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼7min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在90℃下密炼15min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3快压出炭黑、1/3半补强炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼7min，再将余下的炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼4min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在155℃下硫化，薄通4-5遍，即得。

性能检测：将本实施例中的混炼胶停放24小时后硫化试片，硫化条件为180℃×5分钟，压力10MPa。测得试片的硬度为71度，拉伸强度为18.5MPa，扯断伸长率为278％。耐46#机油，条件100℃×72h，体积变化+4.3％。脆性温度-46℃，试片无开裂，180°弯曲后试片无断裂。臭氧浓度50pphm，40℃，拉伸20％，72小时后，试片无龟裂现象。

实施例2：

一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶40份、天然橡胶20份、硅橡胶25份、PVC 18份、快压出炭黑50份、防老剂RD 3份、防老剂IPPD 2份、膨润土10份、沸石粉8份、硬脂酸7份、邻苯二甲酸二异丁酯4份、石蜡2份、氯化聚乙烯6份、邻苯二甲酸二异丁酯4份，硫磺1份、DTDM 4份。其中丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％；氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼5min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在85℃下密炼15min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3快压出炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼7min，再将余下的快压出炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼3min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在150℃下硫化，薄通4-5遍，即得。

实施例3：

一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶50份、天然橡胶15份、硅橡胶30份、PVC 22份、半补强炭黑60份、防老剂IPPD 1份、防老剂MB 2份、膨润土15份、沸石粉5份、硬脂酸10份、邻苯二甲酸二异丁酯6份、石蜡3份、氯化聚乙烯10份、邻苯二甲酸二异丁酯2份，硫磺3份、DTDM 2份。其中丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％；氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼8min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在90℃下密炼12min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3半补强炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼5min，再将余下的半补强炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼4min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在160℃下硫化，薄通4-5遍，即得。

实施例4：

一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶47份、天然橡胶17份、硅橡胶30份、PVC 21份、快压出炭黑55份、防老剂RD 2份、防老剂MB 1.5份、膨润土14份、沸石粉7份、硬脂酸8份、邻苯二甲酸二异丁酯5份、石蜡3份、氯化聚乙烯9份、邻苯二甲酸二异丁酯4份，硫磺1.5份、DTDM 3份。其中丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％；氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼6min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在87℃下密炼14min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3快压出炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼6min，再将余下的快压出炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼3min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在160℃下硫化，薄通4-5遍，即得。

实施例5：

一种耐低温丁腈橡胶胶料，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶42份、天然橡胶15份、硅橡胶25份、PVC 18份、快压出炭黑30份、半补强炭黑22份、防老剂IPPD 1.5份、防老剂MB 2.5份、膨润土12份、沸石粉7份、硬脂酸7.5份、邻苯二甲酸二异丁酯5份、石蜡2.5份、氯化聚乙烯7份、邻苯二甲酸二异丁酯2.5份，硫磺1份、DTDM3份。其中丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％；氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼6min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在85℃下密炼12min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3快压出炭黑、1/3半补强炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼6min，再将余下的炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼3min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在160℃下硫化，薄通4-5遍，即得。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (7)

1.一种耐低温丁腈橡胶胶料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶40-50份、天然橡胶15-20份、硅橡胶20-30份、PVC18-22份、补强炭黑50-60份、防老剂3-5份、膨润土10-15份、沸石粉5-8份、硬脂酸7-10份、邻苯二甲酸二异丁酯4-6份、石蜡2-3份、氯化聚乙烯6-10份、邻苯二甲酸二异丁酯2-4份，硫磺1-3份、DTDM 2-4份。

2.如权利要求1所述的耐低温丁腈橡胶胶料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：丁腈橡胶45份、天然橡胶18份、硅橡胶27份、PVC 20份、补强炭黑57份、防老剂4份、膨润土12份、沸石粉6份、硬脂酸8份、邻苯二甲酸二异丁酯6份、石蜡2份、氯化聚乙烯8份、邻苯二甲酸二异丁酯3份，硫磺2份、DTDM 3份。

3.如权利要求2所述的耐低温丁腈橡胶胶料，其特征在于，所述丁腈橡胶中丙烯腈质量含量为18-24％，门尼粘度为40-65％。

4.如权利要求2所述的耐低温丁腈橡胶胶料，其特征在于，所述氯化聚乙烯中氯含量为34-38％。

5.如权利要求2所述的耐低温丁腈橡胶胶料，其特征在于，所述防老剂为防老剂RD、防老剂IPPD和防老剂MB中的任意二种的组合物。

6.如权利要求2所述的耐低温丁腈橡胶胶料，其特征在于，所述补强炭黑为快压出炭黑和半补强炭黑中的至少一种。

7.如权利要求1-6任一所述的耐低温丁腈橡胶胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将开炼机预热到170℃，将丁腈橡胶和PVC胶粒加入共混，混炼5-8min，排料冷却，得改性丁腈橡胶；

2)将改性丁腈橡胶置于密炼机中，加入天然橡胶、硅橡胶和氯化聚乙烯，在85-90℃下密炼12-15min，放置2h后，排料冷却，得混合胶；

3)将混合胶投入到密炼机中，加入1/3补强炭黑、防老剂、1/3的膨润土、沸石、硬脂酸、邻苯二甲酸二异丁酯、石蜡、防老剂、邻苯二甲酸二异丁酯、硫磺，混炼5-7min，再将余下的补强炭黑和膨润土分两次加入，每次加入后混炼3-4min，得混炼胶，排料，冷却；

4)将混炼胶投入开炼机中，加入DTDM，在150-160℃下硫化，薄通4-5遍，即得。