CN106243582B - 一种耐碱橡胶材料 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶材料的制备领域，具体涉及一种耐碱橡胶材料。该材料由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶20‑25份，氟橡胶80‑90份，氟硅橡胶15‑20份，液体丁腈橡胶10‑12份，聚己内酯20‑30份，气相白炭黑15‑20份，促进剂0.4‑0.8份，防老剂4‑5份，纳米氧化锌2‑5份，纳米二氧化钛5‑13份，过氧化苯甲酸特丁酯0.5‑0.8份，过氧化二苯甲酰0.1‑0.6份，α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷2‑3份，镍渣耐碱增强材料12‑15份。本发明通过对橡胶种类进行选择，并且加入耐碱增强纤维，使得橡胶材料的强度、耐碱性能得到显著加强。

Description

一种耐碱橡胶材料

技术领域

本发明属于橡胶材料的制备领域，具体涉及一种耐碱橡胶材料。

背景技术

橡胶，分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。经过近几十年的努力，中国已发展成为世界橡胶工业的打过。自2002年以后连续三年保持年耗胶量世界第一，2003年始轮胎产量仅次于美国为世界第二。胶管、胶带、胶鞋等橡胶制品也为世界前茅。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。

由于橡胶材料的用途不同，对其性能的要求也不同。如丁苯橡胶、氯丁胶等常用的橡胶均具有优异的耐油性、耐磨性等，然而耐酸、耐碱性有所欠缺，不适合用于比较苛刻的环境。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐碱橡胶材料。该橡胶材料具有优异的耐油性、耐磨性、耐酸耐碱性，且强度有所增强，适用于比较苛刻的环境。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

一种耐碱橡胶材料，由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶20-25份，氟橡胶80-90份，氟硅橡胶15-20份，液体丁腈橡胶10-12份，聚己内酯20-30份，气相白炭黑15-20份，促进剂0.4-0.8份，防老剂4-5份，纳米氧化锌2-5份，纳米二氧化钛5-13份，过氧化苯甲酸特丁酯0.5-0.8份，过氧化二苯甲酰0.1-0.6份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷2-3份，镍渣耐碱增强材料12-15份。

优选的，所述的耐碱橡胶材料，由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶23份，氟橡胶86份，氟硅橡胶18份，液体丁腈橡胶11份，聚己内酯25份，气相白炭黑18份，促进剂0.5份，防老剂4份，纳米氧化锌5份，纳米二氧化钛8份，过氧化苯甲酸特丁酯0.6份，过氧化二苯甲酰0.3份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷3份，镍渣耐碱增强材料13份。

所述的镍渣耐碱增强纤维的制备方法为：将100-200重量份镍渣经排硫硫杆菌脱硫处理后，加入保温炉中，加热至熔融状态；然后在保温炉中加入20-30重量份方解石、5-10重量份高岭土和25-35重量份茶梗粉，混合均匀后，保温30-40min后，进入离心机，生产出镍渣耐碱增强材料，冷却，备用。

所述的促进剂为促进剂MB、促进剂CZ、促进剂TMTD、促进剂D 中的一种或者多种的混合物。

所述防老剂为防老剂MB、防老剂4020、防老剂4010NA、防老剂MC 中的一种或者多种的混合物。

一种制备如上所述的耐碱橡胶材料的方法，具体步骤为：

1）将镍渣耐碱增强材料和液体丁腈橡胶混合，在鼓风干燥箱中于50-70℃下干燥24-30h，冷却后备用；

2）将三元乙丙橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶在90-100℃，以100-200r/min 的速度开炼3-5min；加入步骤1）制备的产物、聚己内酯、气相白炭黑、促进剂、防老剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二苯甲酰和α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，升温至120-140℃，以400-600r/min的速度开炼20-25min，得到橡胶材料。

本发明与现有技术比较具有以下优点：

1）本发明将镍渣、方解石、高岭土和茶梗粉在高温熔融状态下保温后，制得复合纤维；该复合纤维添加至橡胶的制备过程中，能赋予橡胶材料优异的耐碱性，提高了橡胶材料的强度和韧性；也为废弃镍渣的资源化利用提供了方向；

2）本发明以氟橡胶、三元乙丙橡胶、氟硅橡胶为主要原料，使橡胶材料具有优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，同时通过配合加入其他助剂、耐碱增强材料，使得橡胶材料的性能得到进一步完善，拓宽了应用领域。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种耐碱橡胶材料，由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶20份，氟橡胶90份，氟硅橡胶15份，液体丁腈橡胶12份，聚己内酯20份，气相白炭黑20份，促进剂0.4份，防老剂5份，纳米氧化锌2份，纳米二氧化钛13份，过氧化苯甲酸特丁酯0.5份，过氧化二苯甲酰0.6份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷2份，镍渣耐碱增强材料15份。

所述的镍渣耐碱增强纤维的制备方法为：将100重量份镍渣经排硫硫杆菌脱硫处理后，加入保温炉中，加热至熔融状态；然后在保温炉中加入30重量份方解石、5重量份高岭土和35重量份茶梗粉，混合均匀后，保温30min后，进入离心机，生产出镍渣耐碱增强材料。

一种制备如上所述的耐碱橡胶材料的方法，具体步骤为：

1）将镍渣耐碱增强材料和液体丁腈橡胶混合，在鼓风干燥箱中于50℃下干燥30h，冷却后备用；

2）将三元乙丙橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶在90℃，以200r/min 的速度开炼3min；加入步骤1）制备的产物、聚己内酯、气相白炭黑、促进剂、防老剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二苯甲酰和α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，升温至120℃，以600r/min的速度开炼20min，得到橡胶材料。

实施例2

一种耐碱橡胶材料，由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶23份，氟橡胶86份，氟硅橡胶18份，液体丁腈橡胶11份，聚己内酯25份，气相白炭黑18份，促进剂0.5份，防老剂4份，纳米氧化锌5份，纳米二氧化钛8份，过氧化苯甲酸特丁酯0.6份，过氧化二苯甲酰0.3份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷3份，镍渣耐碱增强材料13份。

所述的镍渣耐碱增强纤维的制备方法为：将150重量份镍渣经排硫硫杆菌脱硫处理后，加入保温炉中，加热至熔融状态；然后在保温炉中加入25重量份方解石、8重量份高岭土和30重量份茶梗粉，混合均匀后，保温35min后，进入离心机，生产出镍渣耐碱增强材料。

一种制备如上所述的耐碱橡胶材料的方法，具体步骤为：

1）将镍渣耐碱增强材料和液体丁腈橡胶混合，在鼓风干燥箱中于60℃下干燥28h，冷却后备用；

2）将三元乙丙橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶在95℃，以150r/min 的速度开炼4min；加入步骤1）制备的产物、聚己内酯、气相白炭黑、促进剂、防老剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二苯甲酰和α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，升温至130℃，以500r/min的速度开炼22min，得到橡胶材料。

实施例3

一种耐碱橡胶材料，由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶25份，氟橡胶80份，氟硅橡胶20份，液体丁腈橡胶10份，聚己内酯30份，气相白炭黑15份，促进剂0.8份，防老剂4份，纳米氧化锌5份，纳米二氧化钛5份，过氧化苯甲酸特丁酯0.8份，过氧化二苯甲酰0.1份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷3份，镍渣耐碱增强材料12份。

所述的镍渣耐碱增强纤维的制备方法为：将200重量份镍渣经排硫硫杆菌脱硫处理后，加入保温炉中，加热至熔融状态；然后在保温炉中加入20重量份方解石、10重量份高岭土和25重量份茶梗粉，混合均匀后，保温40min后，进入离心机，生产出镍渣耐碱增强材料。

一种制备如上所述的耐碱橡胶材料的方法，具体步骤为：

1）将镍渣耐碱增强材料和液体丁腈橡胶混合，在鼓风干燥箱中于70℃下干燥24h，冷却后备用；

2）将三元乙丙橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶在100℃，以100r/min 的速度开炼5min；加入步骤1）制备的产物、聚己内酯、气相白炭黑、促进剂、防老剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二苯甲酰和α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，升温至140℃，以400r/min的速度开炼25min，得到橡胶材料。

对比例1

一种耐碱橡胶材料，由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶23份，氟橡胶86份，氟硅橡胶18份，液体丁腈橡胶11份，聚己内酯25份，气相白炭黑18份，促进剂0.5份，防老剂4份，纳米氧化锌5份，纳米二氧化钛8份，过氧化苯甲酸特丁酯0.6份，过氧化二苯甲酰0.3份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷3份，高岭土13份。

一种制备如上所述的耐碱橡胶材料的方法，具体步骤为：

1）将高岭土和液体丁腈橡胶混合，在鼓风干燥箱中于60℃下干燥28h，冷却后备用；

2）将三元乙丙橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶在95℃，以150r/min 的速度开炼4min；加入步骤1）制备的产物、聚己内酯、气相白炭黑、促进剂、防老剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二苯甲酰和α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，升温至130℃，以500r/min的速度开炼22min，得到橡胶材料。

性能测试：

1、对实施例制备的橡胶材料对其进行性能测试，结果如下：

硬度（A）：55，拉伸强度（MPa）：4.5，100% 定伸应力（MPa）：2.2，断裂伸长率（%）：513，扯断永久变形（%）：6，撕裂强度（KN/m）：41.7，摩擦系数：0.85，体积磨损量（mm³）：5.1。

2、耐碱性能测试（取实施例2和对比例1的样品），结果如下：

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种耐碱橡胶材料，其特征在于：由以下重量份计的原料组成：三元乙丙橡胶23份，氟橡胶86份，氟硅橡胶18份，液体丁腈橡胶11份，聚己内酯25份，气相白炭黑18份，促进剂0.5份，防老剂4份，纳米氧化锌5份，纳米二氧化钛8份，过氧化苯甲酸特丁酯0.6份，过氧化二苯甲酰0.3份，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷3份，镍渣耐碱增强材料13份；

所述的镍渣耐碱增强纤维的制备方法为：将150重量份镍渣经排硫硫杆菌脱硫处理后，加入保温炉中，加热至熔融状态；然后在保温炉中加入25重量份方解石、8重量份高岭土和30重量份茶梗粉，混合均匀后，保温35min后，进入离心机，生产出镍渣耐碱增强材料；其制备方法，具体步骤为：

1）将镍渣耐碱增强材料和液体丁腈橡胶混合，在鼓风干燥箱中于60℃下干燥28h，冷却后备用；

2）将三元乙丙橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶在95℃，以150r/min 的速度开炼4min；加入步骤1）制备的产物、聚己内酯、气相白炭黑、促进剂、防老剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二苯甲酰和α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，升温至130℃，以500r/min的速度开炼22min，得到橡胶材料。