CN106519342A - 一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶及其制备方法 - Google Patents

一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶及其制备方法，涉及一种橡胶及其制备方法 ，本发明通过选择合理的胶料配比，采用杜仲胶、丁腈橡胶和其他配料进行配比，结合两种橡胶各自的优点和性能，并适当调整生产工艺，制备一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶共混硫化胶。本发明杜仲胶与丁腈橡胶本身由于极性问题并不相容，但通过加入增容剂，可以有效改善不足之处。本发明将杜仲胶与丁腈橡胶两种橡胶结合后，整体的力学性能有所改善，耐盐雾老化、耐紫外老化性能明显增强，耐油性有所增强，适用于海港与海上耐油产品的制造。

Description

一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶及其制备方法，特别是涉及一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶及其制备方法。
背景技术
随着海上装备输油与输送管线的广泛使用和港口设备的开发利用，越来越多需要耐油兼顾耐候、耐海水的橡胶材料，传统的丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶虽然具有较好的耐油特性，但是无法兼顾耐油、耐候与耐海水的多项要求，需要开发新的材料以备需求。
杜仲胶是一种天然高分子物质，其主要成分为反式-聚异戊二烯，分子链有序排列堆集形成结晶，常温下杜仲胶呈现结晶性硬质塑料。丁腈橡胶是由丁二烯与丙烯腈单体乳液聚合的合成橡胶，分子结构中含有不饱和双键和极性基团-CN，具有耐油性能好的特点。将杜仲胶和丁腈橡胶共混，利用杜仲胶的性能局部改善丁腈橡胶的性能。
不同种类橡胶并用的方式存在以下缺点：一是由于不同胶种材料的相容性不好，橡胶加工过程中很难混合均匀，容易产生相分离，造成材料最终性能不稳定； 二是丁腈橡胶的特点是耐油性好，但当其与其它聚合物并用普遍存在降低耐油性的趋势，并且如果并用的胶种耐油特性不好，与丁腈橡胶并用后会大大降低丁腈橡胶的耐油特性；三是胶种并用方式，从加工成本和材料成本来讲，价格偏高。
随着不同环境下输油管线的大量应用,对胶管用胶提出了新的要求,在耐油的基础上,要有更高的耐热氧老化、耐紫外线老化以及耐海水、耐酸碱的腐蚀作用。
因此需要开发一种杜仲胶/丁腈橡胶的制备方法，使得丁腈橡胶力学性能、耐老化性能有所提高，并且耐油性不会大幅度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶及其制备方法，本发明采用的丁腈橡胶、杜仲胶两者进行混合，配合其他辅料。增强了力学性能，且可以长期使用，具有优异的耐盐雾老化、耐紫外老化、耐油等性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶，所述硫化胶由下列原料按照重量份配比制成：
丁腈橡胶 60-90份；
杜仲胶 10-40份；
氧化锌 4-8份；
硬脂酸 1-5份；
防老剂 1-4份；
促进剂 0.5-1.5份；
增容剂 2-6份；
硫黄 1-4份；
炭黑 40-60份。
所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶，所述杜仲胶合成（TPI）或天然杜仲胶（EUG），数均分子量在10-50万，分子量分布指数PI值1.5-3；天然杜仲胶来源于杜仲植物中的叶、皮以及果翘所含的杜仲胶提取物。
所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶,所述丁腈橡胶为高丙稀腈橡胶， ACN含量36%-42%；中高丙稀腈橡胶， ACM含量31 %-35%；中丙稀腈橡胶， ACN含量25%-30%
所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，所述防老剂为4010NA、H、RD、D中的一种。
所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，所述促进剂是DZ、CZ、M、NS中的一种或多种的混合物。
所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，所述增容剂是DOP、EVA、EVM、石油醚中的一种。
所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，所述炭黑为N330、N324、N550、N660的一种或多种。
一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶制备方法，所述方法包括以下制备步骤：
A、混炼：向开炼机或密炼机中加入上述质量份的杜仲橡胶，在温度为55-65℃的条件下，塑炼2-4分钟后，单独备用，再丁腈并用，加入上述质量份的活性剂、防老剂和1/2重量份的补强填充剂进行混炼，混炼2-8分钟后加入剩余的补强填充剂和重量份为5份的油料继续混炼，混炼3-5分钟后加入硫化剂和硫化促进剂，混炼2-5分钟后出胶；
B、返炼、硫化：将上述得到的混炼胶在室温下放置4-24小时后，放入开炼机或密炼机在温度为55-65℃返炼2-8分钟，返炼后放入硫化设备中，在温度为145-155℃的条件下，硫化10-18分钟，冷却后得到杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶。
本发明的优点与效果是：
本发明通过选择合理的胶料配比，采用杜仲胶、丁腈橡胶和其他配料进行配比，结合两种橡胶各自的优点和性能，并适当调整生产工艺，制备一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶共混硫化胶。本发明杜仲胶与丁腈橡胶本身由于极性问题并不相容，但通过加入增容剂，可以有效改善不足之处。本发明将杜仲胶与丁腈橡胶两种橡胶结合后，整体的力学性能有所改善，耐盐雾老化、耐紫外老化性能明显增强，耐油性有所增强，适用于海港与海上耐油产品的制造。
附图说明
图1为耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶耐机油性能测试曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例 1
一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，由按重量比的以下成分组成：
丁腈橡胶 90份
杜仲胶 10份
氧化锌 5份
硬脂酸 2份
防老剂 2份
促进剂 1份
增容剂 5份
硫黄 2.5份
炭黑 50份。
上述的实施例1的配方所制得的混炼胶，其性能参数如下：
100%定伸应力/ MPa 抗拉强度/ MPa 断裂伸长率/%
老化前 3.22 21.08 430.58
盐雾老化后 3.10 22.33 476.96
紫外老化后 3.37 22.37 442.32
实施例 2
根据实施例1 所述的制造方法及各组成配比，采用不同于实施例 1 的杜仲胶含量(即采用10-40份不同的杜仲胶用量) 制造了另外四种混炼胶，对它们分别进行耐机油和耐汽油的性能测试，并进行比较，结果如图1耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶耐机油性能测试。

Claims (8)

1.一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶，其特征在于，所述硫化胶由下列原料按照重量份配比制成：
丁腈橡胶 60-90份；
杜仲胶 10-40份；
氧化锌 4-8份；
硬脂酸 1-5份；
防老剂 1-4份；
促进剂 0.5-1.5份；
增容剂 2-6份；
硫黄 1-4份；
炭黑 40-60份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶，其特征在于，所述杜仲胶合成（TPI）或天然杜仲胶（EUG），数均分子量在10-50万，分子量分布指数PI值1.5-3；天然杜仲胶来源于杜仲植物中的叶、皮以及果翘所含的杜仲胶提取物。
3. 根据权利要求1所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶,其特征在于，所述丁腈橡胶为高丙稀腈橡胶， ACN含量36%-42%；中高丙稀腈橡胶， ACM含量31 %-35%；中丙稀腈橡胶， ACN含量25%-30%。
4.根据权利要求1所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，所述防老剂为4010NA、H、RD、D中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，所述促进剂是DZ、CZ、M、NS中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，所述增容剂是DOP、EVA、EVM、石油醚中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶混炼胶，其特征在于，所述炭黑为N330、N324、N550、N660中的一种或多种。
8.一种耐候与抗盐杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备步骤：
A、混炼：向开炼机或密炼机中加入上述质量份的杜仲橡胶，在温度为55-65℃的条件下，塑炼2-4分钟后，单独备用，再丁腈并用，加入上述质量份的活性剂、防老剂和1/2重量份的补强填充剂进行混炼，混炼2-8分钟后加入剩余的补强填充剂和重量份为5份的油料继续混炼，混炼3-5分钟后加入硫化剂和硫化促进剂，混炼2-5分钟后出胶；
B、返炼、硫化：将上述得到的混炼胶在室温下放置4-24小时后，放入开炼机或密炼机在温度为55-65℃返炼2-8分钟，返炼后放入硫化设备中，在温度为145-155℃的条件下，硫化10-18分钟，冷却后得到杜仲胶/丁腈橡胶并用硫化胶。
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