CN106543505B - 一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法,所述高性能丁腈橡胶密封材料包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶25‑35份、复合硫化剂4‑7份、防老剂4‑5份、活化剂8‑15份、补强剂25‑30份和耐热助剂2‑5份。该高性能丁腈橡胶密封材料解决了普通丁腈橡胶的耐磨性差、拉伸强度及撕裂强度较低的问题,制备的产品机械性能强、高温性能优异。

Description

一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域,尤其是涉及一种高性能丁腈橡胶密封材料及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶由于具有优异的耐油性、耐磨性、低的压缩永久变形、良好的加工性能,与其它特种橡胶如氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶等相比有很好的性价比,所以在耐油制品的生产中获得了广泛的应用,约占耐油密封件生产用胶的50%。但随着现代化技术的发展,各种机械设备、车辆的运转速度越来越高,密封件工作环境温度、工作条件越来越苛刻,为了少用昂贵的耐高温、耐油特种橡胶,提高丁腈橡胶的耐热性及高温下的耐油性能,从而提高丁腈橡胶密封制品质量,延长使用寿命,扩大工作温度范围,具有相当重要的技术经济意义。
中国专利申请号201510569592.3公开了一种丁腈橡胶密封材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶N24140-60份,丁腈橡胶 N240S 20-40份,氧化锌1-4 份,硫磺S-80 1-3 份,二硫化四甲基秋兰姆1-2 份,促进剂TMTD 1-2份,N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5-0.9份,炭黑N-774 20-35份,煅烧陶土20-30份,硬脂酸1-2 份,古马隆1-2 份,微晶蜡OK19871-2份,防老剂RD1-3份,防老剂H 1-3份,防老剂A 1-3份,增塑剂TP-90B 2-6 份。该发明制备的密封材料耐高低温性能好,但是高温耐油性差。
中国专利申请号201510067584.9公开了一种耐高温丁腈橡胶材料,其原料按重量百分比含有以下组分:丁腈橡胶:50-60%、二氧化硅:10-15%、硅酸钙:15 -25%、氧化镁:2-4%、硬脂酸:0.3-0.8%、4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺:1-2%、己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯:5-10%、过氧化二异丙苯:12%、三烯丙基异氰脲酸酯:0.5-1.5%。本发明所述耐高温丁腈橡胶材料其耐高温和耐润滑油性能优异,但是原料中的无机填料比较多,会影响产品的机械性能。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种高性能丁腈橡胶密封材料,解决了普通丁腈橡胶的耐磨性差,拉伸强度及撕裂强度较低的问题,更解决了丁腈橡胶材料的单一耐温性,制备的产品机械性能强、高温性能优异。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶25-35份、复合硫化剂4-7份,防老剂4-5份、活化剂8-15份、补强剂25-30份和耐热助剂2-5份。
进一步的,所述丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比5-7:2-4:1混合而成。
进一步的,所述复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
所述硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1-2:1混合而成,
所述交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比1-3:1-3:1-2混合而成。
进一步的,所述防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比0.5-1.5:0.5-1.5:1混合而成。
进一步的,所述活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为1-3:1-3:1-3:1-3:0.5-1混合而成;
所述耐寒剂为癸二酸二辛酯。
进一步的,所述补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比1-3:1-3:1-3:0.8-1:0.4-0.6:0.1-0.3混合而成。
进一步的,所述耐热助剂为硬脂酸镁、2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼2-4min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼2-4min,然后加入补强剂混炼3-5min,停放50-70min,得到混炼料;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在40-60℃温度下热炼2-4min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1-2mm,打三角包5-6次后,放开辊距6-8mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到40℃-60℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上硫化成型,得产品。
进一步的,所述步骤(1)中密炼机中密炼温度为80-120℃。
进一步的,所述步骤(4)中硫化温度为155-165℃,油压为12-15MPa,硫化时间为8-12min。
本发明的有益效果是:
1、本发明为了制备一种高性能丁腈橡胶密封材料,对采用的原料以及产品的制备方法进行了改进,制备的产品的硬度为65-75度,拉伸强度为15-18MPa,拉断伸长率为320-400%,撕裂强度为45-55kN/m,耐磨性为0.08-0.13cm3/1.61Km,而且高温耐油性能优异。
本发明制备的产品耐温范围是-40℃~120℃且可长期使用,高温可短时在130℃下使用,极限温度可达到135℃,其耐油性比普通丁腈胶提高50%以上。
2、采用的原料中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按比例复配而成,三种不同丁腈橡胶(丙烯腈含量不同)的共混,有效的解决了低丙烯腈含量的丁腈橡胶的耐油性差而提高了高丙烯腈含量的丁腈橡胶耐低温性,使其耐油级别向上提高了一级。
复合硫化剂采用硫化剂和交联助剂混合使用,即低硫高促,给硫体与过氧化物相结合的方法,提高了胶料的耐油性。
通过多种防老剂如防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445配合使用,特别是耐抽出防老剂的加入,使硫化胶具有较好的耐连续热油/空气热老化性能。
同样加入了不易被油类抽出的活化剂及相应的耐热助剂、耐寒助剂,使胶料的耐高低温、耐油性显著提高。
而补强剂的加入,降低了胶料中橡胶的体积分数,使胶料耐油性有所提高;而活性高的炭黑和白炭黑与橡胶之间产生的结合力较强,使硫化橡胶的体积溶胀减小,其耐油性有很大的提高;而一些特殊的补强剂如煅烧陶土、氧化镁的加入,能显著提高胶料的耐热性与抗撕裂性。
3、混炼胶是由粉状配合剂如炭黑、硫化剂、促进剂和其它填充剂等分散于生胶中组成的具有复杂结构特性的胶态分散过程。混炼实质上是橡胶与配合剂形成凝胶等网络结构的胶态分散过程。橡胶的不同结构,如结晶、超分子结构、凝胶和立体网构等会不同程度阻碍混炼的进行。因此本发明在制备高性能丁腈橡胶密封材料的过程中,将丁腈橡胶、活化剂、防老剂、耐热助剂和补强剂按一定顺序加入到炼胶机中,通过混炼使胶料的工艺性能及其硫化胶的物理性能处于最佳值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶25份、复合硫化剂7份,防老剂4份、活化剂15份、补强剂25份和耐热助剂5份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比5:2:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1.5:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比1:1:1混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1:1:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为1:1:1:1:1混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比1:1:1:0.8:0.4:0.1混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼2min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼2min,然后加入补强剂混炼3min,停放50min,得到混炼料,其中密炼温度为80℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在40℃温度下热炼2min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1mm,打三角包5次后,放开辊距6mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到40℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为155℃,油压为12MPa,硫化时间为8min得产品。
实施例2
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶26份、复合硫化剂6份,防老剂4.2份、活化剂14份、补强剂26份和耐热助剂4份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比7:2:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为2:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比2:1:2混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1.5:1.5:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为2:1:1:1:0.5混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比3:1:1:0.9:0.5:0.2混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼3min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼3min,然后加入补强剂混炼4min,停放55min,得到混炼料,其中密炼温度为90℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在50℃温度下热炼3min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1.5mm,打三角包6次后,放开辊距7mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到50℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为160℃,油压为13MPa,硫化时间为9min得产品。
实施例3
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶28份、复合硫化剂5份,防老剂4.4份、活化剂13份、补强剂27份和耐热助剂3份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比5:4:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比3:3:1混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1.5:0.5:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为1:2:2:2:1混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比2:2:2:1:0.5:0.3混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼3min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼3min,然后加入补强剂混炼5min,停放60min,得到混炼料,其中密炼温度为100℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在60℃温度下热炼3min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到2mm,打三角包5次后,放开辊距8mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到60℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为165℃,油压为14MPa,硫化时间为10min得产品。
实施例4
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶30份、复合硫化剂5份,防老剂4.5份、活化剂12份、补强剂28份和耐热助剂3份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比6:3:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比2:2:1混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1:1:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为2:2:2:2:1混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比2:2:2:1:0.6:0.2混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼3min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼3min,然后加入补强剂混炼4min,停放60min,得到混炼料,其中密炼温度为100℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在50℃温度下热炼3min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1.5mm,打三角包6次后,放开辊距7mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到50℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为160℃,油压为14MPa,硫化时间为10min得产品。
实施例5
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶32份、复合硫化剂4份,防老剂4.6份、活化剂11份、补强剂29份和耐热助剂2份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比6:3:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1.5:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比3:2:2混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1:1:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为3:2:2:2:1混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比1:3:2:1:0.5:0.1混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼2min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼4min,然后加入补强剂混炼3min,停放65min,得到混炼料,其中密炼温度为110℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在40℃温度下热炼2min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1mm,打三角包5次后,放开辊距8mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到40℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为155℃,油压为15MPa,硫化时间为11min得产品。
实施例6
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶33份、复合硫化剂6份,防老剂4.8份、活化剂10份、补强剂30份和耐热助剂5份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比7:3:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为2:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比2:3:1混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比0.5:1:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为1:3:3:3:0.5混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比1:3:3:0.8:0.4:0.1混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼2min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼4min,然后加入补强剂混炼5min,停放70min,得到混炼料,其中密炼温度为120℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在50℃温度下热炼3min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1.5mm,打三角包6次后,放开辊距6mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到50℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为165℃,油压为12MPa,硫化时间为12min得产品。
实施例7
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶34份、复合硫化剂5份,防老剂5份、活化剂9份、补强剂26份和耐热助剂4份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比6:2:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比3:1:1混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1.5:1:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为1:1:1:1:1混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比3:2:2:0.9:0.5:0.1混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼4min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼2min,然后加入补强剂混炼4min,停放60min,得到混炼料,其中密炼温度为80℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在60℃温度下热炼4min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到2mm,打三角包5次后,放开辊距7mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到60℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为155℃,油压为13MPa,硫化时间为8min得产品。
实施例8
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶35份、复合硫化剂4份,防老剂4份、活化剂8份、补强剂27份和耐热助剂3份。
其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比6:4:1混合而成。
其中复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1.5:1混合而成,
交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比3:2:1混合而成。
其中防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比1:1.5:1混合而成。
其中活化剂为硬脂酸、已二酸二辛脂、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为2:1:2:3:0.5混合而成;耐寒剂为癸二酸二辛酯。
其中补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比1:2:3:0.8:0.4:0.1混合而成。
其中耐热助剂为硬脂酸镁和2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
一种高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼4min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼3min,然后加入补强剂混炼5min,停放65min,得到混炼料,其中密炼温度为90℃;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在40℃温度下热炼4min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1mm,打三角包6次后,放开辊距8mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到40℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上放入硫化模硫化成型,其中硫化温度为160℃,油压为14MPa,硫化时间为9min得产品。
对比例1
对比例1与实施例4基本相同,不同之处在于:丁腈橡胶为丁腈橡胶-40,不采用三种丁腈橡胶混合,即:
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶30份、复合硫化剂5份,防老剂4.5份、活化剂12份、补强剂28份,耐热助剂3份。其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-40。
其他原料和制备方法与实施例4相同。
对比例2
对比例2与实施例4基本相同,不同之处在于:丁腈橡胶为丁腈橡胶-26,不采用三种丁腈橡胶混合,即:
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶30份、复合硫化剂5份,防老剂4.5份、活化剂12份、补强剂28份,耐热助剂3份。其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-26。
其他原料和制备方法与实施例4相同。
对比例3
对比例3与实施例4基本相同,不同之处在于:丁腈橡胶为丁腈橡胶-18,不采用三种丁腈橡胶混合,即:
一种高性能丁腈橡胶密封材料,包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶30份、复合硫化剂5份,防老剂4.5份、活化剂12份、补强剂28份,耐热助剂3份。其中丁腈橡胶为丁腈橡胶-18。
其他原料和制备方法与实施例4相同。
对比例4
对比例4与实施例4基本相同,不同之处在于:丁腈橡胶为丁腈橡胶-40和丁腈橡胶-26按重量比2:1混合而成,不采用三种丁腈橡胶混合。
其他原料和制备方法与实施例4相同。
性能试验
测试实施例1-8以及对比例1-4制备的产品的物理性能,其中拉伸性能和硬度分别按照GB/T 528-2009和GB/T531.1-2008测定,耐磨性采用阿克隆磨耗值来表征,耐油性能按照 GB/ T 1690 -2006 测定,介质为ASTM N901标准油,条件 150℃×70h,测试结果见表1。
表1 性能测试数据
由表1可以看出,本发明实施例1-8制备的产品的硬度为65-75度,拉伸强度为15-18MPa,拉断伸长率为320-400%,撕裂强度45-55kN/m,耐磨性磨耗值为0.08-0.13cm3/1.61Km,高温耐油性能好,实施例4制备的产品综合性能最优。
另外对比例1-4是在实施例4的基础上,改变了丁腈橡胶的成分,其中对比例1-3中没有采用实施例4的三种丁腈橡胶共混,而是只采用一种丁腈橡胶,结果综合性能比实施例4差,而对比例4是采用丁腈橡胶-40和丁腈橡胶-26共混,制备的产品的综合性能比是实施例1-3好,但是比实施例4差,说明本发明采用丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18共混,大大提高了产品的综合性能。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种高性能丁腈橡胶密封材料,其特征在于:包括以下重量份数的原料:丁腈橡胶25-35份、复合硫化剂4-7份,防老剂4-5份、活化剂8-15份、补强剂25-30份和耐热助剂2-5份;
所述丁腈橡胶为丁腈橡胶-40、丁腈橡胶-26和丁腈橡胶-18按重量比5-7:2-4:1混合而成;
所述复合硫化剂包括硫化剂和交联助剂;
所述硫化剂为硫磺和过氧化二异丙苯按重量比为1-2:1混合而成,
所述交联助剂为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺按重量比1-3:1-3:1-2混合而成;
所述防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA和防老剂445按重量比0.5-1.5:0.5-1.5:1混合而成;
所述补强剂为N330炭黑、N550炭黑、N774炭黑、N255白炭黑、锻烧陶土和氧化镁按重量比1-3:1-3:1-3:0.8-1:0.4-0.6:0.1-0.3混合而成;
所述活化剂为硬脂酸、己 二酸二辛酯 、TP-95、TP-90B和耐寒剂按重量比为1-3:1-3:1-3:1-3:0.5-1混合而成;
所述耐寒剂为癸二酸二辛酯;
所述耐热助剂为硬脂酸镁、2402酚醛树脂按重量比 1:1混合而成。
2.一种如权利要求1所述的高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)在密炼机中加入丁腈橡胶和活化剂塑炼2-4min后,接着加入防老剂和耐热助剂混炼2-4min,然后加入补强剂混炼3-5min,停放50-70min,得到混炼料;
(2)将所述混炼料加入开炼机中在40-60℃温度下热炼2-4min,加入复合硫化剂,待粉料吃完后,辊距调整到1-2mm,打三角包5-6次后,放开辊距6-8mm出片,得胶料;
(3)将胶料通过开炼机开炼,待胶料温度达到40℃-60℃时打卷,然后在预成型机上进行预成型,得毛坯;
(4)将毛坯在硫化机上硫化成型,得产品。
3.根据权利要求2所述的所述高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中密炼机中密炼温度为80-120℃。
4.根据权利要求2所述的所述高性能丁腈橡胶密封材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中硫化温度为155-165℃,油压为12-15MPa,硫化时间为8-12min。
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Denomination of invention: High-performance nitrile rubber sealing material and preparation method thereof

Effective date of registration: 20200114

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Neixiang sub branch of Bank of China Limited

Pledgor: Nanyang Tianyi Seal Co., Ltd.

Registration number: Y2020990000054