CN106700301A - 一种耐油腐蚀的橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐油腐蚀的橡胶材料，由以下原料按照重量份组成：天然橡胶10‑18份、丁基橡胶5‑12份、碳黑0.5‑4份、聚苯乙烯15‑27份、滑石粉5‑20份、植物提取物2.5‑6份、陶土10‑15份、聚乙二醇2‑7份、纳米氧化锌4‑7份、石蜡0.5‑5份、稳定剂1‑4份、阻燃剂2‑5份、硫化剂0.5‑2份、增塑剂2‑5份和鱼油0.1‑1.5份。本发明还公布了该橡胶材料的制备方法。本发明中各组分起协同作用，制备的橡胶产品力学性能优良，具有很好的弹性和耐高温性能，回弹力强，耐油腐蚀性好，不易老化，使用寿命长，具有良好的社会效益和经济效益。

Description

一种耐油腐蚀的橡胶材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶材料，具体是一种耐油腐蚀的橡胶材料。

背景技术

橡胶是加工经过提取的橡胶树等植物的胶乳后制成的具有绝缘性并且隔绝空气与水的高弹性高分子化合物，包括天然橡胶与合成橡胶。橡胶材料由于其稳定的化学结构，具有高弹性和良好的耐磨性能，目前橡胶产品上普遍存在大量芳香类的化学产品，它在交通、建筑、机械、电子、化工等领域有着广泛的应用，随着改性研究的不断深入，迅速扩展到用于玩具的生产，也用于医用产品如导尿管、静脉管和卫生手套。密封垫是一种用于机械、设备、管道等内部并且起到密封作用的材料，最常用的密封垫是采用橡胶材料制作，广泛应用在汽车、电子、化工、抗静电、阻燃、食品等行业，这种橡胶垫经常与油缸接触，密封垫就会受到汽油、柴油、机油等介质的腐蚀，因此这种密封垫必须具有良好的耐油和抗腐蚀性能，但是市面上现有的橡胶密封垫达不到人们的要求，使用寿命短，容易出现泄漏现象，这就为人们的使用带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐油腐蚀的橡胶材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐油腐蚀的橡胶材料，由以下原料按照重量份组成：天然橡胶10-18份、丁基橡胶5-12份、碳黑0.5-4份、聚苯乙烯15-27份、滑石粉5-20份、植物提取物2.5-6份、陶土10-15份、聚乙二醇2-7份、纳米氧化锌4-7份、石蜡0.5-5份、稳定剂1-4份、阻燃剂2-5份、硫化剂0.5-2份、增塑剂2-5份和鱼油0.1-1.5份，植物提取物为将橡树叶、桃树叶和扁桃叶分别洗净、晾干以及粉碎成粗粉后混合均匀，橡树叶、桃树叶和扁桃叶的质量之比为2-4:1：3-5，加入粗粉4-8倍的去离子水煎煮2-4次，每次1-2小时，过滤并且将滤液浓缩至60摄氏度时相对密度为1.12-1.18的溶液，再用体积分数为45-70％的乙醇溶液进行洗脱，收集洗脱液并且减压浓缩，真空干燥所得。

作为本发明进一步的方案：硫化剂采用硫磺和过氧化十二酰中的一种，阻燃剂采用三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝的一种或者几种的混合物。

作为本发明进一步的方案：稳定剂采用硬脂酸钠、亚磷酸盐和环氧化物的一种或者几种的混合物，增塑剂采用苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类和柠檬酸酯类的一种或者几种的混合物。

所述耐油腐蚀的橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将陶土送入马弗炉中并且在150-350摄氏度下焙烧3-6小时，冷却后粉碎成50-80目粉末，将粉末放入粉末重量6-15倍重量的质量分数为2-15％的盐酸溶液中，在55-62摄氏度下搅拌反应25-60分钟，再加入氢氧化钠溶液调节PH值为中性，室温下搅拌反应1-2小时，过滤，滤饼采用去离子水洗涤2-4次并且在80-100摄氏度下干燥，将干燥产物采用磨机磨制粒径为300-500目，即可得到改性陶土粉末；

步骤二，将天然橡胶、丁基橡胶、碳黑、聚苯乙烯和石蜡放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨3-7小时并且过300-500目筛子，得到第一混合物；

步骤三，将第一混合物、滑石粉、聚乙二醇和纳米氧化锌加入开炼机中，在105-118摄氏度下开炼3-6分钟，然后加入植物提取物、改性陶土粉末、稳定剂、阻燃剂和硫化剂，抽真空并且在150-165摄氏度下开炼20-30分钟，降温冷却后得到第二混合物；

步骤四，将第二混合物在室温下放置4-8小时，再加入增塑剂和鱼油，在开炼机中混炼，即可得到成品。

作为本发明进一步的方案：步骤四中的混炼温度为80-125摄氏度，混炼时间为5-8分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产；本发明中各组分起协同作用，制备的橡胶产品力学性能优良，具有很好的弹性和耐高温性能，回弹力强，耐油腐蚀性好，不易老化，使用寿命长，具有良好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种耐油腐蚀的橡胶材料，由以下原料按照重量份组成：天然橡胶10份、丁基橡胶5份、碳黑0.5份、聚苯乙烯15份、滑石粉5份、植物提取物2.5份、陶土10份、聚乙二醇2份、纳米氧化锌4份、石蜡0.5份、稳定剂1份、阻燃剂2份、硫化剂0.5份、增塑剂2份和鱼油0.1份，植物提取物为将橡树叶、桃树叶和扁桃叶分别洗净、晾干以及粉碎成粗粉后混合均匀，橡树叶、桃树叶和扁桃叶的质量之比为3:1：4，加入粗粉6倍的去离子水煎煮3次，每次1.5小时，过滤并且将滤液浓缩至60摄氏度时相对密度为1.14的溶液，再用体积分数为50％的乙醇溶液进行洗脱，收集洗脱液并且减压浓缩，真空干燥所得。硫化剂采用硫磺，阻燃剂采用三氧化二锑。

所述耐油腐蚀的橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将陶土送入马弗炉中并且在180摄氏度下焙烧4小时，冷却后粉碎成60目粉末，将粉末放入粉末重量8倍重量的质量分数为7％的盐酸溶液中，在55摄氏度下搅拌反应25分钟，再加入氢氧化钠溶液调节PH值为中性，室温下搅拌反应1小时，过滤，滤饼采用去离子水洗涤3次并且在80摄氏度下干燥，将干燥产物采用磨机磨制粒径为300目，即可得到改性陶土粉末；

步骤二，将天然橡胶、丁基橡胶、碳黑、聚苯乙烯和石蜡放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨4小时并且过350目筛子，得到第一混合物；

步骤三，将第一混合物、滑石粉、聚乙二醇和纳米氧化锌加入开炼机中，在105摄氏度下开炼5分钟，然后加入植物提取物、改性陶土粉末、稳定剂、阻燃剂和硫化剂，抽真空并且在155摄氏度下开炼22分钟，降温冷却后得到第二混合物；

步骤四，将第二混合物在室温下放置5小时，再加入增塑剂和鱼油，在开炼机中混炼，即可得到成品。

实施例2

一种耐油腐蚀的橡胶材料，由以下原料按照重量份组成：天然橡胶15份、丁基橡胶9份、碳黑2份、聚苯乙烯20份、滑石粉12份、植物提取物4份、陶土13份、聚乙二醇5份、纳米氧化锌6份、石蜡3份、稳定剂2.5份、阻燃剂4份、硫化剂1.5份、增塑剂3.5份和鱼油0.8份，植物提取物为将橡树叶、桃树叶和扁桃叶分别洗净、晾干以及粉碎成粗粉后混合均匀，橡树叶、桃树叶和扁桃叶的质量之比为2:1：4，加入粗粉7倍的去离子水煎煮4次，每次2小时，过滤并且将滤液浓缩至60摄氏度时相对密度为1.15的溶液，再用体积分数为56％的乙醇溶液进行洗脱，收集洗脱液并且减压浓缩，真空干燥所得。稳定剂采用环氧化物的，增塑剂采用多元醇酯类。

所述耐油腐蚀的橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将陶土送入马弗炉中并且在220摄氏度下焙烧4.5小时，冷却后粉碎成65目粉末，将粉末放入粉末重量11倍重量的质量分数为8％的盐酸溶液中，在60摄氏度下搅拌反应40分钟，再加入氢氧化钠溶液调节PH值为中性，室温下搅拌反应1小时，过滤，滤饼采用去离子水洗涤4次并且在88摄氏度下干燥，将干燥产物采用磨机磨制粒径为420目，即可得到改性陶土粉末；

步骤二，将天然橡胶、丁基橡胶、碳黑、聚苯乙烯和石蜡放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨5小时并且过450目筛子，得到第一混合物；

步骤三，将第一混合物、滑石粉、聚乙二醇和纳米氧化锌加入开炼机中，在112摄氏度下开炼5分钟，然后加入植物提取物、改性陶土粉末、稳定剂、阻燃剂和硫化剂，抽真空并且在157摄氏度下开炼26分钟，降温冷却后得到第二混合物；

步骤四，将第二混合物在室温下放置6小时，再加入增塑剂和鱼油，在开炼机中混炼，即可得到成品。

实施例3

一种耐油腐蚀的橡胶材料，由以下原料按照重量份组成：天然橡胶17份、丁基橡胶11份、碳黑4份、聚苯乙烯26份、滑石粉18份、植物提取物6份、陶土15份、聚乙二醇7份、纳米氧化锌7份、石蜡5份、稳定剂4份、阻燃剂5份、硫化剂1.8份、增塑剂4份和鱼油1.2份，植物提取物为将橡树叶、桃树叶和扁桃叶分别洗净、晾干以及粉碎成粗粉后混合均匀，橡树叶、桃树叶和扁桃叶的质量之比为3:1：5，加入粗粉7倍的去离子水煎煮2次，每次2小时，过滤并且将滤液浓缩至60摄氏度时相对密度为1.18的溶液，再用体积分数为66％的乙醇溶液进行洗脱，收集洗脱液并且减压浓缩，真空干燥所得。硫化剂采用过氧化十二酰，阻燃剂采用三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝的混合物。稳定剂采用硬脂酸钠、亚磷酸盐和环氧化物的混合物，增塑剂采用苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类和柠檬酸酯类的混合物。

所述耐油腐蚀的橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将陶土送入马弗炉中并且在320摄氏度下焙烧5小时，冷却后粉碎成80目粉末，将粉末放入粉末重量12倍重量的质量分数为14％的盐酸溶液中，在60摄氏度下搅拌反应50分钟，再加入氢氧化钠溶液调节PH值为中性，室温下搅拌反应2小时，过滤，滤饼采用去离子水洗涤4次并且在100摄氏度下干燥，将干燥产物采用磨机磨制粒径为460目，即可得到改性陶土粉末；

步骤二，将天然橡胶、丁基橡胶、碳黑、聚苯乙烯和石蜡放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨5小时并且过450目筛子，得到第一混合物；

步骤三，将第一混合物、滑石粉、聚乙二醇和纳米氧化锌加入开炼机中，在115摄氏度下开炼6分钟，然后加入植物提取物、改性陶土粉末、稳定剂、阻燃剂和硫化剂，抽真空并且在162摄氏度下开炼28分钟，降温冷却后得到第二混合物；

步骤四，将第二混合物在室温下放置7小时，再加入增塑剂和鱼油，在95摄氏度下开炼机混炼6分钟，即可得到成品。

对比例

除不含有鱼油，对比例1的其余组分和制备方法均与实施例2相同。

将实施例1-3的产品、对比例1的产品和现有产品进行性能测试和耐油试验，耐矿物油试验的温度为100摄氏度，耐矿物油试验的时间为48小时，对耐矿物油试验后的产品进行性能测试，测试结果见表1。

表1

从表1中可以看出，实施例1-3产品的机械性能优于对比例1的产品和现有产品，在100摄氏度的耐矿物油试验48小时后，实施例1-3产品的机械性能降低程度小，而且机械性能远远优于对比例1的产品和现有产品。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种耐油腐蚀的橡胶材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：天然橡胶10-18份、丁基橡胶5-12份、碳黑0.5-4份、聚苯乙烯15-27份、滑石粉5-20份、植物提取物2.5-6份、陶土10-15份、聚乙二醇2-7份、纳米氧化锌4-7份、石蜡0.5-5份、稳定剂1-4份、阻燃剂2-5份、硫化剂0.5-2份、增塑剂2-5份和鱼油0.1-1.5份，植物提取物为将橡树叶、桃树叶和扁桃叶分别洗净、晾干以及粉碎成粗粉后混合均匀，橡树叶、桃树叶和扁桃叶的质量之比为2-4:1：3-5，加入粗粉4-8倍的去离子水煎煮2-4次，每次1-2小时，过滤并且将滤液浓缩至60摄氏度时相对密度为1.12-1.18的溶液，再用体积分数为45-70％的乙醇溶液进行洗脱，收集洗脱液并且减压浓缩，真空干燥所得。

2.根据权利要求1所述的耐油腐蚀的橡胶材料，其特征在于，所述硫化剂采用硫磺和过氧化十二酰中的一种，阻燃剂采用三氧化二锑、氢氧化镁和氢氧化铝的一种或者几种的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的耐油腐蚀的橡胶材料，其特征在于，所述稳定剂采用硬脂酸钠、亚磷酸盐和环氧化物的一种或者几种的混合物，增塑剂采用苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类和柠檬酸酯类的一种或者几种的混合物。

4.一种如权利要求1-3任一所述的耐油腐蚀的橡胶材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将陶土送入马弗炉中并且在150-350摄氏度下焙烧3-6小时，冷却后粉碎成50-80目粉末，将粉末放入粉末重量6-15倍重量的质量分数为2-15％的盐酸溶液中，在55-62摄氏度下搅拌反应25-60分钟，再加入氢氧化钠溶液调节PH值为中性，室温下搅拌反应1-2小时，过滤，滤饼采用去离子水洗涤2-4次并且在80-100摄氏度下干燥，将干燥产物采用磨机磨制粒径为300-500目，即可得到改性陶土粉末；

步骤二，将天然橡胶、丁基橡胶、碳黑、聚苯乙烯和石蜡放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨3-7小时并且过300-500目筛子，得到第一混合物；

步骤三，将第一混合物、滑石粉、聚乙二醇和纳米氧化锌加入开炼机中，在105-118摄氏度下开炼3-6分钟，然后加入植物提取物、改性陶土粉末、稳定剂、阻燃剂和硫化剂，抽真空并且在150-165摄氏度下开炼20-30分钟，降温冷却后得到第二混合物；

步骤四，将第二混合物在室温下放置4-8小时，再加入增塑剂和鱼油，在开炼机中混炼，即可得到成品。

5.根据权利要求4所述的耐油腐蚀的橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的混炼温度为80-125摄氏度，混炼时间为5-8分钟。