CN106832463A - 一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑50‑70份,间接法氧化锌3‑8份,硬脂酸1‑2份,2,2,4‑三甲基‑1,2‑二氢化喹啉聚合物1‑3份,4,4’‑双(α,α‑二甲基苄基)二苯胺1‑3份,聚酯增塑剂5‑10份,氢氧化钙3‑8份,超高分子量聚乙烯3‑5份,石蜡1‑3份,硫磺1‑2份,促进剂TMTD 0.5‑1.5份,促进剂CBS 1‑3份。本发明还公开了上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法。本发明既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀,也能防止生物燃油的抽出腐蚀,具有良好的耐生物燃油性。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法。
背景技术
我们现在的汽车燃油主要为汽油和柴油,这些都由石油化工合成而来。而石油的再生时间太长,数万年才能完成,因此石油合成的燃油基本上属于不可再生燃油。与此同时,生物燃油是以植物油为基础制造的一种能源,是一种可再生的燃油,生物燃油不受制于石油储量,经过农业和生物学家的努力,其用量不会枯竭。同时生物燃油没有石油中的硫,苯等有害元素,燃烧后对大气的污染较小,也称之为清洁燃油。
现在生物燃油正在部分取代传统的汽油、柴油。但是生物燃油对橡胶件的腐蚀比传统燃油要大的多,因此提供一种耐生物燃油的橡胶材料,就显得越发重要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法,本发明既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀,也能防止生物燃油的抽出腐蚀,具有良好的耐生物燃油性,保持本发明的密封性能,减小生物燃油对密封效果的影响。
本发明提出的一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑50-70份,间接法氧化锌3-8份,硬脂酸1-2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物1-3份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1-3份,聚酯增塑剂5-10份,氢氧化钙3-8份,超高分子量聚乙烯3-5份,石蜡1-3份,硫磺1-2份,促进剂TMTD0.5-1.5份,促进剂CBS 1-3份。
优选地,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑55-65份,间接法氧化锌4-7份,硬脂酸1.3-1.7份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物1.5-2.5份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5-2.5份,聚酯增塑剂6-8份,氢氧化钙4-7份,超高分子量聚乙烯3.5-4.5份,石蜡1.5-2.5份,硫磺1.3-1.7份,促进剂TMTD 0.8-1.2份,促进剂CBS 1.5-2.5份。
优选地,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,丁腈橡胶中丙烯腈含量为41-50wt%。
优选地,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为25-35wt%。
优选地,超高分子量聚乙烯的分子量≥200万。
优选地,超高分子量聚乙烯为300-600目。
本发明还提出了上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,进行开炼成型,然后加入模具内,硫化得到耐生物燃油橡胶密封件材料。
优选地,合成橡胶的硬度为65-75°,强度≥7MPa,伸长率≥250%。
优选地,开练成型的温度为60-70℃。
优选地,硫化压力为10-15MPa,硫化温度为170-180℃,硫化时间为300-420s。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法还包括如下步骤:硫化后,进行修边,检验得到耐生物燃油橡胶密封件材料。
本发明选用丁腈橡胶和聚氯乙烯以合适比例相互配合,并配以超高分子量聚乙烯,在间接法氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂TMTD、促进剂CBS相互配合作用下,增加本发明的交联密度,从而增加本发明的机械性能和耐油性,使得本发明既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀,同时也能防止生物燃油的抽出腐蚀,大大增加本发明的耐生物燃油性,保持本发明的密封性,减小生物燃油对密封效果的影响;合适丙烯腈含量的丁腈橡胶可以进一步增加本发明的耐油性;适宜分子量、适宜粒径的聚乙烯,可以在丁腈橡胶和聚氯乙烯中均匀分散,进一步增加本发明的机械性能和耐油性;快压出炭黑、氢氧化钙可以进一步增加本发明的机械性能;2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物、4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺相互配合,可以进一步增加本发明的耐老化性、耐油性;聚酯增塑剂可以进一步调节本发明的机械性能;上述各物质相互配合,使得本发明具有良好的机械性能和耐生物燃油性,既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀,也能防止生物燃油的抽出腐蚀,保持本发明的密封性能,减小生物燃油对密封效果的影响。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
在具体实施例中,本发明所述耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑的重量份可以为50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70份,间接法氧化锌的重量份可以为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份,硬脂酸的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份,聚酯增塑剂的重量份可以为5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10份,氢氧化钙的重量份可以为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份,超高分子量聚乙烯的重量份可以为3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5份,石蜡的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份,硫磺的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2份,促进剂TMTD的重量份可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5份,促进剂CBS的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份。
实施例1
一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑60份,间接法氧化锌5.5份,硬脂酸1.5份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物2份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺2份,聚酯增塑剂7份,氢氧化钙5.5份,超高分子量聚乙烯4份,石蜡2份,硫磺1.5份,促进剂TMTD 1份,促进剂CBS 2份。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,进行开炼成型,然后加入模具内,硫化得到耐生物燃油橡胶密封件材料。
实施例2
一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑50份,间接法氧化锌3份,硬脂酸1份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物1份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1份,聚酯增塑剂10份,氢氧化钙3份,300目超高分子量聚乙烯3份,石蜡1份,硫磺1份,促进剂TMTD 1.5份,促进剂CBS 1份;
其中,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为25wt%,丁腈橡胶中丙烯腈含量为50wt%;
超高分子量聚乙烯的分子量为200万。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,升温至60℃,进行开炼成型,然后加入模具内,调节压力至10MPa,温度至170℃,硫化420s得到耐生物燃油橡胶密封件材料,其中,合成橡胶的硬度为66°,强度为8.9MPa,伸长率为475%。
实施例3
一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑60份,间接法氧化锌5份,硬脂酸1.5份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物2份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺2份,聚酯增塑剂8份,氢氧化钙5份,600目超高分子量聚乙烯4份,石蜡2份,硫磺1.5份,促进剂TMTD 1份,促进剂CBS 2份;
其中,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为30wt%,丁腈橡胶中丙烯腈含量为45wt%;
超高分子量聚乙烯的分子量为300万。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,升温至65℃,进行开炼成型,然后加入模具内,调节压力至13MPa,温度至175℃,硫化360s得到耐生物燃油橡胶密封件材料,其中,合成橡胶的硬度为71°,强度为9.8MPa,伸长率为392%。
实施例4
一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑70份,间接法氧化锌8份,硬脂酸2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物3份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺3份,聚酯增塑剂5份,氢氧化钙8份,400目超高分子量聚乙烯5份,石蜡3份,硫磺2份,促进剂TMTD 0.5份,促进剂CBS 3份;
其中,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为35wt%,丁腈橡胶中丙烯腈含量为41wt%;
超高分子量聚乙烯的分子量为400万。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,升温至70℃,进行开炼成型,然后加入模具内,调节压力至15MPa,温度至180℃,硫化300s得到耐生物燃油橡胶密封件材料,其中,合成橡胶的硬度为74°,强度为12.1MPa,伸长率为334%。
实施例5
一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑55份,间接法氧化锌7份,硬脂酸1.3份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物2.5份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5份,聚酯增塑剂8份,氢氧化钙4份,500目超高分子量聚乙烯4.5份,石蜡1.5份,硫磺1.7份,促进剂TMTD 0.8份,促进剂CBS2.5份;
其中,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为28wt%,丁腈橡胶中丙烯腈含量为48wt%;
超高分子量聚乙烯的分子量为500万。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,升温至63℃,进行开炼成型,然后加入模具内,调节压力至14MPa,温度至172℃,硫化400s得到耐生物燃油橡胶密封件材料,其中,合成橡胶的硬度为65°,强度为7MPa,伸长率为250%。
实施例6
一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑65份,间接法氧化锌4份,硬脂酸1.7份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物1.5份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺2.5份,聚酯增塑剂6份,氢氧化钙7份,600目超高分子量聚乙烯3.5份,石蜡2.5份,硫磺1.3份,促进剂TMTD 1.2份,促进剂CBS1.5份;
其中,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为32wt%,丁腈橡胶中丙烯腈含量为43wt%;
超高分子量聚乙烯的分子量为500万。
上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,升温至67℃,进行开炼成型,然后加入模具内,调节压力至12MPa,温度至178℃,硫化320s得到耐生物燃油橡胶密封件材料,其中,合成橡胶的硬度为75°,强度为8.5MPa,伸长率为290%。
对实施例1-6进行性能测试,结果如下表:
上述性能测试的条件为油温为80℃,浸泡504小时,参照GB/T1690。
由上表可以看出,本发明耐生物燃油性好。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种耐生物燃油橡胶密封件材料,其特征在于,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑50-70份,间接法氧化锌3-8份,硬脂酸1-2份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物1-3份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1-3份,聚酯增塑剂5-10份,氢氧化钙3-8份,超高分子量聚乙烯3-5份,石蜡1-3份,硫磺1-2份,促进剂TMTD0.5-1.5份,促进剂CBS 1-3份。
2.根据权利要求1所述耐生物燃油橡胶密封件材料,其特征在于,其原料按重量份包括:丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份,快压出炭黑55-65份,间接法氧化锌4-7份,硬脂酸1.3-1.7份,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物1.5-2.5份,4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5-2.5份,聚酯增塑剂6-8份,氢氧化钙4-7份,超高分子量聚乙烯3.5-4.5份,石蜡1.5-2.5份,硫磺1.3-1.7份,促进剂TMTD 0.8-1.2份,促进剂CBS 1.5-2.5份。
3.根据权利要求1或2所述耐生物燃油橡胶密封件材料,其特征在于,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,丁腈橡胶中丙烯腈含量为41-50wt%。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐生物燃油橡胶密封件材料,其特征在于,丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中,聚氯乙烯的含量为25-35wt%。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐生物燃油橡胶密封件材料,其特征在于,超高分子量聚乙烯的分子量≥200万。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐生物燃油橡胶密封件材料,其特征在于,超高分子量聚乙烯为300-600目。
7.一种如权利要求1-6任一项所述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:取上述原料混匀,密炼得到合成橡胶;取合成橡胶,进行开炼成型,然后加入模具内,硫化得到耐生物燃油橡胶密封件材料。
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