CN107474329A - 一种耐腐蚀橡胶缓冲垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶70‑90份,丁苯橡胶20‑35份,液体氟硅橡胶15‑30份,硫磺0.2‑2.5份,促进剂0.5‑2份,高耐磨炭黑1‑5份,白蜡0.5‑2份,软化剂3‑10份,硫酸钡5‑20份,陶土15‑30份,碳酸钙16‑28份。本发明具有如下有益效果:(1)耐腐蚀性能好;(2)价格便宜,成本低;(3)加工过程简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶制品,尤其是涉及一种耐腐蚀橡胶缓冲垫。
背景技术
为了减少机械振动对机器、结构或仪表设备正常工作的影响,人们必须采取减振措施。在众多的减振方法中,加装橡胶缓冲垫是最简单的措施。减震橡胶作用是减轻机件纵向或横向的机械振动,缓和负荷的冲击,吸收机械发出的噪音,减轻设备的震动损坏。橡胶作为减震器,主要是吸收和反射震源发出的振动能量,以减轻振源对环境的作用,特别是可阻止由于振动波产生的共振效应所导致的同步振动。橡胶阻尼性质是橡胶减振的一个优异的特性,其阻尼产生于橡胶的滞后特性和变形时的内摩擦。在常温的条件下,天然橡胶的振动损失系数值较小,因此其减震缓冲效果较差,因此必须对其进行改性。而丁苯橡胶和液体氟硅橡胶的振动损失系数值远远高于天然橡胶,因此用丁苯橡胶和液体氟硅橡胶来改性天然橡胶的减振缓冲性能是可行的。此外天然橡胶的弹性模量与拉伸强度较好,但其不耐老化且其耐油耐非极性溶剂性较差,而丁苯橡胶和液体氟硅橡胶的拉伸性能虽不如天然橡胶但其耐老化耐油性耐腐蚀能远远高于天然橡胶。因此将这几种、种橡胶配合使用能够克服各自的缺点,可以得到既耐腐蚀又具有较高减震缓冲性能的材料。
例如一种在中国专利文献上公开的一种缓冲垫用回弹性好强度高的橡胶材料,其申请公布号为CN 105440354 A,其原料主要包括:顺丁胶,溴化丁基橡胶,氢化丁腈橡胶,以及其他助剂构成。该发明具有回弹性好,强度较高的优点,但其仍然存在许多的不足,例如原料价格高,材料的耐腐蚀性不足,因此其使用受到了许多的限制。
发明内容
本发明是为了克服现有技术材料耐腐蚀性差,价格高,加工过程复杂的缺点,提供了一种耐腐蚀性好,价格低廉,加工简单的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶70-90份,丁苯橡胶20-35份,液体氟硅橡胶15-30份,硫磺0.2-2.5份,促进剂0.5-2份,炭黑1-5份,白蜡0.5-2份,软化剂3-10份,硫酸钡5-20份,陶土15-30份,碳酸钙16-28份。
天然橡胶与丁苯橡胶由于其价格低廉,且能够将相互的优缺点想配合,取长补短,能够既保证了材料的强度与减振缓冲性能,又能保证材料具有较高的耐腐蚀性。液体氟硅橡胶又称γ-三氟丙基甲基聚硅氧烷,一般分子链中还引入0.2%~0.4%乙烯基硅氧烷共聚改性,为无色透明高黏滞塑性直链高分子化合物,主链由硅和氧原子组成,与硅相连的侧基为甲基、乙烯基和三氟丙基,除具有一般硅橡胶的特性外,还有优良的耐航空燃料油、液压油、机油、化学试剂及溶剂等性能,还能在-55~+200℃下长期工作。硫酸钡的加入既有作为补强剂的作用,又能够提高橡胶的耐酸碱性,从而提升了产品的耐腐蚀性。陶土可补强橡胶的强度,也能够使得橡胶的抗收缩性能和耐油性有进一步的提升。碳酸钙大量地填充在橡胶制品之中,可能增加产品的体积,从而节约天然橡胶以及丁苯橡胶,达到降低成本的目的还能改善橡胶的加工性能。
作为优选,所述的橡胶复合材料的原料中,天然橡胶、丁苯橡胶与氟硅橡胶的重量比为70-85:20-30:15-25。
作为优选,所述的液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、2-5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及0.5-2份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将2-5份碱胶加入反应釜中,升高温度到70-80℃,搅拌反应30-50分钟,再在反应釜中加入50-60份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到180-200℃,持续0.5-1小时破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
作为优选,所述硅橡胶复合材料的原料中,还包括有机硅MQ树脂5-15份,所述的MQ树脂的合成步骤如下:将50-60份四乙氧基硅烷,4-8份六甲基二硅氧烷,3-6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入10-15份水,3-5份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。MQ树脂由于其分子主链为Si-O键,因此与硅橡胶相似具有良好的耐热耐腐蚀性,同时由于其支化结构,因此能够与橡胶主链形成网状结构,起到补强的作用。
作为优选,所述的高耐磨炭黑经过改性,其步骤如下:取一定量的硅烷偶联剂溶于水-乙醇1:1溶液中,室温下加入高耐磨炭黑,超声分散6分钟,加热到60℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
由于高耐磨炭黑表面也存在着较多的羟基,通过硅烷偶联剂与高耐磨炭黑表面的羟基之间的反应,降低了羟基的数量,因此为了提高高耐磨炭黑与橡胶的相容性,从而提升纳米高耐磨炭黑的补强性能。
作为优选,所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-580或硅烷偶联剂KH-792中的一种或多种的混合物,所述的硅烷偶联剂与水-乙醇1:1溶液的质量比为1:5,所述的硅烷偶联剂其用量为高耐磨炭黑的10%。
作为优选,硅烷偶联剂能够有效的和高耐磨炭黑表面的羟基进行反应,从而使得羟基数量减少,提升与橡胶的相容性。
作为优选,所述的软化剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯中的一种或多种的混合物。
作为优选,所述的促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2-巯基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑中的一种或多种。
作为优选,耐腐蚀橡胶缓冲垫的制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到60-80℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、白蜡、炭黑、MQ树脂、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为1.8-2.5MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
橡胶在混炼前需要先经过塑炼,是因为因为橡胶是一种高弹性高分子材料,有弹性,在不受压力的条件下,变形会恢复,没有可塑性,而经过塑炼后,高分子受剪切断链,可塑性增加,便于后工程成型加工,而混炼的主要目的主要是把各种原材料混合分散均匀,使橡胶性能得到加强或是得到单纯橡胶所不具备的性能,就如轮胎生产过程中,把橡胶同补强剂,润滑剂,防老剂,硫化剂等混合分散均匀,经硫化后才能具备现有轮胎的使用性能。软化剂通过两批加入能够有效的保证橡胶在加工过程中的橡胶的整体体系的粘度,增加流动性,从而保证了体系的可加工性。
因此,本发明具有如下有益效果:(1)耐腐蚀性能好;(2)价格便宜,成本低;(3)加工过程简单。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明,本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料,实施例中所采用的方法,均为本领域的常规方法。
实施例1
一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶70份,丁苯橡胶20份,液体氟硅橡胶15份,硫磺0.2份,促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份,高耐磨炭黑1份,白蜡0.5份,软化剂邻苯二甲酸二辛酯3份,硫酸钡5份,陶土15份,碳酸钙16份,气相法白炭黑5份,MQ树脂5份。
液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、2-5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及0.5份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将2份碱胶加入反应釜中,升高温度到70℃,搅拌反应30分钟,再在反应釜中加入50份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到180℃,持续0.5小时破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
MQ树脂的合成步骤如下:将50份四乙氧基硅烷,4份六甲基二硅氧烷,3份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入10份水,3份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下:取20g的硅烷偶联剂KH580溶于水-乙醇1:1溶液100g中,室温下加入高耐磨炭黑200g,超声分散5分钟,加热到50℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂KH580改性的高耐磨炭黑。
耐腐蚀橡胶缓冲垫的制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到60℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、MQ树脂、白蜡、炭黑、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为1.8MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
所述的成品经过力学性能测试与耐油测试,其条件如下,在150 ℃下分别在标准油1号油、3号油中浸泡24 h, 然后测其邵氏硬度、拉升强度以及断裂伸长率的变化,其数据如下表:
编号 | 对比样 | 标准油1号 | 标准油3号 |
邵氏硬度 | 59 | 55 | 48 |
拉升强度/MPa | 23.6 | 20.1 | 18.2 |
断裂伸长率/% | 400 | 360 | 330 |
实施例2
一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶9 0份,丁苯橡胶35份,液体氟硅橡胶30份,硫磺2.5份,促进剂2-巯基苯并噻唑2份,高耐磨炭黑1份,白蜡0.5份,软化剂邻苯二甲酸二丁酯10份,硫酸钡20份,陶土30份,碳酸钙28份,气相法白炭黑15份,MQ树脂15份。
液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及2份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将5份碱胶加入反应釜中,升高温度到80℃,搅拌反应50分钟,再在反应釜中加入60份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到200℃,持续1小时破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
MQ树脂的合成步骤如下:将60份四乙氧基硅烷, 8份六甲基二硅氧烷, 6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入15份水, 5份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下:取20g的硅烷偶联剂KH550溶于水-乙醇1:1溶液100g中,室温下加入高耐磨炭黑200g,超声分散5分钟,加热到50℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂KH550改性的高耐磨炭黑。
耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到80℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、MQ树脂、白蜡、炭黑、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为2.5MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
所述的成品经过力学性能测试与耐油测试,其条件如下,在150 ℃下分别在标准油1号油、3号油中浸泡24 h, 然后测其邵氏硬度、拉升强度以及断裂伸长率的变化,其数据如下表:
编号 | 对比样 | 标准油1号 | 标准油3号 |
邵氏硬度 | 66 | 60 | 54 |
拉升强度/MPa | 26.6 | 22.5 | 20.4 |
断裂伸长率/% | 413 | 384 | 356 |
实施例3
一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶80份,丁苯橡胶20份,液体氟硅橡胶20份,硫磺2份,促进剂二硫化二苯并噻唑1,促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份,高耐磨炭黑1份,白蜡0.5份,软化剂邻苯二甲酸二丁酯7份,硫酸钡15份,陶土26份,碳酸钙24份,气相法白炭黑10份,MQ树脂10份。
液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、2-5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及1份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将2.5份碱胶加入反应釜中,升高温度到70℃,搅拌反应40分钟,再在反应釜中加入55份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到180℃,持续1小时破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
MQ树脂的合成步骤如下:将55份四乙氧基硅烷,5份六甲基二硅氧烷,4份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入12份水,4份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下:取20g的硅烷偶联剂KH-792溶于水-乙醇1:1溶液100g中,室温下加入高耐磨炭黑200g,超声分散5分钟,加热到50℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂KH-792改性的高耐磨炭黑。
耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到70℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、MQ树脂、白蜡、炭黑、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为2MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
所述的成品经过力学性能测试与耐油测试,其条件如下,在150 ℃下分别在标准油1号油、3号油中浸泡24 h, 然后测其邵氏硬度、拉升强度以及断裂伸长率的变化,其数据如下表:
编号 | 对比样 | 标准油1号 | 标准油3号 |
邵氏硬度 | 64 | 58 | 53 |
拉升强度/MPa | 25.7 | 22.3 | 19.3 |
断裂伸长率/% | 408 | 388 | 374 |
实施例4
一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶70份,丁苯橡胶20份,液体氟硅橡胶25份,硫磺2份,促进剂二硫化二苯并噻唑1,促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份,高耐磨炭黑1份,白蜡0.5份,软化剂邻苯二甲酸二丁酯5份,癸二酸二辛酯3份,硫酸钡12份,陶土19份,碳酸钙20份,气相法白炭黑5份,MQ树脂12份。
液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、4份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及1.5份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将4份碱胶加入反应釜中,升高温度到70-80℃,搅拌反应30-50分钟,再在反应釜中加入58份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到185℃,持续40分钟破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
MQ树脂的合成步骤如下:将50-60份四乙氧基硅烷,7份六甲基二硅氧烷,4份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入15份水,3.5份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下:取10g的硅烷偶联剂KH-792和10g的硅烷偶联剂KH-560溶于水-乙醇1:1溶液100g中,室温下加入高耐磨炭黑200g,超声分散5分钟,加热到50℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到75 ℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、MQ树脂、白蜡、炭黑、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为1.9 MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
所述的成品经过力学性能测试与耐油测试,其条件如下,在150 ℃下分别在标准油1号油、3号油中浸泡24 h, 然后测其邵氏硬度、拉升强度以及断裂伸长率的变化,其数据如下表:
编号 | 对比样 | 标准油1号 | 标准油3号 |
邵氏硬度 | 63 | 56 | 50 |
拉升强度/MPa | 24.3 | 19.7 | 17.2 |
断裂伸长率/% | 427 | 411 | 390 |
实施例5
一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶70份,丁苯橡胶20份,液体氟硅橡胶28份,硫磺2.5份,促进剂2-巯基苯并噻唑0.7,促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.8份,高耐磨炭黑1份,白蜡0.5份,软化剂邻苯二甲酸二丁酯4份,癸二酸二辛酯4份,硫酸钡7份,陶土22份,碳酸钙25份,气相法白炭黑8份,MQ树脂14份。
液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、2.8份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及2份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将3.5份碱胶加入反应釜中,升高温度到75℃,搅拌反应50分钟,再在反应釜中加入60份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到190℃,持续1小时破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
MQ树脂的合成步骤如下:将60份四乙氧基硅烷,4份六甲基二硅氧烷, 6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入10份水,3份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。
高耐磨炭黑的改性方法步骤如下:取10g的硅烷偶联剂KH-792和10g的硅烷偶联剂KH-550溶于水-乙醇1:1溶液100g中,室温下加入高耐磨炭黑200g,超声分散5分钟,加热到50℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到75 ℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、MQ树脂、白蜡、炭黑、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为1.9 MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
所述的成品经过力学性能测试与耐油测试,其条件如下,在150 ℃下分别在标准油1号油、3号油中浸泡24 h, 然后测其邵氏硬度、拉升强度以及断裂伸长率的变化,其数据如下表:
编号 | 对比样 | 标准油1号 | 标准油3号 |
邵氏硬度 | 67 | 60 | 52 |
拉升强度/MPa | 24.8 | 22.1 | 19.5 |
断裂伸长率/% | 408 | 375 | 362 |
Claims (9)
1.一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,其由橡胶复合材料模压而成,所述的橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶70-90份,丁苯橡胶20-35份,液体氟硅橡胶15-30份,硫磺0.2-2.5份,促进剂0.5-2份,高耐磨炭黑1-5份,白蜡0.5-2份,软化剂3-10份,硫酸钡5-20份,陶土15-30份,碳酸钙16-28份。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述的橡胶复合材料的原料中,天然橡胶、丁苯橡胶与氟硅橡胶的重量比为70-85:20-30:15-25。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述的液体氟硅橡胶的制备方法为:在氮气保护下,将100份干燥的八甲基环四硅氧烷、2-5份四甲基四乙烯基环四硅氧烷以及0.5-2份1,3-二乙烯基-1,1,3,3四甲基二硅氧烷加入反应釜中,再将2-5份碱胶加入反应釜中,升高温度到70-80℃,搅拌反应30-50分钟,再在反应釜中加入50-60份三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷,继续搅拌反应5小时,等到产物的粘度不发生变化时,升高温度到180-200℃,持续0.5-1小时破坏催化剂,通入氮气并减压,除去低沸物,得到液体氟硅橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述硅橡胶复合材料的原料中,还包括有机硅MQ树脂5-15份,所述的MQ树脂的合成步骤如下:将50-60份四乙氧基硅烷,4-8份六甲基二硅氧烷,3-6份1,3-二乙烯基1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷加入反应釜中搅拌均匀,然后再加入10-15份水,3-5份37%浓盐酸,升温至60℃,反应3小时,蒸出乙醇,加入100份甲苯萃取,水洗至中性,然后蒸出甲苯,80℃真空干燥8小时,得到MQ树脂。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述的高耐磨炭黑经过改性,其步骤如下:取硅烷偶联剂溶于水-乙醇1:1溶液中,室温下加入高耐磨炭黑,超声分散6分钟,加热到60℃,搅拌反应1小时,过滤,将得到的滤饼用无水乙醇洗涤3次,70℃下真空干燥3小时,得到经硅烷偶联剂改性的高耐磨炭黑。
6.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-580或硅烷偶联剂KH-792中的一种或多种的混合物,所述的硅烷偶联剂与水-乙醇1:1溶液的质量比为1:5,所述的硅烷偶联剂其用量为高耐磨炭黑的10%。
7.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述的软化剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或癸二酸二辛酯中的一种或多种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,所述的促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2-巯基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀橡胶缓冲垫,其特征是,制备方法包括如下具体步骤:
(a)塑炼:将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成小块,密炼机预热到60-80℃,将将天然橡胶生胶以及丁苯橡胶生胶切成的小块加入到密炼机中,加入一半的软化剂,密炼15分钟,得到塑炼生胶;
(b)混炼:在步骤(a)中得到的塑炼生胶中依次加入液体氟硅橡胶、MQ树脂、白蜡、炭黑、另一半软化剂、硫酸钡、陶土、碳酸钙,最后加入防老剂、促进剂和硫磺,进行混炼,当温度升到130℃时进行排胶,得到混炼胶;
(c)硫化:预热平板硫化机到140℃,将模具预热30分钟,然后将步骤(b)中得到的混炼胶放入模具中,开动平板硫化机开始加压,胶料硫化压力为1.8-2.5MPa,保压硫化40分钟,趁热脱模,得到成品。
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