CN108410040A - 一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法，包括以下原材料，按重量份计：丁腈橡胶40~70份；丁苯橡胶10~25份；氯醚橡胶10~25份；硫化剂0.1~3份；硅微粉4~12份；氢化环氧乙烯基树脂4~10份；防老剂2~5份；增塑剂2~5份；有机溶剂15~45份。本发明提供一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法，制备工艺简单，不仅保证了丁腈橡胶的耐油性和密封性，同时提高了丁腈橡胶的弹性、拉伸强度以及耐低温性，满足了多方面的应用。

Description

一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法，属于橡胶改性领域。
背景技术
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈采用低温乳液聚合法生产制得的，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强、良好的耐水性、气密性及优良。丁腈橡胶广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。但是现有的丁腈橡胶也存在着致命性缺点，耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性低，因此其损耗性较差，且严重限制了其使用范围，当属于寒冷环境时，丁腈橡胶易开裂，容易造成严重危害。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法，利用氢化环氧乙烯基树脂的良好的耐候性和稳定性，且通过氢化环氧乙烯基树脂中平面六元环增加了材料的拉伸强度和弹性模量，同时通过由硅微粉改性包覆的丁苯橡胶和氯醚橡胶，既提高了我复合材料的耐油性，也提高了复合材料的强度以及耐低温性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，包括以下原材料，按重量份计：
丁腈橡胶 40~70份
丁苯橡胶 25~35份
氯醚橡胶 10~25份
硫化剂 0.1~3份
硅微粉 4~12份
氢化环氧乙烯基树脂 4~10份
防老剂 2~5份
增塑剂 2~5份
有机溶剂 15~45份。
优选地，所述丁腈橡胶的聚合度为1200~1800，所述丁苯橡胶橡胶的聚合度为400~800，所述氯醚橡胶的聚合度300~500。
优选地，所述硫化剂为二硫化四甲基秋兰姆、N- 环已基-2- 苯并噻唑次磺酰胺、氧化锌、氧化镁、三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种。
优选地，所述氢化环氧乙烯基树脂中氢化环氧树脂与双份A型环氧树脂的质量组分比为1:3。
优选地，所述防老剂为N，N- 二丁基二硫代氨基甲酸镍、2，2，4- 三甲基-1，2- 二氢化喹啉、2- 硫醇基苯并咪唑中的一种或多种。
优选地，所述增塑剂为聚醚类增塑剂、聚酯类增塑剂或己二酸醚酯增塑剂中的一种或多种。
优选地，所述有机溶剂为二辛脂、二丁酯、葵二酸二辛酯和葵二酸二丁酯中的一种或多种。
一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶的制备方法，权利要求1-7所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶的具体制备步骤如下：
步骤（1）：将氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼、然后加入硅微粉混合均匀后再电场中进行复合处理，得到氯醚橡胶和丁苯橡胶的混合母炼胶；
步骤（2）：将步骤（1）中的混合母炼胶分散于有机溶剂中形成氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳；
步骤（3）：将丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂进行混合改性得到改性丁腈橡胶炼胶；
步骤（4）：将步骤（3）得到的改性丁腈橡胶炼胶分散于有机溶剂中形成改性丁腈橡胶胶乳；
步骤（5）：将步骤（2）得到的氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳与步骤（4）中得到的改性丁腈橡胶胶乳在高于有机溶剂熔点的温度下开炼共混，随后加入硫化剂、防老剂和增塑剂进行密炼共混得到改性丁腈橡胶材料。
优选地，所述步骤（1）中氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼时间为10~20min，所述步骤（3）中丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂的混合改性时间为25~35min，所述步骤（5）中开炼共混时间为3~15min，密炼共混时间为10~25min。
优选地，所述步骤（1）中电场强度为0.6~1.2kv/m。
有益效果：本发明提供一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料及其制备方法，制备工艺简单，不仅保证了丁腈橡胶的耐油性和密封性，同时提高了丁腈橡胶的弹性、拉伸强度以及耐低温性，满足了多方面的应用。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，包括以下原材料，按重量份计：
丁腈橡胶 40~70份
丁苯橡胶 25~35份
氯醚橡胶 10~25份
硫化剂 0.1~3份
硅微粉 4~12份
氢化环氧乙烯基树脂 4~10份
防老剂 2~5份
增塑剂 2~5份
有机溶剂 15~45份。
优选地，所述丁腈橡胶的聚合度为1200~1800，所述丁苯橡胶橡胶的聚合度为400~800，所述氯醚橡胶的聚合度300~500。
优选地，所述硫化剂为二硫化四甲基秋兰姆、N- 环已基-2- 苯并噻唑次磺酰胺、氧化锌、氧化镁、三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种 。
优选地，所述氢化环氧乙烯基树脂中氢化环氧树脂与双份A型环氧树脂的质量组分比为1:3。
优选地，所述防老剂为N，N- 二丁基二硫代氨基甲酸镍、2，2，4- 三甲基-1，2- 二氢化喹啉、2- 硫醇基苯并咪唑中的一种或多种。
优选地，所述增塑剂为聚醚类增塑剂、聚酯类增塑剂或己二酸醚酯增塑剂中的一种或多种。
优选地，所述有机溶剂为二辛脂、二丁酯、葵二酸二辛酯和葵二酸二丁酯中的一种或多种。
一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶的制备方法，权利要求1-7所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶的具体制备步骤如下：
步骤（1）：将氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼、然后加入硅微粉混合均匀后再电场中进行复合处理，得到氯醚橡胶和丁苯橡胶的混合母炼胶；
步骤（2）：将步骤（1）中的混合母炼胶分散于有机溶剂中形成氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳；
步骤（3）：将丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂进行混合改性得到改性丁腈橡胶炼胶；
步骤（4）：将步骤（3）得到的改性丁腈橡胶炼胶分散于有机溶剂中形成改性丁腈橡胶胶乳；
步骤（5）：将步骤（2）得到的氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳与步骤（4）中得到的改性丁腈橡胶胶乳在高于有机溶剂熔点的温度下开炼共混，随后加入硫化剂、防老剂和增塑剂进行密炼共混得到改性丁腈橡胶材料。
优选地，所述步骤（1）电场强度为0.6~1.2kv/m。
实施例1：
本实施例中原材料以及各材料组分如下：
丁腈橡胶（1200） 40份
丁苯橡胶（400） 10份
氯醚橡胶（400） 25份
硫化剂（氧化锌） 0.1份
硅微粉 4份
氢化环氧乙烯基树脂 4份
防老剂（N，N- 二丁基二硫代氨基甲酸镍） 2份
增塑剂（聚醚类增塑剂） 2份
有机溶剂（葵二酸二辛酯） 15份
制备步骤如下：
步骤（1）：将氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼10min、然后加入硅微粉混合均匀后再电场0.6kv/m中进行复合处理，得到氯醚橡胶-丁苯橡胶的混合母炼胶；
步骤（2）：将步骤（1）中的混合母炼胶分散于有机溶剂中形成氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳；
步骤（3）：将丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂进行混合改性25min得到改性丁腈橡胶炼胶；
步骤（4）：将步骤（3）得到的改性丁腈橡胶炼胶分散于有机溶剂中形成改性丁腈橡胶胶乳；
步骤（5）：将步骤（2）得到的氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳与步骤（4）中得到的改性丁腈橡胶胶乳在高于有机溶剂熔点的温度下开炼共混3min，随后加入硫化剂、防老剂和增塑剂进行密炼共混10min得到改性丁腈橡胶材料。
实施例2：
本实施例中原材料以及各材料组分如下：
丁腈橡胶（1200） 70份
丁苯橡胶（400） 25份
氯醚橡胶 （400） 10份
硫化剂（氧化镁） 3份
硅微粉 12份
氢化环氧乙烯基树脂 10份
防老剂 （N，N- 二丁基二硫代氨基甲酸镍） 5份
增塑剂（聚醚类增塑剂） 5份
有机溶剂（葵二酸二辛酯） 45份
制备步骤如下：
步骤（1）：将氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼20min、然后加入硅微粉混合均匀后再电场1.2kv/m中进行复合处理，得到氯醚橡胶-丁苯橡胶的混合母炼胶；
步骤（2）：将步骤（1）中的混合母炼胶分散于有机溶剂中形成氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳；
步骤（3）：将丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂进行混合改性35min得到改性丁腈橡胶炼胶；
步骤（4）：将步骤（3）得到的改性丁腈橡胶炼胶分散于有机溶剂中形成改性丁腈橡胶胶乳；
步骤（5）：将步骤（2）得到的氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳与步骤（4）中得到的改性丁腈橡胶胶乳在高于有机溶剂熔点的温度下开炼共混15min，随后加入硫化剂、防老剂和增塑剂进行密炼共混25min得到改性丁腈橡胶材料。
实施例3：
丁腈橡胶（1200） 65份
丁苯橡胶（400） 15份
氯醚橡胶（400） 12份
硫化剂（氧化锌） 1.5份
硅微粉 8份
氢化环氧乙烯基树脂 8份
防老剂（2- 硫醇基苯并咪唑） 4份
增塑剂（聚酯类增塑剂） 3份
有机溶剂（二丁酯） 35份
制备步骤如下：
步骤（1）：将氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼15min、然后加入硅微粉混合均匀后再电场0.7kv/m中进行复合处理，得到氯醚橡胶-丁苯橡胶的混合母炼胶；
步骤（2）：将步骤（1）中的混合母炼胶分散于有机溶剂中形成氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳；
步骤（3）：将丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂进行混合改性30min得到改性丁腈橡胶炼胶；
步骤（4）：将步骤（3）得到的改性丁腈橡胶炼胶分散于有机溶剂中形成改性丁腈橡胶胶乳；
步骤（5）：将步骤（2）得到的氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳与步骤（4）中得到的改性丁腈橡胶胶乳在高于有机溶剂熔点的温度下开炼共混12min，随后加入硫化剂、防老剂和增塑剂进行密炼共混20min得到改性丁腈橡胶材料。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的两种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1. 一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于：包括以下原材料，按重量份计：
丁腈橡胶 40~70份
丁苯橡胶 10~25份
氯醚橡胶 10~25份
硫化剂 0.1~3份
硅微粉 4~12份
氢化环氧乙烯基树脂 4~10份
防老剂 2~5份
增塑剂 2~5份
有机溶剂 15~45份。
2.根据权利要求1所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述丁腈橡胶的聚合度为1200~1800，所述丁苯橡胶的聚合度为400~800，所述氯醚橡胶的聚合度300~500。
3.根据权利要求1所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述硫化剂为二硫化四甲基秋兰姆、N- 环已基-2- 苯并噻唑次磺酰胺、氧化锌、氧化镁、三聚氰酸三烯丙酯中的一种或多种 。
4.根据权利要求1所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述氢化环氧乙烯基树脂中氢化环氧树脂与双份A型环氧树脂的质量组分比为1:3。
5.根据权利要求1所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为N，N- 二丁基二硫代氨基甲酸镍、2，2，4- 三甲基-1，2- 二氢化喹啉、2- 硫醇基苯并咪唑中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述增塑剂为聚醚类增塑剂、聚酯类增塑剂或己二酸醚酯增塑剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料，其特征在于，所述有机溶剂为二辛脂、二丁酯、葵二酸二辛酯和葵二酸二丁酯中的一种或多种。
8.一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，权利要求1-7所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶的具体制备步骤如下：
步骤（1）：将氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼、然后加入硅微粉混合均匀后再电场中进行复合处理，得到氯醚橡胶和丁苯橡胶的混合母炼胶；
步骤（2）：将步骤（1）中的混合母炼胶分散于有机溶剂中形成氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳；
步骤（3）：将丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂进行混合改性得到改性丁腈橡胶炼胶；
步骤（4）：将步骤（3）得到的改性丁腈橡胶炼胶分散于有机溶剂中形成改性丁腈橡胶胶乳；
步骤（5）：将步骤（2）得到的氯醚橡胶-丁苯橡胶胶乳与步骤（4）中得到的改性丁腈橡胶胶乳在高于有机溶剂熔点的温度下开炼共混，随后加入硫化剂、防老剂和增塑剂进行密炼共混得到改性丁腈橡胶材料。
9.根据权利要求8所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中氯醚橡胶胶乳和丁苯橡胶胶乳混合塑炼时间为10~20min，所述步骤（3）中丁腈橡胶和氢化环氧乙烯基树脂的混合改性时间为25~35min，所述步骤（5）中开炼共混时间为3~15min，密炼共混时间为10~25min。
10.根据权利要求8所述的一种氢化环氧乙烯基树脂改性丁腈橡胶材料制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中电场强度为0.6~1.2kv/m。
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