CN108822359A

CN108822359A - 一种改性丁腈橡胶配方

Info

Publication number: CN108822359A
Application number: CN201810811736.5A
Authority: CN
Inventors: 汪必宽; 丁小兵
Original assignee: Anhui Lixin Alwayseal Technology Ltd
Current assignee: Anhui Lixin Alwayseal Technology Ltd
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2018-11-16

Abstract

本发明涉及橡胶领域，尤其涉及一种改性丁腈橡胶配方，包括以下质量百分比的组分：丁腈橡胶42%‑50%、炭黑30%‑36%、轻质碳酸钙3%‑5%、二辛酯9%‑11%、氧化锌2%‑3%、硬脂酸0.4%‑0.5%、防老剂RD为0.4%‑0.5%、防老剂4010NA为0.4%‑0.5%、分散剂L‑12为0.4%‑0.5%、脱模剂为0.2%‑0.3%、硫化剂S‑80为0.2%‑0.3%、促进剂TT为0.6%‑0.75%、促进剂CZ为0.6%‑0.75%。本发明的优先在于：在满足橡胶本身物性力学能各方面要求的前提下，大大提高了丁腈橡胶的耐臭氧能力和耐寒性。

Description

一种改性丁腈橡胶配方

技术领域

本发明涉及橡胶领域，尤其涉及一种改性丁腈橡胶配方。

背景技术

丁腈橡胶（NBR）是一种通用型耐油橡胶，广泛用于石油机械、车辆、工程机械等液压汽动系统。作为密封件制品，其优良的弹性特征适宜应用在各种油压管道，它既具有良好的耐油、耐磨和耐化学品腐蚀性，又具有良好的压缩永久变形及耐热性能，但丁腈橡胶低温耐寒性较差，低温回缩(TR10)仅在-45℃。若在-45℃以下地面使用，由于弹性丧失极易导致密封功能失效，直接影响使用,且其安全稳定性能受到较大影响。丁腈橡胶耐臭氧能力较差，容易老化，一般为了增强丁腈橡胶的抗老化能力，都会添加抗臭氧剂，同时，丁腈橡胶的密度较高，虽然这使丁腈橡胶制品更结实耐用，但也导致弹性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增加耐寒性和拉伸强度的硫化丁腈橡胶，同时能够减缓老化。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种改性丁腈橡胶配方，包括以下质量百分比的组分：丁腈橡胶42%-50%、炭黑30%-36%、轻质碳酸钙3%-5%、二辛酯9%-11%、氧化锌2%-3%、硬脂酸0.4%-0.5%、防老剂RD为0.4%-0.5%、防老剂4010NA为0.4%-0.5%、分散剂L-12为0.4%-0.5%、脱模剂为0.2%-0.3%、硫化剂S-80为0.2%-0.3%、促进剂TT为0.6%-0.75%、促进剂CZ为0.6%-0.75%。

优选的，所述丁腈橡胶优选兰化3305和N-300。

进一步优选，所述兰化3305和N-300的质量比为2.5-2：1。

优选的，所述防老剂RD、防老剂4010NA和分散剂L-12的质量比为1：1：1。

优选的，所述脱模剂和硫化剂S-80的质量比为1：1。

炼制橡胶的过程主要有硫化、补强、防老化三个重要目的，炭黑和轻质碳酸钙是合成橡胶用的填料，主要起到补强作用，轻质碳酸钙的颗粒很小，配合炭黑大量填充在橡胶中，可以增加制品容积，从而节约昂贵的天然橡胶达到降低成本的目的，轻质碳酸钙填入橡胶能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度、耐磨性和撕裂强度，并在天然橡胶和合成橡胶中有显著的补强作用，同时可以调整稠度。

二辛酯（邻苯二甲酸二辛酯）的作用为增塑剂，二辛酯的极性基团和生胶分子的极性基团相互作用，通过降低橡胶分子间的作用力来提高橡胶的流动性、可塑性，同时，二辛酯可以提高丁腈橡胶的耐寒性能，橡胶耐寒性差的主要原因为：随着温度下降，微粒的布朗运动减弱，橡胶会因内部粘结的增加从而呈现出皮革状，当温度进一步降低，微粒的布朗运动完全停止，橡胶就会产生冻结现象，二辛酯作为一种溶剂型增塑剂，和丁腈橡胶有很好的相容性，分散到丁腈橡胶中间后有很强的亲和力能把橡胶间的物理网线理开，从而达到提高耐寒性的作用。

硬脂酸和氧化锌在橡胶硫化过程中形成了新的活化体系，一方面，氧化锌和硬脂酸生成锌皂，提高了氧化锌在橡胶中的溶解度，可以和促进剂作用形成络合物，活化了促进剂和硫化剂，提高硫化效率，另一方面，硫化胶在使用过程中，多硫键会断裂，生成的硫化氢会加速橡胶的老化，但是氧化锌和硬脂酸的存在可以消耗硫化氢，从而减缓橡胶的老化。

防老剂RD（有效成分为2，2，4－三甲基－1，2－二氢化喹啉的二、三、四聚体）对热和氧引起的老化防护效果极佳，但对臭氧和曲挠老化防护效果较差，配合防老剂4010NA（C₁₅H₁₈N₂），可以大大提高丁腈橡胶的耐臭氧和抗曲挠老化能力。

促进剂CZ为一种高度活泼的硫化促进剂，抗焦性能优良，加工安全，硫化时间很短，尤其在硫化温度达到138℃以上时促进作用很强，促进剂TT和促进剂CZ混合使用，可以形成促进剂的并用体系，使硫化胶的诱导期增加，当充分活化时可以提供足够的羧酸锌配位产物生成络合物，同时活化硬脂酸，使并用体系对配位羧酸锌产物的争夺减弱，从而提高胶料的硫化速率，缩短硫化时间。

本发明的优先在于：在满足橡胶本身物性力学能各方面要求的前提下，大大提高了丁腈橡胶的耐臭氧能力和耐寒性。

具体实施方式

本具体实施方法仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。

实施例1：

兰化3305为35%、N-300为15%、炭黑32.8%、轻质碳酸钙3%、二辛酯9%、氧化锌2%、硬脂酸0.4%、防老剂RD为0.4%、防老剂4010NA为0.4%、分散剂L-12为0.4%、脱模剂为0.2%、硫化剂S-80为0.2%、促进剂TT为0.6%、促进剂CZ为0.6%。

实施例2：

兰化3305为32%、N-300为12.8%、炭黑36%、轻质碳酸钙3%、二辛酯10%、氧化锌3%、硬脂酸0.4%、防老剂RD为0.4%、防老剂4010NA为0.4%、分散剂L-12为0.4%、脱模剂为0.2%、硫化剂S-80为0.2%、促进剂TT为0.6%、促进剂CZ为0.6%。

实施例3：

兰化3305为31%、N-300为14.9%、炭黑31%、轻质碳酸钙5%、二辛酯11%、氧化锌3%、硬脂酸0.5%、防老剂RD为0.5%、防老剂4010NA为0.5%、分散剂L-12为0.5%、脱模剂为0.3%、硫化剂S-80为0.3%、促进剂TT为0.75%、促进剂CZ为0.75%。

实施例4：

兰化3305为30%、N-300为12%、炭黑35%、轻质碳酸钙5%、二辛酯11%、氧化锌3%、硬脂酸0.5%、防老剂RD为0.4%、防老剂4010NA为0.5%、分散剂L-12为0.5%、脱模剂为0.3%、硫化剂S-80为0.3%、促进剂TT为0.75%、促进剂CZ为0.75%。

实施例5：

兰化3305为30%、N-300为12%、炭黑35.2%、轻质碳酸钙5%、二辛酯11%、氧化锌3%、硬脂酸0.5%、防老剂RD为0.5%、防老剂4010NA为0.4%、分散剂L-12为0.5%、脱模剂为0.3%、硫化剂S-80为0.3%、促进剂TT为0.65%、促进剂CZ为0.65%。

将各个实施例按常规工艺进行硫化，以产品厚度2mm±0.5mm为例，170℃下硫化时间为250s-360s，得到的产品物性数据如下：

可以发现得到的橡胶满足物性标准，然后对其进行低温脆性试验，按照GB/T 1682-94的标准，取长度（25±0.5）mm，宽度（6±0.5）mm，厚度（2±0.3）mm的试样进行冲击试验；同时，进行抗臭氧试验，在50pphm浓度的臭氧中拉伸20%，经40℃老化168h，观察橡胶表面有无裂纹。

可以发现，得到的橡胶脆性温度低于国标的-46℃，提高了耐寒性，同时，抗臭氧能力也达到了标准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种改性丁腈橡胶配方，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：丁腈橡胶42%-50%、炭黑30%-36%、轻质碳酸钙3%-5%、二辛酯9%-11%、氧化锌2%-3%、硬脂酸0.4%-0.5%、防老剂RD为0.4%-0.5%、防老剂4010NA为0.4%-0.5%、分散剂L-12为0.4%-0.5%、脱模剂为0.2%-0.3%、硫化剂S-80为0.2%-0.3%、促进剂TT为0.6%-0.75%、促进剂CZ为0.6%-0.75%。

2.根据权利要求1所述的一种改性丁腈橡胶配方，其特征在于：所述丁腈橡胶优选兰化3305和N-300。

3.根据权利要求2所述的一种改性丁腈橡胶配方，其特征在于：所述兰化3305和N-300的质量比为2.5-2：1。

4.根据权利要求1所述的一种改性丁腈橡胶配方，其特征在于：所述防老剂RD、防老剂4010NA和分散剂L-12的质量比为1：1：1。

5.根据权利要求1所述的一种改性丁腈橡胶配方，其特征在于：所述脱模剂和硫化剂S-80的质量比为1：1。