CN109679232B - 一种低温下变形能快速恢复的橡胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低温下变形能快速恢复的橡胶，橡胶组分按重量份如下：三元乙丙橡胶20‑80份，三元乙丁橡胶20‑80份，硅树脂5‑20份，炭黑30‑100份，增塑剂0‑50份，氧化锌5‑10份，硫化剂2‑5份。在三元乙丙橡胶中引入一定量的三元乙丁橡胶和硅树脂，改善三元乙丙橡胶的低温下变形恢复能力，解决了硅树脂和三元乙丙橡胶相容性差的问题，在低温环境下拉伸、压缩和弯曲变形之后能够快速恢复到原来状态。

Description

一种低温下变形能快速恢复的橡胶
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种低温下变形能快速恢复的橡胶。
背景技术
EPDM凭借着优异的耐热性、耐候性和耐化学试剂，在橡胶行业中有着举足轻重的地位。橡胶在低温状态下，都有一个通病，随着温度的下降，橡胶会慢慢的结晶，硬度上升，失去弹性，变形之后极难恢复到原来的状态。橡胶在使用过程中主要依靠压缩或者拉伸之后能够快速恢复原有状态的能力，起到密封和减震作用，在低温环境下，橡胶的恢复能力很差，温度越低恢复能力越差，最后导致失效，失去原有的密封和减震效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种低温下变形能快速恢复的橡胶，在三元乙丙橡胶中引入一定量的三元乙丁橡胶和硅树脂，改善三元乙丙橡胶的低温下变形恢复能力，解决了硅树脂和三元乙丙橡胶相容性差的问题，在低温环境下拉伸、压缩和弯曲变形之后能够快速恢复到原来状态。
本发明的目的是这样实现的：
一种低温下变形能快速恢复的橡胶，橡胶组分按重量份如下：
三元乙丙橡胶 20-80份，
三元乙丁橡胶 20-80份，
硅树脂 5-20份，
炭黑 30-100份，
增塑剂 0-50份，
氧化锌 5-10份，
硫化剂 2-5份。
优选的，所述三元乙丙橡胶，采用丙烯含量40-55wt%。
优选的，所述三元乙丁橡胶，采用丁烯含量40-55wt%。
优选的，所述硅树脂，采用甲基乙烯基苯基硅树脂，苯基含量5-20wt%。
优选的，所述炭黑，采用白炭黑和炭黑中的一种或者两种。
优选的，所述增塑剂，采用石蜡油、癸二酸二辛酯和机械油中的一种或多种。
优选的，所述硫化剂，采用硫磺，四硫化双（1,5-亚戊基）秋兰姆，双二五，二硫化二苯并噻唑，过氧化二异丙苯和二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种组合。
优选的，所述原料中按质量份还添加着色剂0-10份，所述着色剂为钛白粉、铁黑、铁红、铬黄和酞青蓝的一种或几种混合。
优选的，所述原料中按质量份还添加阻燃剂0-100份，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌的一种或几种混合。
本发明的有益效果是：
在三元乙丙橡胶中引入一定量的三元乙丁橡胶和硅树脂，改善三元乙丙橡胶的低温下变形恢复能力，解决了硅树脂和三元乙丙橡胶相容性差的问题，在低温环境下拉伸、压缩和弯曲变形之后能够快速恢复到原来状态。
具体实施方式
实施例1：
在本实施例中，提供了一种低温下变形能快速恢复的橡胶，按重量份数，包括以下组分：三元乙丙橡胶20份，三元乙丁橡胶80份，甲基乙烯基苯基硅树脂5份，炭黑30份，氧化锌5份，过氧化二异丙苯2份。
实施例2：
在本实施例中，提供了一种低温下变形能快速恢复的橡胶，按重量份数，包括以下组分：三元乙丙橡胶70份，三元乙丁橡胶49份，甲基乙烯基苯基硅树脂14份，炭黑60份，石蜡油25份，癸二酸二辛酯5份，氧化锌7份，硫磺0.5份，双二五2份。
实施例3：
在本实施例中，提供了一种低温下变形能快速恢复的橡胶，按重量份数，包括以下组分：三元乙丙橡胶80份，三元乙丁橡胶20份，甲基乙烯基苯基硅树脂20份，炭黑100份，机械油50份，氧化锌10份，硫磺2份，四硫化双（1,5-亚戊基）秋兰姆1份，二丁基二硫代氨基甲酸锌1份。
实施例4：
在本实施例中，提供了一种低温下变形能快速恢复的橡胶，按重量份数，包括以下组分：三元乙丙橡胶60份，三元乙丁橡胶40份，甲基乙烯基苯基硅树脂10份，白炭黑50份，机械油30份，氧化锌7份，硫磺1.5份，四硫化双（1,5-亚戊基）秋兰姆0.5份，二丁基二硫代氨基甲酸锌1.5份，铁红5份，钛白粉2份。
实施例5：
在本实施例中，提供了一种低温下变形能快速恢复的橡胶，按重量份数，包括以下组分：三元乙丙橡胶70份，三元乙丁橡胶30份，甲基乙烯基苯基硅树脂10份，炭黑30份，石蜡油50份，氢氧化镁50份，氧化锌7份，硫磺0.5份，四硫化双（1,5-亚戊基）秋兰姆2份，二丁基二硫代氨基甲酸锌1.5份。
对比例1：
与实施例2相同，除了由重量份为133份的三元乙丙橡胶代替三元乙丙橡胶70份，三元乙丁橡胶49份，甲基乙烯基苯基硅树脂14份。
对比例2：
与实施例2相同，除了没有添加重量份49份的三元乙丁橡胶。
对比例3：
与实施例2相同，除了没有添加重量份14份的甲基乙烯基苯基硅树脂。
对比例4：
与实施例2相同，除了由重量份为133份的丙烯含量为30wt%的三元乙丙橡胶替代三元乙丙橡胶70份，三元乙丁橡胶49份，甲基乙烯基苯基硅树脂14份。
将实施例1-5以及对比例1-4进行性能测试，测试对比见下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
对比例1与实施例2相比：拉伸强度相近，压缩永久变形差27%，TR10相差14℃，t10慢14min。
对比例2与实施例2相比：拉伸强度较差；压缩永久变形差10%，TR10相差4℃，t10慢8min。
对比例3与实施例2相比：拉伸强度相近；压缩永久变形差16%，TR10相差10℃，t10慢4min。
对比例4与实施例2相比：拉伸强度略高；压缩永久变形差59%，TR10相差22℃，t10慢19min。
从表中的拉伸强度可以看出，三元乙丙橡胶和三元乙丁橡胶的相容性极好，而三元乙丙橡胶和硅树脂的相容性较差，而三者共混时能够达到很好的兼容性；从低温压缩永久变形和低温拉伸恢复测试可以看出EPDM中引入硅树脂和乙丁橡胶都有效了加强了EPDM低温下快速变形恢复的能力，三者并用更到达了最优。
本发明选择丙烯含量较高的三元乙丙橡胶，即耐低温性能较好的EPDM,同时引入一定量的三元乙丁橡胶和硅树脂，改善三元乙丙橡胶的低温下变形恢复能力。硅树脂是通过引入大体积的苯基来破坏二甲基硅氧烷结构的规整性，降低聚合物的结晶温度和玻璃化温度。其中硅树脂的硬化温度在-100℃左右，使它具有最佳的耐低温性能，在-80℃下仍具有柔曲弹力。三元乙丁橡胶的结构跟EPDM相似，不仅拥有EPDM全部的特性，而且把丙烯换成了体积更大的丁烯，破坏了分子链的规整性，低温性能更优于EPDM。侧链的长度相对于EPDM增长了一倍，提高了三元乙丁橡胶的粘结性，同时解决了硅树脂和EPDM相容性差的问题，起到了承上启下的作用。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低温下变形能快速恢复的橡胶，其特征在于：橡胶组分按重量份如下：
三元乙丙橡胶 20-80份，
三元乙丁橡胶 20-80份，
硅树脂 5-20份，
炭黑 30-100份，
增塑剂 0-50份，
氧化锌 5-10份，
硫化剂 2-5份；
所述三元乙丙橡胶，三元乙丁橡胶和硅树脂的质量份之比为10:7:2；
所述三元乙丙橡胶中的丙烯含量为40-55wt%；
所述三元乙丁橡胶中的丁烯含量为40-55wt%；
所述硅树脂为苯基含量5-20wt%的甲基乙烯基苯基硅树脂。
2.根据权利要求1所述的一种低温下变形能快速恢复的橡胶，其特征在于：所述增塑剂，采用石蜡油、癸二酸二辛酯和机械油中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种低温下变形能快速恢复的橡胶，其特征在于：所述硫化剂，采用硫磺，四硫化双（1,5-亚戊基）秋兰姆，双二五，二硫化二苯并噻唑，过氧化二异丙苯和二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种低温下变形能快速恢复的橡胶，其特征在于：所述原料中按质量份还添加着色剂0-10份，所述着色剂为钛白粉、铁黑、铁红、铬黄和酞青蓝的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的一种低温下变形能快速恢复的橡胶，其特征在于：所述原料中按质量份还添加阻燃剂0-100份，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝和硼酸锌的一种或几种混合。
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