CN110655740A - 一种耐老化复合橡胶材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份橡胶和1‑1.5phr的防老剂，还包括31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系；其中，橡胶为氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物。本发明中采用防老剂445后的复合橡胶的防老化效果最佳，防老剂445，化学名称为4,4‑双（2,2‑二甲基苄基）二苯胺，它是二苯胺类防老剂，取代基为推电子基团，容易脱氢，因此抗氧化效能较高。将本发明的耐老化复合橡胶外覆于金属芯材制备的胶辊，不仅具有良好的防老性能，而且具有很好力学性能，能够显著延长胶辊的使用寿命。

Description

一种耐老化复合橡胶材料
技术领域
本发明涉及高分子功能材料领域，具体涉及一种耐老化复合橡胶材料。
背景技术
氟橡胶是主链或侧链碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体，氟原子的电负性极高，使得C-F键键能较大，在F-H键之间利用强范德华力形成氢键，因此，能够紧密地排列在碳原子周围，对聚合物 C-C 主链产生很强地屏蔽作用，赋予了氟橡胶较高的耐热温度和耐热老化性能。橡胶和橡胶制品在使用过程中，因外部因素的影响使得橡胶发生老化现象，使得性能下降，因此，防老剂的选择尤为重要。不同种类的防老剂具有不同的结构、防护机理和防护效果，因此研究不同种类的防老剂对复合橡胶耐老化性能的影响，有助于了解防老剂的实际应用效果，以便选取合适的橡胶防老剂，延缓老化。
发明内容
要解决的技术问题：为解决以上问题，选择合适的防老剂对与增加复合橡胶的防老效果，提高寿命尤为重要。本发明鉴于上述实际情况而进行的，其目的在于提供一种耐老化复合橡胶材料。
技术方案：
一种耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份橡胶和1-1.5phr的防老剂。
进一步的，还包括配合剂。
进一步的，所述橡胶为氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物。
进一步的，所述防老剂包括自由基终止型防老剂和分解过氧化氢物型防老剂。
进一步的，所述防老剂包括防老剂 264、防老剂NBC、防老剂445、防老剂RD、防老剂DDA、防老剂MB或其任意的混合物。
进一步的，所述配合剂为31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系。
耐老化复合橡胶用于胶辊的制备，所制备的胶辊具有很好的耐老化效果，使用寿命长。
有益效果：
1. 本发明中的自由基终止型防老剂的作用机理是捕捉自由基 R·或ROO·，并与之结合生成稳定化合物和低活性自由基，以阻止链传递反应的进行，延缓橡胶老化。
2. 本发明中分解过氧化氢物防老剂的作用机理是通过分解氧化过程中生成的橡胶大分子过氧化氢物ROOH，使之生成稳定的非活性物，进而抑制橡胶的自动催化氧化。
3. 本发明中采用防老剂 445后的复合橡胶的防老化效果最佳，次一点的为防老剂MB和防老剂NBC，防老剂445，化学名称为4,4-双（2,2-二甲基苄基）二苯胺，它是二苯胺类防老剂，取代基为推电子基团，容易脱氢，因此抗氧化效能较高。防老剂MB和防老剂NBC均属于分解过氧化氢物类型，它们一般在 ROOH生成以后才发挥作用，因此在老化过程中，它们具有良好的防护作用。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂264和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
实施例2
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂NBC和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
实施例3
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂445和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
实施例4
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂RD和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
实施例5
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂 DDA和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
实施例6
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂MB和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
实施例7
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物、1.2phr的防老剂MB和防老剂 NBC和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1；所述防老剂MB和防老剂NBC重量比为2:1。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于不采用防老剂。具体地说是：
本发明所述的耐老化复合橡胶材料，其组成包括100份氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物和31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系，其中，所述氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的重量比为2:1:1。
老化条件如下：热空气老化温度：175℃；
老化时间：72h。
各项物理机械性能均按相应国家标准进行测试。
表1 耐老化复合橡胶材料的性能指标
Figure 276588DEST_PATH_IMAGE002
从表1中可以看出，老化前，复合橡胶的拉伸强在8MPa左右，老化后，拉伸强度有所下降，老化后，防老剂 445的拉伸强度最高，其次是防老剂MB和防老剂NBC，最小的是防老剂RD。其中防老剂445，化学名称为4,4-双（2,2-二甲基苄基）二苯胺，它是二苯胺类防老剂，取代基为推电子基团，容易脱氢，因此抗氧化效能较高。防老剂MB和NBC均属于分解过氧化氢物类型，它们一般在 ROOH生成以后才发挥作用，因此在老化过程中，它们具有良好的防护作用。
老化前，复合橡胶的断裂伸长率较高，为 610%左右；老化后，扯断伸长率下降，老化后，复合橡胶扯断伸长率较好的仍是防老剂445，较差的是防老剂264。

Claims (6)

1.一种耐老化复合橡胶材料，其特征在于：其组成包括100份橡胶和1-1.5phr的防老剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化复合橡胶材料，其特征在于：还包括配合剂。
3.根据权利要求1所述的一种耐老化复合橡胶材料，其特征在于：所述橡胶为氟橡胶、硅橡胶和乙丙橡胶的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种耐老化复合橡胶材料，其特征在于：所述防老剂包括自由基终止型防老剂和分解过氧化氢物型防老剂。
5.根据权利要求1所述的一种耐老化复合橡胶材料，其特征在于：所述防老剂包括防老剂 264、防老剂NBC、防老剂445、防老剂RD、防老剂 DDA、防老剂MB或其任意的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种耐老化复合橡胶材料，其特征在于：所述配合剂为31重量份小料、70重量份补强体系、20重量份软化体系和5.6份硫化体系。
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