CN110760106A - 一种耐高低温橡胶管及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高低温橡胶管及其制造工艺，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶45‑65份、甲基乙烯基硅橡胶35‑45份、过氧化二异丙苯5‑10份、二硫化四甲基秋兰姆4‑8份、硫化剂3‑6份、硫化助剂1‑4份、氧化锌3‑7份、硬脂酸2‑6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4‑8份、丙烯酸锌2‑4份、邻苯二甲酸二丁酯5‑10份、古马隆树脂3‑6份、改性纳米补强填料10‑20份、改性碳纤维3‑7份、增容剂1‑3份、防老剂0.5‑1.5份、促进剂TMTD 0.4‑0.8份。本发明的耐高低温橡胶管在保持良好的力学性能的同时具有优异的耐高低温性能、耐油性能及耐热老化性能。

Description

一种耐高低温橡胶管及其制造工艺
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种耐高低温橡胶管及其制造工艺。
背景技术
丁腈橡胶具有优异的耐油性能，但是其耐高低温、耐臭氧老化性能较差。现有技术中将甲基乙烯基硅橡胶与丁腈橡胶进行共混处理，共混处理后的橡胶的耐高低温、耐臭氧老化性能虽得到了一定改善，但是提高不是很是很大，这是因为甲基乙烯基硅橡胶为非极性橡胶，丁腈橡胶为极性橡胶，二者共混制备的橡胶仍存在一些问题，非极性的三元乙丙橡胶橡胶与极性的丁腈橡胶共混后，由于结构和极性的差别，三元乙丙橡胶橡胶和丁腈橡胶形成的两相之间的相容性不好，从而导致制得橡胶管的耐高低温性能、力学性能、耐老化性能不足，限制了其应用范围。
因此，如何开发出一种具有优良的力学性能的同时具有优异的耐高低温性能、耐油性能及耐热老化性能的橡胶管就显得非常必要。
针对上述问题，对现有技术进行了检索，在中国发明(申请号：201710735520.0)中披露了一种耐高低温橡胶管，其原料按重量份包括：氟硅橡胶70-90份、丙烯酸酯橡胶60-80份、改性氯丁橡胶45-60份、环氧树脂10-15份、EVA树脂10-20份、苯乙烯5-12份、石蜡8-14份、增塑剂12-18份、防老剂8-12份、炭黑6-10份、白炭黑8-14份、竹纤维3-8份、棉纤维2-5份、硫磺1.2-3份、硫化剂BIBP 0.8-1.5份、二硫化四甲基秋兰姆0.2-1份、氨基甲酸乙酯0.2-0.6份、稀土2-4份、氧化锌2-4份、氧化镁1-3份、氧化钙1-2.5份、硬脂酸3-8份、微胶囊化红磷10-15份、改性凹凸棒土5-12份。该专利的橡胶管中的橡胶原料之间存在相容性差问题，致使制得的橡胶管耐低温性能、力学性能、耐老化性能难以满足实际需求。
而在中国发明专利(申请号：201611055364.5)中披露了一种汽车发动机燃油橡胶管及其制备方法，其由以下重量份数的原料制成：氯醇橡胶30-60份，氯化聚乙烯橡胶25-50份，聚酰胺蜡微粉2-7份，乙烯基硅树脂4-8份，癸二酸二正丁酯5-10份，肌醇六磷酸酯3-8份，羧化碳纳米管5-11份，硫磺粉3-8份，二丁基萘磺酸钠2-5份，碳酸钙5-12份，聚甘油蓖麻醇酯3-9份，甲基丙烯酸锌3-6份，氢氧化铝2-5份，白炭黑7-13份，丁基硫醇锡0.6-2份，六氟乙酰丙酮0.5-1.6份，纳米氮化硅3-8份，增塑剂6-12份，防老剂2.5-8份。与现有技术相比，本发明中的汽车发动机耐高低温橡胶管耐油性好、使用寿命更长。该专利主要增强了橡胶管的耐油性方面，但在力学性能、耐高低温性能方面依然存在不足。
基于此，有必要提供一种耐高低温橡胶管及其制造工艺，以解决现有技术存在的问题。
发明内容
为了解决现有本发明提供了一种耐高低温橡胶管及其制造工艺，解决上述背景技术中的不足，所述耐高低温橡胶管在保持良好的力学性能的同时具有优异的耐高低温性能、耐油性能及耐热老化性能。
技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种耐高低温橡胶管，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶45-65份、甲基乙烯基硅橡胶35-45份、过氧化二异丙苯5-10份、二硫化四甲基秋兰姆4-8份、硫化剂3-6份、硫化助剂1-4份、氧化锌3-7份、硬脂酸2-6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4-8份、丙烯酸锌2-4份、邻苯二甲酸二丁酯5-10份、古马隆树脂3-6份、改性纳米补强填料10-20份、改性碳纤维3-7份、增容剂1-3份、防老剂0.5-1.5份、促进剂TMTD0.4-0.8份。
作为优选方案，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶50份、甲基乙烯基硅橡胶40份、过氧化二异丙苯7.5份、二硫化四甲基秋兰姆6份、硫化剂4.5份、硫化助剂2.5份、氧化锌5份、硬脂酸4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯6份、丙烯酸锌3份、邻苯二甲酸二丁酯7.5份、古马隆树脂4.5份、改性纳米补强填料15份、改性碳纤维5份、增容剂2份、防老剂1份、促进剂TMTD 0.6份。
作为优选方案，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
作为优选方案，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
作为优选方案，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉10-20份、纳米氧化铝5-10份、纳米碳黑20-30份、三乙醇胺3-6份、甲基三乙氧基硅烷2-4份、环氧亚麻油10-20份、氨基甲酸乙酯4-8份、硅烷偶联剂1-3份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在450-480℃下煅烧3-5h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨1-2h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散20-30min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应70-80min，加热温度为60-80℃，搅拌速度为550-650rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
作为优选方案，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应50-80min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
作为优选方案，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为2-8％。
作为优选方案，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
作为优选方案，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
作为优选方案，本发明还提供了上述耐高低温橡胶管的制造工艺，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至80-90℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼10-20min后，加入增容剂，继续密炼5-10min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放2-4h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至100-110℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼5-10min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼10-20min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼15-25min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼5-8min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在10-15MPa压力下，以10-15℃/min的速率升温至150-160℃保温保压10-20min，开模后得到耐高低温橡胶管。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
(1)本发明通过采用丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶共混方式制得的橡胶管兼具丁腈橡胶的耐油性及甲基乙烯基硅橡胶的耐高低温性能和耐候性，并在共混过程中加入增容剂，解决了丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶不相容问题，提高了共混胶的力学性能。
(2)本发明加入的过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂可实现了对丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶的协同硫化作用，提高了共混胶的硫化速度及硫化效果；同时加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌相互配合，对共混胶的交联具有活化作用，加快了硫化的速度，提高了橡胶管的机械强度；另外本发明通过添加改性纳米补强填料与共混胶具有较好的相容性，可均匀分散于共混胶内，从而提高橡胶管的耐高低温性能、力学性能及耐老化性能；而加入的改性碳纤维较大的长径比，并通过改性处理，具有较强的活性，可均匀分散在共混胶内，从而可增强橡胶管的力学性能。
(3)本发明根据组分的特点，优化了制备过程，在制备过程中规定了加料的顺序并选择不同的密炼温度及硫化条件，提高了橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本实施例的耐高低温橡胶管，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶45份、甲基乙烯基硅橡胶35份、过氧化二异丙苯5份、二硫化四甲基秋兰姆4份、硫化剂3份、硫化助剂1份、氧化锌3份、硬脂酸2份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4份、丙烯酸锌2份、邻苯二甲酸二丁酯5份、古马隆树脂3份、改性纳米补强填料10份、改性碳纤维3份、增容剂1份、防老剂0.5份、促进剂TMTD 0.4份。
其中，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
其中，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
其中，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉10份、纳米氧化铝5份、纳米碳黑20份、三乙醇胺3份、甲基三乙氧基硅烷2份、环氧亚麻油10份、氨基甲酸乙酯4份、硅烷偶联剂1份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在450℃下煅烧3h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨1h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散20min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应70min，加热温度为60℃，搅拌速度为550rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应50min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
其中，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为2％。
其中，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
其中，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
其中，本发明还提供了上述耐高低温橡胶管的制造工艺，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至80℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼10min后，加入增容剂，继续密炼5min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放2h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至100℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼5min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼10min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼15min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼5min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在10MPa压力下，以10℃/min的速率升温至150℃保温保压10min，开模后得到耐高低温橡胶管。
实施例2
本实施例的耐高低温橡胶管，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶65份、甲基乙烯基硅橡胶45份、过氧化二异丙苯10份、二硫化四甲基秋兰姆8份、硫化剂6份、硫化助剂4份、氧化锌7份、硬脂酸6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8份、丙烯酸锌4份、邻苯二甲酸二丁酯10份、古马隆树脂6份、改性纳米补强填料20份、改性碳纤维7份、增容剂3份、防老剂1.5份、促进剂TMTD 0.8份。
其中，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
其中，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
其中，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉20份、纳米氧化铝10份、纳米碳黑30份、三乙醇胺6份、甲基三乙氧基硅烷4份、环氧亚麻油20份、氨基甲酸乙酯8份、硅烷偶联剂3份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在480℃下煅烧5h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨2h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散30min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应80min，加热温度为80℃，搅拌速度为650rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应80min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
其中，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为8％。
其中，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
其中，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
其中，本发明还提供了上述耐高低温橡胶管的制造工艺，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至90℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼20min后，加入增容剂，继续密炼10min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放4h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至110℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼10min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼20min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼25min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼8min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在15MPa压力下，以15℃/min的速率升温至160℃保温保压20min，开模后得到耐高低温橡胶管。
实施例3
本实施例的耐高低温橡胶管，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶50份、甲基乙烯基硅橡胶40份、过氧化二异丙苯7.5份、二硫化四甲基秋兰姆6份、硫化剂4.5份、硫化助剂2.5份、氧化锌5份、硬脂酸4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯6份、丙烯酸锌3份、邻苯二甲酸二丁酯7.5份、古马隆树脂4.5份、改性纳米补强填料15份、改性碳纤维5份、增容剂2份、防老剂1份、促进剂TMTD 0.6份。
其中，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
其中，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
其中，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉15份、纳米氧化铝7.5份、纳米碳黑25份、三乙醇胺4.5份、甲基三乙氧基硅烷3份、环氧亚麻油15份、氨基甲酸乙酯6份、硅烷偶联剂2份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在465℃下煅烧4h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨1.5h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散25min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应75min，加热温度为70℃，搅拌速度为600rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应65min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
其中，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为5％。
其中，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
其中，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
其中，本发明还提供了上述耐高低温橡胶管的制造工艺，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至85℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼15min后，加入增容剂，继续密炼7.5min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放2-4h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至105℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼7.5min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼15min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼20min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼6.5min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在12MPa压力下，以13℃/min的速率升温至150-160℃保温保压15min，开模后得到耐高低温橡胶管。
实施例4
本实施例的耐高低温橡胶管，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶50份、甲基乙烯基硅橡胶38份、过氧化二异丙苯6份、二硫化四甲基秋兰姆5份、硫化剂4份、硫化助剂2份、氧化锌4份、硬脂酸3份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5份、丙烯酸锌2.5份、邻苯二甲酸二丁酯6份、古马隆树脂4份、改性纳米补强填料12份、改性碳纤维4份、增容剂1.5份、防老剂0.8份、促进剂TMTD 0.5份。
其中，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
其中，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
其中，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉12份、纳米氧化铝6份、纳米碳黑23份、三乙醇胺4份、甲基三乙氧基硅烷2.5份、环氧亚麻油13份、氨基甲酸乙酯5份、硅烷偶联剂1.5份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在460℃下煅烧3.5h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨1.3h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散22min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应73min，加热温度为65℃，搅拌速度为580rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应60min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
其中，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为3％。
其中，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
其中，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
其中，本发明还提供了上述耐高低温橡胶管的制造工艺，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至83℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼13in后，加入增容剂，继续密炼5-10min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放2.5h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至103℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼6min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼12min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼18min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼6min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在12MPa压力下，以12℃/min的速率升温至150-160℃保温保压12min，开模后得到耐高低温橡胶管。
实施例5
本实施例的耐高低温橡胶管，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶60份、甲基乙烯基硅橡胶42份、过氧化二异丙苯9份、二硫化四甲基秋兰姆7份、硫化剂5份、硫化助剂3份、氧化锌6份、硬脂酸5份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯7份、丙烯酸锌3.5份、邻苯二甲酸二丁酯9份、古马隆树脂5份、改性纳米补强填料18份、改性碳纤维6份、增容剂2.5份、防老剂1.2份、促进剂TMTD 0.7份。
其中，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
其中，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
其中，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉18份、纳米氧化铝9份、纳米碳黑28份、三乙醇胺5份、甲基三乙氧基硅烷3.5份、环氧亚麻油18份、氨基甲酸乙酯7份、硅烷偶联剂2.5份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在470℃下煅烧4.5h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨1.8h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散28min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应78min，加热温度为75℃，搅拌速度为620rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应70min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
其中，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为7％。
其中，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
其中，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
其中，本发明还提供了上述耐高低温橡胶管的制造工艺，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至88℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼18min后，加入增容剂，继续密炼9min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放3.5h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至108℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼9min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼18min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼22min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼7min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在14MPa压力下，以14℃/min的速率升温至158℃保温保压18min，开模后得到耐高低温橡胶管。
对比例1
采用中国专利申请号201710735520.0中的方法制得的耐高低温橡胶管。
对比例2
采用中国专利申请号201611055364.5中的方法制得的橡胶管。
对比例3
除无甲基乙烯基硅橡胶外，其他的制备步骤和方法同实施例1一致。
对比例4
除无改性纳米补强填料外，其他的制备步骤和方法同实施例1一致。
对比例5
除无改性碳纤维外，其他的制备步骤和方法同实施例1一致。
对比例6
除无增容剂外，其他的制备步骤和方法同实施例1一致。
实验例1
对上述制得的橡胶管产品实施例1-5、对比例1-6进行如下性能试验，具体结果如表1所示。
表1
由表1可知，本发明耐高低温橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能均优于对比例1-6，且按照实施例3制备工艺和原料含量制得的耐高低温橡胶管在力学性能、耐高低温性能及耐老化性能优于其他实施例，并且由对比例3-6可知，对比例3由于省去了甲基乙烯基硅橡胶，这样丁腈橡胶与有机硅树脂协同配合消失，致使橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能下降；而对比例4由于省去了改性纳米补强填料，致使橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能下降；而对比例5由于将改性碳纤维省去，无法在橡胶管内形成网状结构，从而使得制得橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能下降；而对比例6省去了增容剂，丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶相容性变差，无法起到共混优化作用，致使橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能下降。
综上所述，本发明的创造性主要集中在以下几个方面：
(1)本发明通过采用丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶共混方式制得的橡胶管兼具丁腈橡胶的耐油性及甲基乙烯基硅橡胶的耐高低温性能和耐候性，并在共混过程中加入增容剂，解决了丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶不相容问题，提高了共混胶的力学性能。
(2)本发明加入的过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂可实现了对丁腈橡胶和甲基乙烯基硅橡胶的协同硫化作用，提高了共混胶的硫化速度及硫化效果；同时加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌相互配合，对共混胶的交联具有活化作用，加快了硫化的速度，提高了橡胶管的机械强度；另外本发明通过添加改性纳米补强填料与共混胶具有较好的相容性，可均匀分散于共混胶内，从而提高橡胶管的耐高低温性能、力学性能及耐老化性能；而加入的改性碳纤维较大的长径比，并通过改性处理，具有较强的活性，可均匀分散在共混胶内，从而可增强橡胶管的力学性能。
(3)本发明根据组分的特点，优化了制备过程，在制备过程中规定了加料的顺序并选择不同的密炼温度及硫化条件，提高了橡胶管的力学性能、耐高低温性能及耐老化性能。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种耐高低温橡胶管，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶45-65份、甲基乙烯基硅橡胶35-45份、过氧化二异丙苯5-10份、二硫化四甲基秋兰姆4-8份、硫化剂3-6份、硫化助剂1-4份、氧化锌3-7份、硬脂酸2-6份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4-8份、丙烯酸锌2-4份、邻苯二甲酸二丁酯5-10份、古马隆树脂3-6份、改性纳米补强填料10-20份、改性碳纤维3-7份、增容剂1-3份、防老剂0.5-1.5份、促进剂TMTD 0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶50份、甲基乙烯基硅橡胶40份、过氧化二异丙苯7.5份、二硫化四甲基秋兰姆6份、硫化剂4.5份、硫化助剂2.5份、氧化锌5份、硬脂酸4份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯6份、丙烯酸锌3份、邻苯二甲酸二丁酯7.5份、古马隆树脂4.5份、改性纳米补强填料15份、改性碳纤维5份、增容剂2份、防老剂1份、促进剂TMTD0.6份。
3.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述硫化剂为硫磺、4-4'-二硫化二吗啉和2，4，6-三巯基均三嗪中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述硫化助剂为端羟基液态聚丁二烯。
5.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述改性纳米补强填料由下列重量份的原料制成：纳米滑石粉10-20份、纳米氧化铝5-10份、纳米碳黑20-30份、三乙醇胺3-6份、甲基三乙氧基硅烷2-4份、环氧亚麻油10-20份、氨基甲酸乙酯4-8份、硅烷偶联剂1-3份；
所述纳米补强填料的制备方法包括：(1)将纳米滑石粉、纳米氧化铝、纳米碳黑在450-480℃下煅烧3-5h，冷却至室温，取出后，加入适量的水研磨1-2h，烘干得到混合粉料1；
(2)向上述混合粉料1中加入环氧亚麻油，搅拌均匀后，再加三乙醇胺，超声分散20-30min，干燥得到混合粉料2；
(3)向步骤(2)改性混合粉料2加入适量的水研磨后，加入8-13％盐酸溶液调pH为4-6，再加氢氧化钠调为中性，将剩余的甲基三乙氧基硅烷、氨基甲酸乙酯、硅烷偶联剂加入其中，加热搅拌反应70-80min，加热温度为60-80℃，搅拌速度为550-650rpm，抽滤，干燥，研磨，即得纳米补强填料。
6.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应50-80min，然后滤除溶剂后，真空干燥制得改性碳纤维。
7.根据权利要求6所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述改性剂为2-硫醇基噻唑啉，且所述改性剂占碳纤维的质量比为2-8％。
8.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述增容剂为重量比为3:1的乙烯-醋酸乙烯共聚物与氯化聚乙烯的混合物。
9.根据权利要求1所述的耐高低温橡胶管，其特征在于，所述防老剂由防老剂RD、防老剂4020、防老剂MB及防老剂445按任意重量比组成。
10.根据权利要求1-9任一项所述的耐高低温橡胶管的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份比称取各原料；
(2)打开密炼机，将温度升至80-90℃，将步骤(1)中称量的丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶同时加入密炼机，密炼10-20min后，加入增容剂，继续密炼5-10min，然后排胶、捣合、压片、下片、冷却到室温后停放2-4h得到密炼料A；
(3)将密炼机升温至100-110℃，加入步骤(1)中的密炼料A，密炼5-10min后依次加入过氧化二异丙苯、二硫化四甲基秋兰姆、硫化剂和硫化助剂，密炼10-20min后，加入氧化锌、硬脂酸、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙烯酸锌、改性纳米补强填料和改性碳纤维，密炼15-25min，最后加入邻苯二甲酸二丁酯、古马隆树脂、防老剂、促进剂TMTD，密炼5-8min薄通5次后得到密炼料B；
(4)将上述密炼料B装入模具，在10-15MPa压力下，以10-15℃/min的速率升温至150-160℃保温保压10-20min，开模后得到耐高低温橡胶管。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320326A (zh) * 2021-05-27 2021-08-31 东台市艺和园装饰品有限公司 一种防水效果好的人造装饰板制作工艺
CN114561049A (zh) * 2022-01-29 2022-05-31 浙江丰茂科技股份有限公司 一种耐高低温耐油密封橡胶材料及其制备方法
CN114621507A (zh) * 2021-04-28 2022-06-14 山东东都汽车部件股份有限公司 一种耐低温高性能密封材料及其制备方法
CN116353018A (zh) * 2023-04-07 2023-06-30 河南汇龙液压科技股份有限公司 一种动力转向软管及其生产工艺
CN117803774A (zh) * 2023-12-28 2024-04-02 广州嵩晨机电科技有限公司 一种多功能橡胶软管及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105440698A (zh) * 2015-12-09 2016-03-30 安徽都邦电器有限公司 一种硅橡胶耐高温胶管
CN107325353A (zh) * 2017-09-05 2017-11-07 桐城市弘业塑胶有限公司 一种橡胶材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105440698A (zh) * 2015-12-09 2016-03-30 安徽都邦电器有限公司 一种硅橡胶耐高温胶管
CN107325353A (zh) * 2017-09-05 2017-11-07 桐城市弘业塑胶有限公司 一种橡胶材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄飞等: "超细滑石粉的表面改性研究", 《矿冶》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114621507A (zh) * 2021-04-28 2022-06-14 山东东都汽车部件股份有限公司 一种耐低温高性能密封材料及其制备方法
CN113320326A (zh) * 2021-05-27 2021-08-31 东台市艺和园装饰品有限公司 一种防水效果好的人造装饰板制作工艺
CN113320326B (zh) * 2021-05-27 2022-06-28 江苏仙野建材有限公司 一种防水效果好的人造装饰板制作工艺
CN114561049A (zh) * 2022-01-29 2022-05-31 浙江丰茂科技股份有限公司 一种耐高低温耐油密封橡胶材料及其制备方法
CN116353018A (zh) * 2023-04-07 2023-06-30 河南汇龙液压科技股份有限公司 一种动力转向软管及其生产工艺
CN116353018B (zh) * 2023-04-07 2023-11-21 河南汇龙液压科技股份有限公司 一种动力转向软管及其生产工艺
CN117803774A (zh) * 2023-12-28 2024-04-02 广州嵩晨机电科技有限公司 一种多功能橡胶软管及其制作方法

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