CN110845776A - 一种耐低温的耐油胶管材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶技术领域，具体提供了一种耐低温的耐油胶管材料，该耐油胶管材料主要由丁腈橡胶、防老剂、增塑剂、复合补强剂、过氧化物硫化体系构成。本发明具有耐低温、耐压、耐油的特点，耐低温<‑40℃，能满足中国东北地区、俄罗斯、北欧等寒冷地区的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，尤其提供了一种耐低温的耐油胶管材料。
背景技术
丁腈橡胶具有优异的耐油性能，常用于耐油胶管的制备。随着工业的发展提速，耐油胶管在搬运机械、工作母机、成型机械、矿山机械、锻压机械以及其他液压传送系统中应用广泛。丁腈橡胶在室温时处于高弹态，呈现高弹性、大伸长率的特点。这是因为橡胶的玻璃化转变温度小于室温。但在低温-35～-40℃状态下，丁腈橡胶呈现脆性，在严寒天气使用过程中易产生爆裂，不能正常工作。
CN201811147070公开了一种工程机械耐油胶管，具有工作压力大，抗高压，耐高温油的特点，但难以满足低温环境的使用要求。因此，制备一种具有耐低温、耐高压、耐油胶管材料是目前胶管制备领域中一个亟待解决的技术难题。
发明内容
为解决以上技术难题，本发明提供了一种耐低温的耐油胶管材料。该耐油胶管材料主要由丁腈橡胶、防老剂、增塑剂、复合补强剂、过氧化物硫化体系构成。本发明的复合材料具有耐低温、耐压、耐油的特点，并且其加工性能优良，如挤出性能好、挺性佳，挤出均匀光滑，具有较高的力学性能，耐低温性能优异，并且制备方法简单。
本发明的具体技术方案是：
一种耐低温的耐油胶管材料，其各组分按重量份计包括：
其中，所述的丁腈橡胶为丙烯腈含量为30-35％的中高腈橡胶，丙烯腈含量越高，橡胶的极性越大，满足耐油需求。
所述的氧化锌是锌含量大于99.5％的氧化锌粉体，硬脂酸则提高氧化锌在橡胶中的溶解度，二者共同作用作为硫化活化体系，提高配合体系的碱性，有助于过氧化物硫化剂生产交联所需的自由基，促进硫化，改善胶料强度性能。
所述的N539炭黑是快压出炭黑，易分散具有良好的加工性能、加工挺性优良，提供良好的均匀性和挤出挺性；N220炭黑具有良好的综合性能，高强度、高伸长、高弹性、低生热。
所述的硫化剂选自过氧化物硫化剂，如过氧化二异丙苯(DCP)、二叔丁基过氧化物(DTBP)等；硫化剂均裂后从橡胶分子上夺氢，从而实现橡胶分子的交联。
所述的助硫化剂为N，N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA)、二丙烯酸锌(ZDA)，二甲基丙烯酸锌(ZDMA)中的一种或多种。助硫化剂能显著改善关联性能，提高耐热性，适用于高温硫化体系，降低压缩永久变形十分明显，还能减少过氧化物的用量，防止胶料在加工过程中的焦烧，提高胶料与骨架材料的粘合强度，提高交联效率，提高胶料的定伸应力。
所述的硫化促进剂选自2-硫醇基苯丙噻唑(MBT)、六次甲基四胺(HMT)、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌(ZEPC)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDEC)中一种或多种；因酸性促进剂引起过氧化物硫化剂的酸性分解和氧化还原，降低交联效率，本发明体系选择上述三种促进剂对过氧化物的交联效率影响小，且能提高硫化速度。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、古马隆树脂、液体古马隆树脂中的一种或多种。本发明体系中增塑剂分子插入到高分子聚合物的分子链之间，使聚合物分子链间的分子间作用力和极性减弱，而增加分子链的移动性、柔软性，在一定程度上降低复合材料的玻璃化转变温度，提高填料与聚合物相容性，有助于助剂和炭黑的分散，防止焦烧，提升胶料的耐光、耐热、耐寒、耐气候性。
所述的防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂BLE、防老剂4020中的两种或多种组合。化学防老剂可以有效的提高硫化橡胶的耐热氧、耐臭氧、耐静态老化、耐动态老化性能，在生产过程中防止高温氧化，延长使用寿命。
所述的物理防护剂为微晶蜡、石蜡中的一种。本发明中物理防护剂分子通过从材料内部迁移到表面上，形成一层保护膜，避免外界热氧、臭氧、介质对胶管的直接侵蚀。
所述的复合材料采用常规工艺加工，通常采用二段混炼，在开炼机或密炼机上进行一段母胶混炼，进行丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、炭黑、防老剂、增塑剂、物理防护剂的混合；二段可在密炼机或开炼机混炼，进行硫化剂、助硫化剂、硫化促进剂的混合。
综上所述，本发明中增塑剂的选取用量、硫化程度的匹配以及整体配比方案的配合整体决定了本发明材料的耐低温性能，同时保证了材料的其他加工性能，如挤出性能、挺性较好，挤出面光滑，硫化胶具有较高的力学性能，耐低温性能优异，可耐-40℃甚至更低的温度，能满足中国东北地区、俄罗斯、北欧等寒冷环境地区的使用要求。
具体实施方式
下面通过具体的制备实施例进一步说明本发明，但应理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。基于本技术领域人员依据本发明所能够改变、重组方法得到的与发明相关的技术，都在本发明的保护范围内。
实施例1
一种耐低温的耐油胶管材料，其各组分按重量份计为：
实施例2
一种耐低温的耐油胶管材料，其各组分按重量份计为：
实施例3
一种耐低温的耐油胶管材料，其各组分按重量份计为：
实施例4
一种耐低温的耐油胶管材料，其各组分按重量份计为：
上述实施例均采用常规工艺加工，通常采用二段混炼，在开炼机或密炼机上进行一段母胶混炼，进行丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、炭黑、防老剂、增塑剂、物理防护剂的混合；二段可在密炼机或开炼机混炼，进行硫化剂、助硫化剂、硫化促进剂的混合。
为验证本发明的产品性能，进行拉伸强度、拉断伸长率测试和硬度测试：
将实施例1-4制得的耐低温的耐油胶管材料按照国家标准GB/T 528-2009、GB/T6031-2004和GB/T 1682-1994测试拉伸强度、拉断伸长率和低温脆性。
测试结果如下表：
通过实验数据可看出，实施例1-4的物理机械性能基本无差异，拉伸强度、拉断伸长率较高，，能够很好的满足低温环境使用要求，特别是低温脆性测试验证了本申请所提供的胶管材料耐低温性能好。
Claims (10)
1.一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，其各组分按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的丁腈橡胶为丙烯腈含量为30-35％的中高腈橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的氧化锌是锌含量大于99.5％的氧化锌粉体。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的硫化剂选自过氧化物硫化剂。
5.根据权利要求4所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，过氧化物硫化剂选自过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的助硫化剂为N，N'-间苯撑双马来酰亚胺、二丙烯酸锌，二甲基丙烯酸锌中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的硫化促进剂选自2-硫醇基苯丙噻唑、六次甲基四胺、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌中一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、古马隆树脂、液体古马隆树脂中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的防老剂为防老剂4010NA、防老剂RD、防老剂BLE、防老剂4020中的两种或多种组合。
10.根据权利要求1所述的一种耐低温的耐油胶管材料，其特征在于，所述的物理防护剂为微晶蜡、石蜡中的一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200228 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |