CN112063026B - 橡塑合金材料、橡胶套及其制备方法 - Google Patents

橡塑合金材料、橡胶套及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种橡塑合金材料，其包括如下重量份的组分：NBR橡胶75～85份、PVC 15～25份、活化剂4～7.5份、热稳定剂1～3份、化学防老剂0.5～1.5份、物理防老剂0.5～1份、炭黑40～60份、气相法白炭黑5～10份、CaCO3 15～25份、环保增塑剂25～35份、硫化剂1～1.5份和促进剂1.8～2.7份；其中，所述NBR橡胶和PVC的总重量份为100份；所述NBR橡胶中，丙烯腈的重量百分含量为34％～40％。使用本发明所述的橡塑合金材料制得的橡胶套不仅具有优异的耐酸碱性、耐老化性和耐候性，还具有优异的耐低温性和耐臭氧性，耐低温可达‑40℃，可在2ppm浓度的臭氧环境下长时间工作，耐油性能超过纯NBR橡胶的耐油性能，与合金材料和胶水的相容性好，与合金件涂胶冷粘装配后不会出现发硬、松动或粘不牢等情况。

Description

橡塑合金材料、橡胶套及其制备方法
技术领域
本发明属于橡塑合金材料技术领域，具体涉及一种橡塑合金材料、橡胶套及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶(NBR)是一种合成橡胶，由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成，具有耐油性极好、耐磨性较高、耐热性较好和粘接力强等优点。同时，随着NBR橡胶中丙烯腈含量的增加，NBR硫化胶的耐油性、耐热性、硬度、定伸强力和拉断强力等性能也会相应增强，但其耐寒性、弹性和压缩永久变形等性能会相应变差。但基于其耐油耐热特性及良好的物理加工性，NBR橡胶仍是传统耐油橡胶制品的首选胶种。
然而，以NBR橡胶作为橡胶套产品与合金件涂胶冷粘装配时，存在如下缺陷：①涂胶冷粘装配置放24h后，有过半数的产品会发硬、旋转松动、当中有部分粘不牢，橡胶套与胶水接触面脆化易剥落；②环境测试时，低温放置后，有个别产品出现白变；③耐老化性和耐候性较差。
因此，亟需研发一种适合与合金装配的橡胶材料。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种适合与合金装配的橡塑合金材料及其制备方法，本发明还提供了以该橡塑合金材料制备橡胶套的方法。
为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：
一种橡塑合金材料，其包括如下重量份的组分：NBR橡胶75～85份、PVC15～25份、活化剂4～7.5份、热稳定剂1～3份、化学防老剂0.5～1.5份、物理防老剂0.5～1份、炭黑40～60份、气相法白炭黑5～10份、CaCO3 15～25份、环保增塑剂25～35份、硫化剂1～1.5份和促进剂1.8～2.7份；其中，所述NBR橡胶和PVC的总重量份为100份；所述NBR橡胶中，丙烯腈的重量百分含量为34％～40％。
优选地，所述橡塑合金材料包括如下重量份的组分：NBR橡胶77～82份、PVC 18～23份、活化剂4.8～5.8份、热稳定剂1.5～2.5份、化学防老剂1份、物理防老剂0.8份、炭黑40～60份、气相法白炭黑8～10份、CaCO3 20～25份、环保增塑剂30～35份、硫化剂1.2份和促进剂2.2份。
优选地，所述NBR橡胶为NBR橡胶A和NBR橡胶B的混合物；所述NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33±0.5％；所述NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41±0.5％。
优选地，所述NBR橡胶中，所述NBR橡胶A的重量份为45～50份，所述NBR橡胶B的重量份为30～35份。
更优选地，所述NBR橡胶中，所述NBR橡胶A的重量份为46～48份，所述NBR橡胶B的重量份为32～34份。
由于NBR橡胶的性能受丙烯腈含量的影响，随着丙烯腈含量的增加，NBR橡胶的拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、耐磨性、抗静电性、耐老化性和硬度会相应提高；但与此同时，丙烯腈含量的增加会导致NBR橡胶的内部分子链柔顺性降低、弹性变差、压缩永久变形增加、加工性能变差、耐低温性能以及电绝缘性能下降。因此，NBR橡胶中的丙烯腈含量并非越高越好，而需要考虑目标产品自身需求。本发明将两种不同丙烯腈含量的NBR橡胶进行共用，可将混合橡胶中的丙烯腈含量控制在34％～40％，使产品的各方面性能均符合要求，适合与合金装配。
优选地，所述活化剂包括氧化锌和硬脂酸；按重量比计，氧化锌:硬脂酸＝3～5:1～2.5。
优选地，所述促进剂包括秋兰姆类促进剂和噻唑类促进剂；按重量比计，秋兰姆类促进剂:噻唑类促进剂＝0.8～1.2:1～1.5。
秋兰姆类促进剂是一种高度活泼的后效、中等活性促进剂，其抗焦烧性能优良，加工安全性好，硫化时间短。噻唑类促进剂是合成橡胶通用促进剂，主要起硫给予体作用，活性较高，对交联程度的影响较大，速度快且焦烧安全性好。在本发明配方中将以上两类促进剂以本发明提供的配比进行共用，可综合两者的优点，既可降低硫化剂用量，缩短硫化时间，诱导期长，提高抗焦烧性能，生产安全性及效率都比较好，还能提高胶料的回弹性及拉伸强度，降低产品的压缩永久变形。
优选地，所述秋兰姆类促进剂为二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)，所述噻唑类促进剂为N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CBS)。
优选地，所述热稳定剂包括硬脂酸钙和硬脂酸钡；按重量比计，硬脂酸钙:硬脂酸钡＝1:1。
硬脂酸钡具有良好的长期耐热性及润滑性，稳定效果比硬脂酸钙好，但对中枢神经有刺激作用，故不能用量大，且用量大时会有离析结垢现象，从而影响橡胶制品的品质。硬脂酸钙也是一种良好的无毒热稳定剂和润滑剂，热稳定效果虽不如硬脂酸钡，但硬脂酸钙在橡胶加工中作为热稳定剂时也会同时发挥增塑作用，能使合成橡胶软化，而对硫化几乎无影响，价廉易得，毒性小，加工性能也好。在本发明配方中将以上两种热稳定剂以本发明提供的配比进行共用，可综合两者的优点，使用效果最好。
优选地，所述化学防老剂采用市售防老剂4010NA。
优选地，所述物理防老剂为防护蜡，更优选为微晶蜡和半精炼石蜡。
优选地，所述物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。
半精炼石蜡多为片状结晶体，其迁移出的蜡膜较为松散，存在孔隙，附着力较小，易于从橡胶制品表面脱落，抗臭氧的效果不够长效，单独使用难以满足产品的高品质要求。微晶蜡具有硬度小、柔韧性好、受力情况下倾向于塑性流动、延伸度大、以及挠性好等特性，但也存在结构紧密、坚而滑润和分子不易抗散的情况，会影响形成蜡膜的厚度，故微晶蜡单独使用时也不能满足产品的高品质要求。因此，本发明采用一定比例将两者进行调制共用，以通过互补改变晶型，从而使其达到更优的防护效果。防护蜡在本发明配方中的用量超过了一定的饱和度，硫化后会迁移到制品的表面，从而形成一层物理保护层，有效防止臭氧等对橡胶制品的侵蚀，增强橡胶制品的耐老化功能。
优选地，所述炭黑包括如下重量份的组分：N330炭黑10～20份、N660炭黑10～20份和N774炭黑20～35份。
炭黑是橡胶工业中最重要的补强黑色填料，它能赋予硫化橡胶一系列的优异性能。N330炭黑是一种补强性能良好的炭黑，其能赋予胶料较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性能和弹性。N660炭黑适用于各种橡胶制品，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，能改善硫化胶的拉伸强度，并使胶料的抗撕裂强度和定伸力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈挠性良好。N774炭黑具有耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒和耐油的优点，可大量填充，兼有补强和填充作用，增加胶料的加工流动性，改善胶料的加工性能，赋予胶料高伸长率、低生热、高弹性和良好的耐老化性，提高胶料制品与其他材料的粘合效果，并改善胶料制品的外观质量。本发明在配方中以上述配比将这三种炭黑进行共用，可结合三者的优点，调制出更为优选的硫化胶配方，更能满足产品的要求。
优选地，所述环保增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。
优选地，所述硫化剂为硫磺。
本发明还提供了一种所述橡塑合金材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将NBR橡胶进行混炼，得到混炼料A；
(2)将混炼料A、活化剂、热稳定剂、化学防老剂和物理防老剂进行混炼，得到混炼料B；
(3)将混炼料B、气相法白炭黑、CaCO3和1/3～2/3的炭黑进行混炼，得到混炼料C；
(4)将混炼料C、剩余的炭黑、PVC和环保增塑剂进行混炼，混炼完成后排胶，出片冷却后得到橡胶预混胶，停放静置12～24h，备用；
(5)将步骤(4)的橡胶预混胶用开炼机塑炼后，加入硫化剂和促进剂进行混炼，喂料结束且胶料表面变光滑后，进行薄通打三角包4～6次，然后出片，冷却至室温后，停放静置12～24h后即可转入生产使用。
优选地，所述步骤(1)的混炼时间为70～90s，混炼温度为50～80℃。
优选地，所述步骤(2)的混炼时间为60～80s，混炼温度为50～80℃。
优选地，所述步骤(3)的混炼时间为60～80s，混炼温度为60～80℃。
优选地，所述步骤(4)的混炼时间为7～9min，混炼温度为70～90℃。
优选地，所述步骤(5)中，开炼机的轮距为2～5mm，塑炼的时间为80～120s，塑炼的温度为40～60℃，混炼的温度为60～75℃，混炼的时间为8～10min。
优选地，所述步骤(4)中，出片时胶料接触隔离剂水溶液。所述隔离剂水溶液为本领域常规的隔离剂，一般为硬脂酸锌水溶液或硬脂酸镁水溶液。经过隔离剂水溶液浸泡并晾干后，在存放过程中，胶料粘接成团的风险大大降低。隔离剂水溶液的温度为10～40℃。
优选地，所述步骤(5)中，橡胶预混胶在进行混炼前，先静置12～24h。由此，可保证胶料更好地静态分散。在转入生产使用前，若不对胶料进行冷却至室温的操作，胶料会存在焦烧的风险。
本发明还提供了一种橡胶套，其由所述的橡塑合金材料制得。
本发明还提供了所述橡胶套的制备方法，步骤如下：
(a)一段硫化阶段：将所述橡塑合金材料放入清洗干净的橡胶套模具的模腔中，合模加压硫化，在165℃下硫化5min后出模，制得半成品；
(b)撕水口毛边阶段：将上步制得的半成品的水口边清理干净，按检验标准全验确认；
(c)二段硫化阶段：将上步检验合格的产品，用料盘平铺摆放，逐盘置放在料车上，推入热循环式烘箱中进行二段硫化，二段硫化的温度控制在120～130℃，二段硫化的时间控制在30～40min；
(d)二段硫化后的产品，经抽检合格后，即可包装出货。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：使用本发明所述的橡塑合金材料制得的橡胶套不仅具有优异的耐酸碱性、耐老化性和耐候性，还具有优异的耐低温性和耐臭氧性，耐低温可达-40℃，可在2ppm浓度的臭氧环境下长时间工作，耐油性能超过纯NBR橡胶的耐油性能，与合金材料和胶水的相容性好，与合金件涂胶冷粘装配后不会出现发硬、松动或粘不牢等情况。
附图说明
图1为本发明所述橡胶套的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例所使用的方法或操作，如无特别说明，均为本领域的常规方法或常规操作，实施例中的原料均可通过市售购买获得，其中，硫磺的型号为S-80硫磺，二硫化四甲基秋兰姆的型号为TMTD-80，N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺的型号为CBS-80。
实施例1
本实施例1提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶80份、PVC 20份、氧化锌3.8份、硬脂酸2份、热稳定剂2份、防老剂4010NA 1份、物理防老剂0.8份、炭黑50份、气相法白炭黑8份、CaCO3 20份、DOP增塑剂30份、硫磺1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.2份。
其中，NBR橡胶由如下重量份的组分组成：48份NBR橡胶A和32份NBR橡胶B；NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33％；NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑15份、N660炭黑15份和N774炭黑20份。
所述橡塑合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)将NBR橡胶进行混炼，混炼时间为80s，混炼温度为70℃，得到混炼料A；
(2)将混炼料A、氧化锌、硬脂酸、热稳定剂、防老剂4010NA和物理防老剂进行混炼，混炼时间为70s，混炼温度为70℃，得到混炼料B；
(3)将混炼料B、气相法白炭黑、CaCO3和2/3的炭黑进行混炼，混炼时间为70s，混炼温度为70℃，得到混炼料C；
(4)将混炼料C、剩余的炭黑、PVC和DOP增塑剂进行混炼，混炼时间为8min，混炼温度为80℃，混炼完成后排胶，出片冷却，出片时将胶料浸泡在常温硬脂酸锌水溶液中，取出后晾干，得到橡胶预混胶，停放静置18h，备用；
(5)将步骤(4)的橡胶预混胶投入开炼机中进行塑炼，开炼机的轮距为4mm，塑炼的时间为100s，塑炼的温度为50℃，塑炼后将胶料停放静置18h，然后分批加入硫磺、二硫化四甲基秋兰姆和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺进行混炼，混炼的温度为70℃，混炼的时间为9min，喂料结束且胶料表面变光滑后，进行薄通打三角包4～6次，然后出片，自然冷却至室温后，停放静置18h后即可转入生产使用。
实施例2
本实施例2提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶77份、PVC 23份、氧化锌3.8份、硬脂酸1份、热稳定剂1.5份、防老剂4010NA 1份、物理防老剂0.8份、炭黑45份、气相法白炭黑9份、CaCO3 22份、DOP增塑剂32份、硫磺1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.2份。
其中，NBR橡胶由如下重量份的组分组成：45份NBR橡胶A和32份NBR橡胶B；NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33％；NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑10份、N660炭黑10份和N774炭黑25份。
所述橡塑合金材料的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例3提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶82份、PVC 18份、氧化锌3.8份、硬脂酸2份、热稳定剂2.5份、防老剂4010NA 1份、物理防老剂0.8份、炭黑55份、气相法白炭黑9份、CaCO3 22份、DOP增塑剂32份、硫磺1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.2份。
其中，NBR橡胶由如下重量份的组分组成：47份NBR橡胶A和35份NBR橡胶B；NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33％；NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑10份、N660炭黑10份和N774炭黑35份。
所述橡塑合金材料的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例4提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶75份、PVC 25份、氧化锌3份、硬脂酸2.5份、热稳定剂1份、防老剂4010NA 0.5份、物理防老剂0.5份、炭黑60份、气相法白炭黑5份、CaCO3 15份、DOP增塑剂35份、硫磺1.5份、二硫化四甲基秋兰姆1.2份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.0份。
其中，NBR橡胶由如下重量份的组分组成：45份NBR橡胶A和30份NBR橡胶B；NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33％；NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑20份、N660炭黑20份和N774炭黑20份。
所述橡塑合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)将NBR橡胶进行混炼，混炼时间为90s，混炼温度为50℃，得到混炼料A；
(2)将混炼料A、氧化锌、硬脂酸、热稳定剂、防老剂4010NA和物理防老剂进行混炼，混炼时间为80s，混炼温度为50℃，得到混炼料B；
(3)将混炼料B、气相法白炭黑、CaCO3和1/3的炭黑进行混炼，混炼时间为80s，混炼温度为60℃，得到混炼料C；
(4)将混炼料C、剩余的炭黑、PVC和DOP增塑剂进行混炼，混炼时间为9min，混炼温度为70℃，混炼完成后排胶，出片冷却，出片时将胶料浸泡在常温硬脂酸锌水溶液中，取出后晾干，得到橡胶预混胶，停放静置18h，备用；
(5)将步骤(4)的橡胶预混胶投入开炼机中进行塑炼，开炼机的轮距为2mm，塑炼的时间为120s，塑炼的温度为60℃，塑炼后将胶料停放静置18h，然后分批加入硫磺、二硫化四甲基秋兰姆和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺进行混炼，混炼的温度为60℃，混炼的时间为8min，喂料结束且胶料表面变光滑后，进行薄通打三角包4～6次，然后出片，自然冷却至室温后，停放静置18h后即可转入生产使用。
实施例5
本实施例5提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶85份、PVC 15份、氧化锌5份、硬脂酸1份、热稳定剂3份、防老剂4010NA 1.5份、物理防老剂1份、炭黑40份、气相法白炭黑10份、CaCO3 25份、DOP增塑剂25份、硫磺1.0份、二硫化四甲基秋兰姆0.8份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.5份。
其中，NBR橡胶由如下重量份的组分组成：50份NBR橡胶A和35份NBR橡胶B；NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33％；NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑10份、N660炭黑10份和N774炭黑20份。
所述橡塑合金材料的制备方法，步骤如下：
(1)将NBR橡胶进行混炼，混炼时间为70s，混炼温度为80℃，得到混炼料A；
(2)将混炼料A、氧化锌、硬脂酸、热稳定剂、防老剂4010NA和物理防老剂进行混炼，混炼时间为60s，混炼温度为80℃，得到混炼料B；
(3)将混炼料B、气相法白炭黑、CaCO3和1/3的炭黑进行混炼，混炼时间为60s，混炼温度为80℃，得到混炼料C；
(4)将混炼料C、剩余的炭黑、PVC和DOP增塑剂进行混炼，混炼时间为7min，混炼温度为90℃，混炼完成后排胶，出片冷却，出片时将胶料浸泡在常温硬脂酸锌水溶液中，取出后晾干，得到橡胶预混胶，停放静置18h，备用；
(5)将步骤(4)的橡胶预混胶投入开炼机中进行塑炼，开炼机的轮距为5mm，塑炼的时间为80s，塑炼的温度为40℃，塑炼后将胶料停放静置18h，然后分批加入硫磺、二硫化四甲基秋兰姆和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺进行混炼，混炼的温度为75℃，混炼的时间为10min，喂料结束且胶料表面变光滑后，进行薄通打三角包4～6次，然后出片，自然冷却至室温后，停放静置18h后即可转入生产使用。
对比例1
对比例1提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶80份、PVC 20份、氧化锌3.8份、硬脂酸2份、热稳定剂2份、防老剂4010NA 1份、物理防老剂0.8份、炭黑50份、气相法白炭黑8份、CaCO3 20份、DOP增塑剂30份、硫磺1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.2份。
其中，NBR橡胶中的丙烯腈的重量百分含量为33％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑15份、N660炭黑15份和N774炭黑20份。
所述橡塑合金材料的制备方法同实施例1。
对比例2
对比例2提供了一种橡塑合金材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶80份、PVC 20份、氧化锌3.8份、硬脂酸2份、热稳定剂2份、防老剂4010NA 1份、物理防老剂0.8份、炭黑50份、气相法白炭黑8份、CaCO3 20份、DOP增塑剂30份、硫磺1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.2份。
其中，NBR橡胶中的丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑15份、N660炭黑15份和N774炭黑20份。
所述橡塑合金材料的制备方法同实施例1。
对比例3
对比例3提供了一种橡胶材料，其由如下重量份的组分组成：NBR橡胶100份、氧化锌3.8份、硬脂酸2份、热稳定剂2份、防老剂4010NA 1份、物理防老剂0.8份、炭黑50份、气相法白炭黑8份、CaCO3 20份、DOP增塑剂30份、硫磺1.2份、二硫化四甲基秋兰姆1份和N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺1.2份。
其中，NBR橡胶由如下重量份的组分组成：60份NBR橡胶A和40份NBR橡胶B；NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33％；NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41％。热稳定剂由硬脂酸钙和硬脂酸钡组成，且硬脂酸钙与硬脂酸钡的重量比为1:1。物理防老剂由微晶蜡和半精炼石蜡组成，且微晶蜡与半精炼石蜡的重量比为1:1。炭黑由如下重量份的组分组成：N330炭黑15份、N660炭黑15份和N774炭黑20份。
所述橡塑合金材料的制备方法同实施例1。
对比例4
对比例4提供了一种橡塑合金材料，其与实施例1的区别仅在于：所用的炭黑为N330炭黑。
实施例6
分别以实施例1～5和对比例1～4制备的橡塑合金材料或橡胶材料作为样料，按设计图纸制备与合金装配的橡胶套，制备方法如下：
(a)一段硫化阶段：
模具清洗：将橡胶套模具架在硫化平板机台上加热至模温达到110～130℃，然后迅速拉下机台，用洗模水涂抹模腔，反应3～5min，在模腔变干之前，用30～50℃的热水将模腔冲洗干净，然后重新将模具架在硫化平板机台上加热至160～165℃；
硫化：将样料按需求称重，将称好的样料放入模腔内，合模加压，真空罩自动下降抽真空排气，模具加压硫化，在165℃下硫化5min后出模，吹出模腔，制得半成品；
(b)撕水口毛边阶段：将上步制得的半成品的水口边清理干净，按检验标准全验确认；
(c)二段硫化阶段：将上步检验合格的产品，用料盘平铺摆放，逐盘置放在料车上，推入热循环式烘箱中进行二段硫化，二段硫化的温度控制在120～130℃，二段硫化的时间控制在30～40min；
(d)二段硫化后的产品，经抽检合格后，即可包装出货。
将实施例6制得的橡胶套样品按现行的橡胶性能检测标准进行性能测试，结果如下表所示：
从下表结果可看出，以本发明实施例1～5的橡塑合金材料制备的橡胶套的各项性能均能满足合金装配的要求，尤其实施例1的各项性能均能达到优级。比较实施例1、对比例1和对比例2可看出，NBR橡胶中的丙烯腈含量对材料的性能影响较大，丙烯腈含量太高或太低都会导致橡胶套不能达到与合金装配的要求。从对比例3的测试结果可看出，未加入PVC的材料无法与合金装配。从对比例4的测试结果可看出，只用一种炭黑(N330炭黑)时，会导致橡胶套偏硬。
Figure BDA0002640609100000131
上表各测试项目的测试结果评级方法如下：
在充足的自然光或40W日光灯(照射角度为45°或90°)下，由视力1.0以上、无色盲的专业测评人员肉眼观察橡胶套样品，并按照评级依据和评级标准对各样品的各项性能进行评级。
项目：
1、外观评价
(1)评级依据：①制品无裂口、气泡、杂物和缺胶的现象，表面无明显批锋、毛边，并具有橡胶特有的光泽；②制品表面无喷霜、吐蜡等发白现象；③制品硬度符合要求，手握不粘手，无脱色现象，外观和颜色无明显差异，整体手感软硬适中；④尺寸符合图纸标准，易装配，与合金的配合度好，装配后松紧适中。
(2)评级标准：
①优(完全符合判定标准)；
②良(问题点少于1个)；
③中(问题点少于2个)；
④差(问题点多于2个，如存在不可接受重缺则直接笔录所存在重缺，如开裂等)。
2、涂胶装配效果评价
(1)评级依据：橡胶套样品与合金件涂胶冷粘装配并常温置放24h后，观察其是否存在以下现象，以判定装配的牢固度：①发硬；②起泡点；③旋转松动；④脆化剥落。
(2)评级标准：
①优(完全符合判定标准)；
②良(问题点少于1个)；
③中(问题点少于2个)；
④差(问题点多于2个，如存在不可接受重缺则直接笔录所存在重缺)。
3、臭氧测试评价：经过测试条件测试后，参照外观评价的评级依据和评级标准对橡胶套样品进行评级。
4、耐低温性能测试评价：经过测试条件测试后，肉眼观察橡胶套样品是否完整或损坏。
5、耐热性能测试评价：经过测试条件测试后，参照外观评价的评级依据和评级标准对橡胶套样品进行评级。
6、耐碱性能测试评价：经过测试条件测试后，参照外观评价的评级依据和评级标准对橡胶套样品进行评级。
7、耐酸性能测试评价：经过测试条件测试后，参照外观评价的评级依据和评级标准对橡胶套样品进行评级。
8、耐油性能测试评价：经过测试条件测试后，参照外观评价的评级依据和评级标准对橡胶套样品进行评级。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种橡塑合金材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：NBR橡胶75～85份、PVC 15～25份、活化剂4～7.5份、热稳定剂1～3份、化学防老剂0.5～1.5份、物理防老剂0.5～1份、炭黑40～60份、气相法白炭黑5～10份、CaCO315～25份、环保增塑剂25～35份、硫化剂1～1.5份和促进剂1.8～2.7份；其中，所述NBR橡胶和PVC的总重量份为100份；所述NBR橡胶中，丙烯腈的重量百分含量为34％～40％；所述热稳定剂包括硬脂酸钙和硬脂酸钡；按重量比计，硬脂酸钙:硬脂酸钡＝1:1；所述炭黑包括如下重量份的组分：N330炭黑10～20份、N660炭黑10～20份和N774炭黑20～35份。
2.如权利要求1所述的橡塑合金材料，其特征在于，所述橡塑合金材料包括如下重量份的组分：NBR橡胶77～82份、PVC 18～23份、活化剂4.8～5.8份、热稳定剂1.5～2.5份、化学防老剂1份、物理防老剂0.8份、炭黑40～60份、气相法白炭黑8～10份、CaCO320～25份、环保增塑剂30～35份、硫化剂1.2份和促进剂2.2份。
3.如权利要求1所述的橡塑合金材料，其特征在于，所述NBR橡胶为NBR橡胶A和NBR橡胶B的混合物；所述NBR橡胶A中，丙烯腈的重量百分含量为33±0.5％；所述NBR橡胶B中，丙烯腈的重量百分含量为41±0.5％。
4.如权利要求3所述的橡塑合金材料，其特征在于，所述NBR橡胶中，所述NBR橡胶A的重量份为45～50份，所述NBR橡胶B的重量份为30～35份。
5.如权利要求1所述的橡塑合金材料，其特征在于，所述活化剂包括氧化锌和硬脂酸；按重量比计，氧化锌:硬脂酸＝3～5:1～2.5。
6.如权利要求1所述的橡塑合金材料，其特征在于，所述促进剂包括秋兰姆类促进剂和噻唑类促进剂；按重量比计，秋兰姆类促进剂:噻唑类促进剂＝0.8～1.2:1～1.5。
7.如权利要求1～6任一项所述的橡塑合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将NBR橡胶进行混炼，得到混炼料A；
(2)将混炼料A、活化剂、热稳定剂、化学防老剂和物理防老剂进行混炼，得到混炼料B；
(3)将混炼料B、气相法白炭黑、CaCO3和1/3～2/3的炭黑进行混炼，得到混炼料C；
(4)将混炼料C、剩余的炭黑、PVC和环保增塑剂进行混炼，混炼完成后排胶，出片冷却后得到橡胶预混胶，停放静置12～24h，备用；
(5)将步骤(4)的橡胶预混胶用开炼机塑炼后，加入硫化剂和促进剂进行混炼，喂料结束且胶料表面变光滑后，进行薄通打三角包4～6次，然后出片，冷却至室温后，停放静置12～24h后即可转入生产使用。
8.一种橡胶套，其特征在于，由如权利要求1～6任一项所述的橡塑合金材料制得。
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