CN113604025A - 一种耐高温氯醚橡胶材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温氯醚橡胶材料的制备方法。本发明的目的在于生产一种胶管用的耐高温氯醚橡胶材料，其作为FJM/纱线/ECO胶管结构的外层使用，经150℃*168小时热空气老化后，胶管表面无裂纹，配合适当的炭黑及白色填料，大大的降低了胶管成本；增粘剂的加入配合增粘型促进剂，提高了其与氟胶的粘结性能，在FKM/纱线/ECO结构的胶管中，剥离力达到2N/mm以上。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体为一种耐高温氯醚橡胶材料的制备方法。
背景技术
市面所售输油管大多为氟胶和氯醚橡胶配合，内层通常为氟胶，外层通常为氯醚橡胶。因氯醚橡胶耐油性良好，耐热性高于NBR，耐臭氧性能良好而价格相对较低而被广泛应用于胶管外层。
氯醚橡胶又分为一元、二元和三元三种类型。一元氯醚橡胶由环氧氯丙烷开环聚合，二元氯醚胶由环氧氯丙烷与环氧乙烷开环共聚制得，三元氯醚橡胶为在二元的基础上引进第三单体烯丙基缩水甘油醚。一元氯醚橡胶为均聚型，二元和三元氯醚橡胶为共聚型。均聚型氯醇橡胶的耐油性，尤其是耐卤代烷烃性能胜过丁腈橡胶；耐热性介于丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶之间，短期耐热150℃，长期耐热100℃，但其耐寒性较差，透气性低于丁基橡胶。二元共聚型氯醇橡胶的低温挠曲性虽有改善，但气密性下降。此两种主链含有醚键，在长期老化状态下会出现软化型老化状态，因此为改善耐热性引入不饱和的第三单体烯丙基缩水甘油醚，即为三元共聚氯醚橡胶。其不仅保持了原来共聚氯醚橡胶耐油、耐老化、耐臭氧等性能外，还兼有提高耐寒性，降低压缩永久变形，抑制热老化变软的能力。其又可用硫磺，过氧化物及乙烯基硫脲硫化，硫化速度为原共聚氯醚橡胶的2-3倍，大大缩短了加工时间。均聚型氯醇橡胶主要用于制各种耐油密封件、隔膜、胶粘剂以及耐氟利昂胶管；共聚型氯醇橡胶用于寒冷地区燃料油油包、汽车运转油系统的部件、电缆夹套、各种机械密封件以及耐油橡胶制品等。
本发明要求用此橡胶作为外胶层制得的橡胶软管在150℃下老化168小时，表面无裂纹，同时又得兼顾客户要求的各项性能，这对于业内人士是个挑战。
发明内容
本发明由以下质量份的材料组成：
ECO橡胶100份，炭黑0～70份，增塑剂0～20份，防老剂0～3份，填充剂0～30份，增粘剂0～3份，脱模剂0～3份，硫化剂1～2份，硫化促进剂0～2 份，吸酸剂0～5份。
所述的三种ECO橡胶,分别选用一元、二元及三元的生胶牌号，利用其各自的性能优点进行配合，最终达到性能标准。
所述的炭黑为N550、N774、N660中的一种或几种，几种炭黑的配比，使其强度和硬度都能达到客户标准。
所述的增塑剂为聚醚聚酯混合型增塑剂RS-735、RS-107、ADB-30，高温时不易抽出，赋予了橡胶优异的耐高温及耐低温性能。
所述的防老剂为N,N–二正丁基二硫氨基甲酸镍(防老剂NBC)、2-硫醇基苯并咪唑(防老剂MB)和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)， NBC能有效保护橡胶耐臭氧老化，MB和RD能有效的防止橡胶耐热空气老化。
所述的填充剂为轻质碳酸钙、高岭土中的一种或几种，无机填料的加入不仅大大降低了成本，也改善了胶料的耐油性能，以基础比例为1:1配合混炼。
所述的增粘剂为环氧树脂类增粘剂，其兼有次甲基给予体和间苯二酚接受体，达到增粘与白炭黑配合，组成间甲白体系，达到增粘效果。
所述的脱模剂为一种新型脱模剂，其不但能防止ECO在混炼过程中粘辊现象，对与氟胶的粘结性能也有着积极的影响。
所述的硫化剂为ETU，用其硫化ECO橡胶，速度快，不易焦烧，具有很好的加工安全性。
所述的吸酸剂为氧化镁和氢氧化钙的一种或者两种配合，其代替氧化铅作为吸酸剂，减少了重金属对环境及人体的伤害，并赋予硫化胶良好的机械性能。
所述的硫化促进剂为促进剂A，其不仅能促进ECO橡胶硫化，对与氟胶的粘接有着积极的作用。促进剂A为一种杂环酚醛树脂。
通过以上助剂的配合，制得一种耐高温氯醚橡胶材料，符合客户标准。
有益效果：本发明的目的在于生产一种胶管用的耐高温氯醚橡胶材料，其作为FJM/纱线/ECO胶管结构的外层使用，经150℃*168小时热空气老化后，胶管表面无裂纹，配合适当的炭黑及白色填料，大大的降低了胶管成本；增粘剂的加入配合增粘型促进剂，提高了其与氟胶的粘结性能，在FKM/纱线/ECO 结构的胶管中，剥离力达到2N/mm以上。
具体实施方式
本实施例所用仪器：强力加压式密炼机(1L)，6寸开炼机，25吨平板硫化机，高低温试验箱1台，热空气老化箱，耐臭氧试验机，脆性试验机，恒温油槽，傅里叶红外光谱仪，门尼试验机，无转子硫化仪，多功能拉伸试验机，爆破试验机等。
本实验所需原料：ECO，大曹公司；炭黑N774、N550、N660,欧利友工程炭(青岛)有限公司；RS-735、RS-107，日本艾迪科；ADB-30,青岛先步有限公司；防老剂NBC和MB，蔚林新材料科技股份有限公司；ETU，温州格雷化工有限公司；促进剂A，四川自贡天龙化工有限公司。氧化镁，庄河电容镁砂厂；氢氧化钙，Hallstar；碳酸钙，江西省高峰碳酸钙有限公司；高岭土，山西金宇科林科技有限公司。
实例一：在1L密炼机中加入ECO 1#原胶250g,2#原胶150g，3#原胶100g，塑炼2min后，加入炭黑N550 275g，高岭土50g，白炭黑50g，防老剂NBC 和MB共10g，脱模剂5g，氧化镁25g，RS-735 80g，高速混炼8min，3min时提一次上顶栓，6min时清扫，8min时排胶，快速拿到开炼机上加硫，待胶料完全包辊后，将称量好的硫化剂ETU和促进剂A共15g，氢氧化钙15g加入，混炼均匀即可。
实例二：该实例的组成物与实例一基本相同，区别在于该实例用ECO 1# 原胶300g,2#原胶100g，3#原胶100g代替1#原胶250g,2#原胶150g，3#原胶 100g，实验方法与实例一一致。
实例三：该实例的组成物与实例一基本相同，区别在于该实例用1#原胶 200g,2#原胶150g，3#原胶150g代替1#原胶250g,2#原胶150g，3#原胶100g，实验方法与实例一一致。
实例四：在1L密炼机中加入ECO 1#原胶250g,2#原胶150g，3#原胶100g，塑炼2min后，加入炭黑N550 275g，高岭土50g，白炭黑50g，防老剂NBC 和MB共10g，脱模剂5g，氧化镁25g，RS-735 80g，高速混炼8min，3min时提一次上顶栓，6min时清扫，8min时排胶，快速拿到开炼机上加硫，待胶料完全包辊后，将称量好的硫化剂ETU和促进剂A共15g，氢氧化钙15g加入，混炼均匀即可。
实例五：该实例的组成物与实例四基本相同，区别在于用275g的N660 代替275g的N550，实验方法与实例四一致。
实例六：该实例的组成物与实例四基本相同，区别在于用150g的N550 和125g的N660代替275g的N550，实验方法与实例四一致。
实例七：该实例的组成物与实例四基本相同，区别在于用175g的N550 和100g的N774代替275g的N550，实验方法与实例四一致。
实例八：该实例的组成物与实例四基本相同，区别在于用150g的N660 和150g的N774代替275g的N550，实验方法与实例四一致。
实例九：在1L密炼机中加入ECO 1#原胶250g,2#原胶150g，3#原胶100g，塑炼2min后，加入炭黑N550 150g和N660 125g，高岭土50g，白炭黑50g，防老剂NBC 5g和MB 5g，脱模剂5g，氧化镁25g，RS-735 80g，高速混炼8min，3min时提一次上顶栓，6min时清扫，8min时排胶，快速拿到开炼机上加硫，待胶料完全包辊后，将称量好的硫化剂ETU和促进剂A共15g，氢氧化钙15g 加入，混炼均匀即可。
实例十：该实例的组成物与实例八基本相同，区别在于用5g的防老剂RD 代替5g的防老剂MB，实验方法与实例九一致。
实例十一：该实例的组成物与实例九基本相同，区别在于用5g的防老剂 NBC、5g的防老剂MB、5g的防老剂RD代替5g的防老剂NBC和5g的防老剂 MB，实验方法与实例九一致。
实例十二：该实例的组成物与实例九基本相同，区别在于用5g的防老剂 MB、5g的防老剂RD代替5g的防老剂NBC和5g的防老剂MB，实验方法与实例九一致。
Claims (9)
1.一种耐高温氯醚橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下质量份的材料组成：
ECO橡胶100份，炭黑0～70份，增塑剂0～20份，防老剂0～3份，填充剂0～30份，增粘剂0～3份，脱模剂0～3份，硫化剂1～2份，硫化促进剂0～2份，吸酸剂0～5份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料基体胶为两种牌号的ECO，其牌号分别为C、CG以比例3:1为基础比例配合制得。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：上述的ECO橡胶料所用的炭黑为N774、N550，N660，或用等量的N660代替等量的N550，或用150g的N550和125g的N660代替275g的N550,或用175g的N550和100g的N774代替275g的N550，或用150g的N660和150g的N774代替275g的N550。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：增塑剂为聚醚聚酯类增塑剂。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：防老剂NBC、MB、RD，其以1:2:2为基础比例混合，使其达到很好的防止臭氧老化及热空气老化的效果。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：填充剂为碳酸钙、高岭土中的一种或几种，以基础比例为1:1配合混炼。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：上述的橡胶材料所用的硫化剂为ETU，其硫化速度快，硫化后橡胶物理机械性能良好。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：硫化促进剂剂为促进剂A，促进剂A为一种杂环酚醛树脂。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温氯醚橡胶材料，其特征在于：上吸酸剂为氧化镁和氢氧化钙。
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2021
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Patent Citations (4)
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