CN114015133A - 一种超高性能环保氢化丁腈胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高性能环保氢化丁腈胶及其制备方法，按照质量比所述其基本组成为：氢化丁腈胶100份、硬脂酸1‑2份、防老剂1‑3份、耐热剂2‑5份、补强剂10‑20份、着色剂1‑3份、脱模剂1‑2份、促进剂2‑6份、硫化剂1‑4份。其制备方法包括以下步骤：一次塑练、一次薄通、混炼、停放、加硫、硫化。本发明大大提高了氢化丁腈胶的拉伸强度和耐热性能及使用疲劳性能,使氢化丁腈胶在要求工况条件下的使用时间大大延长。
Description
技术领域：
本发明涉及橡胶制备技术领域，填补了氢化丁腈胶在高温耐冲击疲劳性能这方面的空缺。
背景技术：
氢化丁腈橡胶由于其优异的耐油耐热老化性能而被广泛的应用。目前氢化丁腈橡胶产品的极限使用温度是150度，强度最高不超过35MPa。在耐油减震产品中，氢化丁腈胶优异的疲劳性能和拉伸性能为减震产品的寿命提更了很好的保障。我们设计的这款减震垫圈是使用在电镐的冲击减震部位，在温度最高达到180℃，冲击能量为50焦耳，频率为1500-2000次/分钟，并接触大量的黄油的条件下产品要连续工作100小时不损坏。同时由于产品出口欧洲，要符合其环保法规ROHS 2.0,PAHS，NP，邻苯和REACH法案。
根据其工况，通过用氟橡胶，丙烯酸脂橡胶，氟硅胶等耐高温橡胶做测试，实验发现：由于氟胶和丙烯酸脂橡胶的滞后损失大，产品在使用3-10个小时就会发生碎裂现象。而氟硅橡胶由于强度较低，在20分钟内就损坏了。普通的氢化丁腈橡胶所制备的产品在标准工况下使用30个小时，产品完全碎裂。
发明内容：
为了克服现有技术的不足，提供一种耐高温、高强度、抗疲劳的高性能环保氢化丁腈胶及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种超高性能环保氢化丁腈胶，按照质量比所述：其基本组成为：氢化丁晴胶100份、硬脂酸1-2份、防老剂1-3份、耐热剂2-5份、补强剂10-20份、着色剂1-3份、脱模剂1-2份、促进剂2-6份、硫化剂1-4份。
本发明的进一步改进在于：所述氢化丁晴胶按照质量比由氢化丁晴胶2295L和氢化丁晴胶2020按质量比为3:1组成；其中氢化丁晴胶ZSC2295L由氢化丁腈橡胶与甲基丙烯酸锌盐改性而成的特殊聚合物，具有优异的动态性能、优异的耐热老化性能、优异的耐油性能；适于需要高负荷的减震产品，同步带，胶辊等用途，同时产品还具产品稳定性好、硫化时尺寸稳定性好、低发热性、抗疲劳性好的特点；混合加入氢化丁腈2020目的主要是降低氢化丁腈ZSC2295L的硬度和门尼，提高产品的缓冲性能。
本发明的进一步改进在于：所述防老剂为445和防老剂4010NA，防老剂445对橡胶的热氧老化有很好的防护作用，防老剂4010NA对产品的疲劳性能有很好的帮助。
本发明的进一步改进在于：所述耐热剂为碳酸锂(Li2CO3-50GN)，经实验发现碳酸锂和氢化丁腈橡胶配方，可以大大提高氢化丁腈橡胶的耐温性能，使产品的耐温性能突破氢化丁腈橡胶的耐温极限。
本发明的进一步改进在于：所述补强剂为一种丙烯酸盐，所述丙烯酸盐在配方中作为补强剂可以为产品提供较高的模量和拉伸性能，对氢化丁腈胶的耐温性能有较大的提高，同时使产品具有良好的动态性能，使氢化丁腈胶能够通过欧盟的环保法规。
一种制备超高性能环保氢化丁腈胶的方法，包括以下步骤；
A)一次塑练：将硬脂酸、氢化丁腈胶2295L和氢化丁晴胶2020共同按照质量比加入密炼机中进行塑练，塑炼时间10-15分钟，塑练机排胶温度为100-115℃；
B)一次薄通：排胶后在开炼机上拉3个薄通，然后下片停放24小时；
C)混炼：将已经停放好的氢化丁腈胶投入密炼机中，并依次加入防老剂、耐热剂、脱模剂、着色剂然后上压盖下降混炼90秒后上压盖上提，然后加入补强剂继续混炼5分钟，待温度升到120-130℃进行排胶；
D)停放：将混炼好的胶料在开炼机上出片并推入冷却房进行冷却，然后停放24小时；
E)加硫：在开炼机上依次加入促进剂和硫化剂，并拉2-3个薄通，下片后推入冷却房冷却停放；
F)硫化：带模具温度升到170℃后，将胶料放入模具中硫化900秒后出模。
本发明的进一步改进在于：所述开炼机薄通时的辊距为1mm，共计拉薄通6次。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.较高的拉伸性能：试片的拉伸强度可以达到41MPa，对于氢化丁腈胶抵抗冲击破坏有很大的帮助；
2.耐温性能大大提升：试片在175℃*72老化条件下，性能保持率在60％以上，突破了普通氢化丁腈橡胶的耐温极限；
3.环保性能完全符合欧盟的环保法规：一般高性能的氢化丁腈胶避免不了用炭黑补强，而炭黑的PAHS指令是通不过的，本发明通过橡胶和补强剂的配合，在不使用炭黑的前提下，将胶料的性能做到比使用炭黑的还要好，具有很好的疲劳性能：
3.本发明所制备的氢化丁腈胶在温度最高达到180℃，冲击能量为50焦耳，频率为1500-2000次/分钟的工况下测试，在使用100小时后拆机发现氢化丁腈胶基本无损坏。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如下表示出了本环保氢化丁腈胶的具体实施方式：
实验配方：
其中所述补强剂采用沙多玛SR633，SR633作为补强剂可以为产品提更较高的模量和拉伸性能，较低的压变；所述脱模剂为采用内脱模剂8816，由于ZSC氢化丁腈橡胶由甲基丙烯酸锌盐改性，而甲基丙烯酸锌盐容易和模具上铁反应，造成产品的粘膜现象，8816脱模剂对加入锌盐的橡胶产品脱模有很好的效果，避免粘模现象。
一种制备超高性能环保氢化丁腈胶的方法，包括以下步骤；
A)一次塑练：将硬脂酸、氢化丁腈胶2295L和氢化丁晴胶2020共同按照质量比加入密炼机中进行塑练，塑炼时间10-15分钟，塑练机排胶温度为100-115℃；
B)一次薄通：排胶后在开炼机上拉3个薄通，然后下片停放24小时；
C)混炼：将已经停放好的氢化丁腈胶投入密炼机中，并依次加入防老剂、耐热剂、脱模剂、着色剂然后上压盖下降混炼90秒后上压盖上提，然后加入补强剂继续混炼5分钟，待温度升到120-130℃进行排胶；
D)停放：将混炼好的胶料在开炼机上出片并推入冷却房进行冷却，然后停放24小时；
E)加硫：在开炼机上依次加入促进剂和硫化剂，并拉2-3个薄通，下片后推入冷却房冷却停放；开炼机薄通时的辊距为1mm，共计拉薄通6次；
F)硫化：带模具温度升到170℃后，将胶料放入模具中硫化900秒后出模。
本发明制备的超高性能氢化丁腈橡胶不仅突破了传统氢化丁腈橡胶配方的耐温极限，试片在175℃*72老化条件下，性能保持率在60％以上,同时在满足欧盟环保法规的基础上将胶料的拉伸性能提高到41MPa，为氢化丁腈胶抵抗冲击破坏提更保障；本发明所制备的氢化丁腈胶在温度最高达到180℃，冲击能量为50焦耳，频率为1500-2000次/分钟的工况下测试，在使用100小时后拆机发现氢化丁腈胶基本没有损坏，达到了客户预期。
申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。
本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种超高性能环保氢化丁腈胶，其特征在于：按照质量比所述：其基本组成为：氢化丁晴胶100份、硬脂酸1-2份、防老剂1-3份、耐热剂2-5份、补强剂10-20份、着色剂1-3份、脱模剂1-2份、促进剂2-6份、硫化剂1-4份。
2.根据权利要求1所述的超高性能环保氢化丁腈胶，其特征在于：所述氢化丁晴胶按照质量比由氢化丁晴胶2295L和氢化丁晴胶2020按质量比为3:1组成。
3.根据权利要求1所述的一种超高性能环保氢化丁腈胶，其特征在于：所述防老剂为445和防老剂4010NA。
4.根据权利要求1所述的一种超高性能环保氢化丁腈胶，其特征在于：所述耐热剂为碳酸锂(Li2CO3-50GN)。
5.根据权利要求1所述的一种超高性能环保氢化丁腈胶，其特征在于：所述补强剂为一种丙烯酸盐。
6.一种制备如权利要求1所述的一种超高性能环保氢化丁腈胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
A)一次塑练：将硬脂酸、氢化丁腈胶2295L和氢化丁晴胶2020共同按照质量比加入密炼机中进行塑练，塑炼时间10-15分钟，塑练机排胶温度为100-115℃；
B)一次薄通：排胶后在开炼机上拉3个薄通，然后下片停放24小时；
C)混炼：将已经停放好的氢化丁腈胶投入密炼机中，并依次加入防老剂、耐热剂、脱模剂、着色剂然后上压盖下降混炼90秒后上压盖上提，然后加入补强剂继续混炼5分钟，待温度升到120-130℃进行排胶；
D)停放：将混炼好的胶料在开炼机上出片并推入冷却房进行冷却，然后停放24小时；
E)加硫：在开炼机上依次加入促进剂和硫化剂，并拉2-3个薄通，下片后推入冷却房冷却停放；
F)硫化：带模具温度升到170℃后，将胶料放入模具中硫化900秒后出模。
7.根据权利要求6所述的一种制备超高性能环保氢化丁腈胶的方法，其特征在于：所述开炼机薄通时的辊距为1mm，共计拉薄通6次。
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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 | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220208 |