本发明涉及高分子材料技术领域,涉及到能应用于耐高温、耐化学介质的氢化丁腈复合材料。
背景技术:
随着科学技术和工业的快速发展,现有市场上的丁腈橡胶在应用到高温、化学介质腐蚀等较恶劣环境时,其性能已满足不了要求。氢化丁睛橡胶与传统的丁睛橡胶相比,其分子结构中含有少量或不含碳碳双键,它不仅具有的耐油、耐磨、耐低温等性能,而且还具有更优异的耐热氧老化、耐臭氧、耐化学介质和良好的动态性能等,是目前最具发展潜力的橡胶品种之一,在许多方面已取代了氟橡胶等其它特种橡胶,已广泛地应用于汽车、油田等工业领域。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种能够耐高温,耐化学介质的氢化丁腈橡胶组合物,可以应用于油田、汽车等领域。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:
一种氢化丁腈复合材料,其特征在于按照质量份数计,各组分的配比:
氢化丁腈橡胶100份;
甲基丙烯酸20-25份;
蒙脱土8-10份;
氧化锌16-20份;
硬脂酸1-2份;
防老剂0.5-1.5份;
硫化剂4-8份;
硫化助剂1-2份。
其中,所述的氢化丁腈橡胶的氢化度大于99%,丙烯腈含量为43%,门尼粘度55-70,残余双键含量≤0.9。
其中,所述的氧化锌为纳米氧化锌,其平均粒径是9nm-10nm.比表面积是89m2/g-80m2/g。
其中,所述的硫化剂为过氧化物,特别是过氧化二异丙苯,过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯或者它们的混合物,混合物的比例为2∶1~1∶2之间.
其中,所述的防老剂为n-环己基-n’-苯基对苯二胺和2-巯基苯并咪唑,比例为2∶1~1∶2之间;
其中,所述的硫化助剂为三烯丙基异氰脲酸酯.
一种氢化丁腈复合材料的制备方法,包括如下步骤:将氢化丁腈橡胶在开练机塑练,50℃左右打两面三刀及三角包10~20次,至混合均匀下片,塑练后,加入到60℃密练机内,然后依次加入硬脂酸、氧化锌、防老剂、混炼一段时间待扭矩平稳5分钟后,滴加甲基丙烯酸,然后将密炼机温度升高到100℃,加入蒙脱土混炼10分钟,获得i型混炼胶.将i型混炼胶在开练机混炼,然后加入硫化剂和硫化助剂,混炼均匀后下片,在平板硫化仪上,于165℃下,硫化20mins,获得硫化氢化丁腈橡胶,进行性能测试。
一种氢化丁腈复合材料的制备方法,包括如下步骤:将氢化丁腈橡胶在开练机塑练,50℃左右打两面三刀及三角包10~20次,至混合均匀下片,塑练后,加入到100℃密练机内,加入蒙脱土混炼10分钟;将密练机降温至60℃,然后依次加入硬脂酸、氧化锌、防老剂、混炼一段时间待扭矩平稳5分钟后,滴加甲基丙烯酸,获得ii型混炼胶,然后,将ii混炼胶在开练机上加入硫化剂和硫化助剂,混炼均匀后下片,在平板硫化仪上,于165℃下,硫化20mins,获得硫化氢化丁腈橡胶,进行性能测试.
本发明具有如下有益效果:以氢化丁腈橡胶为主体材料,以原位合成的甲基丙烯酸锌和有机改性蒙脱土为功能性填料,所制备的氢化丁腈复合材料具有良好的耐高温性和耐化学介质性,以及良好的力学性能。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
将100份氢化丁腈橡胶在开练机进行塑练后,加入到60℃密练机内,然后依次加入1份硬脂酸、16份氧化锌、0.5份防老剂、混炼一段时间待扭矩平稳5分钟后,缓慢滴加20份甲基丙烯酸,然后将密炼机温度升高到100℃,加入10蒙脱土混炼10分钟,在开练机上加入4份过氧化异丙苯和1份三烯丙基异氰脲酸酯,混炼均匀后下片。在平板硫化仪上,于165℃下,硫化20mins,获得硫化氢化丁腈橡胶,进行性能测试。
实施例2
将100份氢化丁腈橡胶在开练机进行塑练后,加入到100℃密练机内,然后加入10份蒙脱土混炼十分钟;将初步混炼的橡胶放入60℃密炼机内,然后依次加入2份硬脂酸、20份氧化锌、1.5份防老剂、混炼一段时间待扭矩平稳5分钟后,缓慢滴加25份甲基丙烯酸,然后在开练机上加入8份过氧化二异丙苯,过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯,比例为1∶1和2份三烯丙基异氰脲酸酯,混炼均匀后下片,制得混炼胶。在平板硫化仪上,于165℃下,硫化20mins,获得硫化氢化丁腈橡胶,进行性能测试。
实施例3
将100份氢化丁腈橡胶在开练机进行塑练后,加入到60℃密练机内,然后依次加入1份硬脂酸、17份氧化锌、1份防老剂、混炼一段时间待扭矩平稳5分钟后,缓慢滴加22份甲基丙烯酸,然后将密炼机温度升高到100℃,加入10蒙脱土混炼10分钟,在开练机上加入4份过氧化异丙苯和2份三烯丙基异氰脲酸酯,混炼均匀后下片,在平板硫化仪上,于165℃下,硫化20mins,获得硫化氢化丁腈橡胶,进行性能测试。
实施例4
将100份氢化丁腈橡胶在开练机进行塑练后,加入到100℃密练机内,然后加入10份蒙脱土混炼十分钟;将初步混炼的橡胶放入60℃密炼机内,然后依次加入1份硬脂酸、17份氧化锌、1份防老剂、混炼一段时间待扭矩平稳5分钟后,缓慢滴加22份甲基丙烯酸,然后在开练机上加入4份过氧化异丙苯和2份三烯丙基异氰脲酸酯,混炼均匀后下片,在平板硫化仪上,于165℃下,硫化20mins,获得硫化氢化丁腈橡胶,进行性能测试。
实施例3和实施例4所制得的硫化橡胶的性能如下表1所示。
表1硫化橡胶的性能