本发明涉及橡胶材料领域，更具体的说，它涉及一种高充油型丁腈橡胶及其制备方法。
背景技术：
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的一种合成橡胶，具有很好的耐油性、耐磨性以及耐热性，广泛用于各种耐油橡胶制品，例如耐油垫圈、耐油胶辊以及耐油软包装等方面。丁腈橡胶通常可分为普通丁腈橡胶、特殊丁腈橡胶、丁腈胶乳、热塑性弹性体(tpv)；特殊丁腈橡胶主要包括羧化丁腈(xnbr)、充油丁腈(nbr/dop)、丁腈/pvc(nbr/pvc)、丁腈/pvc/dop(nbr/pvc/dop)、预交联丁腈等。其中，充油丁腈橡胶通常是由丁腈橡胶和增塑剂制得，根据增塑剂用量的不同，可以使制得的充油丁腈橡胶具有不同的硬度；与非充油丁腈橡胶相比，充油丁腈橡胶具有加工性能好、生热低、硬度低等特点，此外，橡胶充油后可塑性增加，易于混炼，炼胶设备能力也相应提高，因此充油丁腈橡胶适合用于低硬度的印刷胶辊、胶板、密封圈和发泡制品等。
丁腈橡胶按其物理类型可分为块状、片状、粉末状或颗粒状和液态等几种形态，通常充油橡胶是由块状丁腈橡胶与dop增塑剂共混，或者块状丁腈橡胶与pvc以及dop增塑剂共混，根据增塑剂的填充量的不同，可分为不同充油度的充油型丁腈橡胶。不同充油量的丁腈橡胶硬度不同，硬度的高低可以影响到材料的加工性能，通常材料的加工性能可以用门尼粘度来标准，门尼粘度值越大，则表示材料的粘度越大，其可塑性越低，加工难度越大。根据不同的用途，可以向丁腈橡胶中混入不同量的增塑剂，当充油丁腈橡胶中混入的增塑剂越多时，则橡胶的加工性能越好，硬度越低，目前市面上已有充油量为50％的充油丁腈橡胶，例如台湾南帝的1082nbr/dop丁腈橡胶，其丙烯腈含量为33％，含有50％的dop，门尼粘度ml1+4，100℃为50，其邵氏硬度为28左右。
虽然随着充油量的增加，充油丁腈橡胶的硬度会逐渐降低，但是当充油量过大时，会使得充油丁腈橡胶的挺性明显降低，从而影响制品的尺寸稳定性，因此，目前的充油丁腈橡胶仍然存在着硬度与制品挺性难以协调的矛盾。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高充油型丁腈橡胶，其具有充油量大、橡胶硬度低、挺性好、加工性能好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种高充油型丁腈橡胶，其具有制备方便简单、生产效率高的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种高充油型丁腈橡胶，由重量比为10:10:(0.5-1.5):(0.5-1.5)的粉末丁腈橡胶、增塑剂、白油膏和白炭黑制成；
所述粉末丁腈橡胶的门尼粘度ml1+4，100℃为110±10，丙烯腈含量为33.0±1.0％；
所述增塑剂的化学成分为烷基磺酸盐酯和酚酸。
通过采用上述技术方案，本发明的充油丁腈橡胶中增塑剂与粉末丁腈橡胶的用量比为1:1，具有高充油量的特点，通过白油膏以及白炭黑的配合，可以提高原料的分散性、增加增塑剂与粉末丁腈橡胶的相容性、提高胶料的表面光滑度以及产品的挺性，在高充油量的情况下，使制得的充油丁腈橡胶不仅具有硬度低以及加工性能好的特点，而且原料混合均匀，不会产生增塑剂迁移、析出的现象；使用本发明的充油丁腈橡胶制备的印刷胶辊等制品，具有很好的挺性，使其可以保持很好的尺寸稳定性。但是由于目前市面上的充油丁腈橡胶的充油量无法达到最大，其硬度多为20以上，因此当需要加工硬度较低的橡胶制品时，则需要向该充油丁腈橡胶中再添加一定量的增塑剂，由于炼胶是采用密炼机或开炼机进行混炼，当加入过多的增塑剂时，在混炼的过程中，胶料与密炼机或开炼机会打滑而无法作业，导致新添加的增塑剂与原有充油丁腈不易混合，并且混合后的增塑剂容易析出，产品性能不稳定；而本发明的充油丁腈橡胶硬度较低，可以满足市面上大部分橡胶制品的最低硬度要求，使用方便，当需要将其加工成较高硬度的橡胶制品时，只需要添加一定量丁腈橡胶进行共混，不同于向高硬度的充油丁腈中新添加增塑剂，向低硬度的充油丁腈中新添加丁腈橡胶时，其共混效率更高，不会发生增塑剂迁移、析出的问题，只需要简单的共混，即可满足其硬度要求，制得性能稳定、均匀性高的充油丁腈橡胶制品，大大提高了后续的生产效率。
进一步地，由重量比为10:10:1:1的粉末丁腈橡胶、增塑剂、白油膏和白炭黑制成。
通过采用上述技术方案，在上述配比下，粉末丁腈橡胶与增塑剂的用量比为1:1，白油膏与白炭黑的添加量均为粉末丁腈橡胶以及增塑剂的1/10，在此配方下，制得的充油丁腈橡胶的硬度低、制品挺性好，产品的综合性能最佳。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种高充油型丁腈橡胶的制备方法，包括如下步骤：
s1、按照比例，取粉末丁腈橡胶与增塑剂总量的50％的增塑剂进行预混，得到预混料；
s2、将预混料与剩余增塑剂分批混炼，然后再加入白油膏与白炭黑，经混炼、排胶、挤出后，得到高充油型丁腈橡胶。
通过采用上述技术方案，粉末丁腈橡胶为粉末状，与增塑剂具有较大的接触面积，但是其硬度高，门尼粘度大，虽然具有很好的挺性，但是其加工性能较差，通过将粉末丁腈橡胶与增塑剂总量的一半的增塑剂进行预混，得到预混料，而后将预混料与增塑剂分批共混，可以大幅度提高粉末丁腈橡胶与增塑剂共混的均匀性，并且通过白油膏与白炭黑的配合，可以进一步提高增塑剂与粉末丁腈橡胶共混的均匀性，改善加工性能。
进一步地，s1中，当预混温度达到95-105℃时，出料，得到预混料。
通过采用上述技术方案，将粉末丁腈橡胶与增塑剂进行高速混合，在高速搅拌机的搅拌下，通过摩擦生热，使得预混温度逐渐升高，当预混温度达到95-105℃时，说明粉末丁腈橡胶与增塑剂已充分混合。
进一步地，s2中，预混料与剩余增塑剂分2-4次分批加入密炼机中。
通过采用上述技术方案，将预混料与增塑剂分批混合密炼，可以提高预混料与增塑剂混合的均匀性。
进一步地，s2中混炼温度为110-130℃后，进行排胶。
通过采用上述技术方案，将预混料与增塑剂混合，随着密炼的进行，胶料温度逐渐升高，当混炼温度达到110-130℃时，说明原料充分已充分混合，可以进行排胶，进行后续加工。
进一步地，s2中挤出温度为75-85℃。
通过采用上述技术方案，将混合料经过挤出机在75-85℃的温度下挤出充分混合，有利于提高产品性能的稳定性。
进一步地，所述高充油型丁腈橡胶的邵氏a硬度为15。
通过采用上述技术方案，高充油型丁腈橡胶的邵氏a硬度达到15，产品具有硬度低、加工性能好、制品挺度高的优点，大大提高了后续制品的加工效率。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1.本发明的高充油型丁腈橡胶具有硬度低、加工性能好、制品挺度高的优点，大大提高了后续制品的加工效率；
2.在制备高充油型丁腈橡胶时，首先将粉末丁腈橡胶与一部分增塑剂预混，而后将预混料与增塑剂分批共混，可以大大提高增塑剂与预混料混合的均匀性，通过白油膏和白炭黑的配合，可以进一步提高原料的分散性，可以降低增塑剂迁移、析出的现象，有利于提高产品性能的稳定性。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例
以下实施例中的粉末丁腈橡胶选自德国朗盛提供的型号为
实施例1：一种高充油型丁腈橡胶采用如下方法制备而得：
s1、将100kg粉末丁腈橡胶与50kg增塑剂置于高速搅拌机中，以5000r/min的速度搅拌预混，当预混温度达到100℃时，出料，得到预混料；
s2、取预混料以及剩余50kg增塑剂，将其分3次加入密炼机中，每次混炼15min，当预混料与增塑剂完全添加后，加入10kg白油膏与10kg白炭黑，进行混炼，当混炼温度达到120℃时，排胶卸料得到胶料；然后将胶料置于风冷单螺杆造粒机中，将单螺杆造粒机的摸头温度设置为75℃，套筒温度为85℃，挤出温度为80℃，单螺杆转速为300r/min，经过挤出、造粒后，得到高充油型丁腈橡胶。
实施例2：一种高充油型丁腈橡胶采用如下方法制备而得：
s1、将100kg粉末丁腈橡胶与50kg增塑剂置于高速搅拌机中，以5000r/min的速度搅拌预混，当预混温度达到95℃时，出料，得到预混料；
s2、取预混料以及剩余50kg增塑剂，将其分2次加入密炼机中，每次混炼10min，当预混料与增塑剂完全添加后，加入5kg白油膏与5kg白炭黑，进行混炼，当混炼温度达到110℃时，排胶卸料得到胶料；然后将胶料置于风冷单螺杆造粒机中，将单螺杆造粒机的摸头温度设置为70℃，套筒温度为80℃，挤出温度为75℃，单螺杆转速为300r/min，经过挤出、造粒后，得到高充油型丁腈橡胶。
实施例3：一种高充油型丁腈橡胶采用如下方法制备而得：
s1、将100kg粉末丁腈橡胶与50kg增塑剂置于高速搅拌机中，以5000r/min的速度搅拌预混，当预混温度达到105℃时，出料，得到预混料；
s2、取预混料以及剩余50kg增塑剂，将其分4次加入密炼机中，每次混炼20min，当预混料与增塑剂完全添加后，加入15kg白油膏与15kg白炭黑，进行混炼，当混炼温度达到130℃时，排胶卸料得到胶料；然后将胶料置于风冷单螺杆造粒机中，将单螺杆造粒机的摸头温度设置为80℃，套筒温度为90℃，挤出温度为85℃，单螺杆转速为300r/min，经过挤出、造粒后，得到高充油型丁腈橡胶。
对比例
对比例1选用台湾南帝提供的型号为1082的nbr/dop丁腈橡胶。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，白油膏的用量为0.4kg，白炭黑的用量为0.4kg。
对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于，白油膏的用量为1.6kg，白炭黑的用量为1.6kg。
对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于，白油膏的用量为0.4kg，白炭黑的用量为1.6kg。
对比例5：本对比例与实施例1的不同之处在于，白油膏的用量为1.6kg，白炭黑的用量为0.4kg。
性能测试
按照如下方法，对实施例1-3与对比例1-5中的试样的性能进行测试，将测试结果示于表1。
门尼粘度：根据gb/t1232《门尼粘度测试标准》，对试样的门尼粘度进行测试。
邵氏a硬度：根据gb/t531《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》，对样品的硬度进行测试。
应用测试：低硬度的充油丁腈橡胶主要是用于制造胶辊，但是传统低硬度的充油丁腈橡胶的挺性较差，在使用挤出缠绕加工工艺时，会出现较为严重的胶条流淌并下垂的现象，导致缠胶强度较低，易出现垂驰、断胶、胶辊管壁厚度不均一、尺寸稳定性较差的问题。低硬度胶辊的硬度一般为20-45，在胶料的门尼粘度以及硬度较低的情况下，其加工性能较好，因此，一般来说当充油丁腈橡胶的硬度提高时，其挺性也会提高，但是硬度较高时，又会降低胶料的加工性能，因此，目前传统的充油丁腈橡胶存在硬度以及挺性的矛盾，为了验证本发明的充油丁腈橡胶除了具有较低的硬度外，需要对由其制备的胶辊制品的性能进行测试。
采用实施例以及对比例中的充油丁腈橡胶，按照如下方法制成胶辊，对胶辊上的包覆胶的压缩永久变形以及拉断永久变形进行测试。
压缩永久变形：通过检测橡胶制品的压缩永久变形性能，可以检测材料的抗变形能力，从而可以评估橡胶的挺性；根据gb/t7759.1-2015《硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分：在常温及高温条件下》，对试样的压缩永久变形性能进行测试。
扯断永久变形：按照gb/t528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》规定，制备哑铃状试样，将其扯断后，停放3min，将断开的两部分吻合在一起，用量具测量两标志线的距离，扯断永久变形＝(扯断后试样尺寸-扯断前试样尺寸)/试样扯断前试样尺寸×100％。
胶辊采用如下方法制备：取100kg充油丁腈橡胶，加入5kg氧化锌、5kg硬脂酸以及2kg促进剂sp，混炼3min，然后加入20kg炭黑，混炼3min，加入25kg硫磺、2kg促进剂dm混炼3min，待密炼机温度达到110℃时，排胶，得到混炼胶块；然后将混炼胶块置于开炼机中，薄通3次后出片，得到胶片，停放备用；将螺杆挤出机预热至60℃，将胶片投入螺杆挤出机中，得到胶条，启动旋转包胶机，使胶条缠绕在辊芯上，然后再缠绕尼龙水布带，得到预制胶辊；然后将预制胶辊置于置于硫化机中，在160℃的温度下，硫化10min，冷却后，得到胶辊。
表1实施例与对比例中充油丁腈橡胶性能测试表
通过表1数据可知，本发明制备的充油丁腈橡胶具有充油量高、硬度低、加工性能好的优点，并且尤其制备的胶辊具有较低的压缩永久变形以及扯断永久变形，说明本发明的充油丁腈橡胶具有很好的挺性。本发明以高硬度、高门尼粘度的粉末丁腈橡胶为主要原料，与增塑剂分批混炼，可以提高二者混炼的相容性，而后通过白油膏与白炭黑在一定比例下的配合，原料简单，加工方便，制得一种兼顾硬度以及挺性的充油丁腈橡胶，当粉末丁腈橡胶、增塑剂、白油膏和白炭黑的用量比为10:10:1:1时，硬度可达到15，满足大多数橡胶制品的最低硬度需求，以本发明的充油丁腈橡胶为原料，制备丁腈橡胶制品时，只需根据其所需硬度添加相应的普通丁腈橡胶，使得混炼更加方便，大大提高了后续加工的效率。
对比例2的白油膏的用量为0.4kg，白炭黑的用量为0.4kg；对比例3的白油膏的用量为1.6kg，白炭黑的用量为1.6kg。相较于实施例1，对比例2的充油丁腈橡胶的门尼粘度以及硬度明显升高，压缩永久变形以及扯断永久变形明显增大；对比例3的充油丁腈橡胶的门尼粘度、硬度、压缩永久变形以及扯断永久变形无明显变化，说明当白油膏和白炭黑的加入有助于降低充油丁腈橡胶的门尼粘度、硬度，提高制品的挺性，但是当其用量超过本发明的最高限度后，其对充油丁腈橡胶的影响较小。
对比例4的白油膏的用量为0.4kg，白炭黑的用量为1.6kg；对比例5的白油膏的用量为1.6kg，白炭黑的用量为0.4kg。相较于实施例1，对比例4的充油丁腈橡胶的硬度、压缩永久变形以及扯断永久变形有所增大，对比例5的充油丁腈橡胶的门尼粘度、压缩永久变形以及扯断永久变形明显增大，说明白油膏与白炭黑的用量具有协调作用，当二者并且，且用量相近时，有助于降低充油丁腈橡胶的门尼粘度、硬度，提高制品的挺性。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。