一种耐热改性丁腈橡胶材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种耐热改性丁腈橡胶材料。
【背景技术】
[0002]随着工业领域快速发展，传统的橡胶材料已经满足不了需求，无机刚性粒子的填充是橡胶改性技术方式之一，经无机刚性粒子填充改性的橡胶，成本大幅度的降低，由于膨润土资源丰富、价格便宜，作为无机填充物在橡胶制品中得到了广泛的应用，膨润土又名班脱岩、膨土岩、改性纳米二氧化钛，是国民经济建设中用途广、用量大的一种非金属矿产资源，七十年代开始，膨润土在橡胶中的应用进入了一个新的发高度，事实上，膨润土填充后橡胶力学性能一般，随着膨润土填充量大，这种缺陷越来越明显，橡胶使用寿命较短，如何制备一种力学性能好，使用寿命长的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种耐热改性丁腈橡胶材料，耐热性能和力学性能优异，耐老化性能良好，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种耐热改性丁腈橡胶材料，其原料按重量份数包括:丁腈橡胶50-80份，三元乙丙橡胶30-40份，钛酸酯偶联剂1-2份，硫磺0.5-1.5份，促进剂4010NA
1-1.5份，N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺1-2份，氧化锌0.5-2份，改性纳米二氧化钛20-30份，改性膨润土 20-30份，碳化硅晶须20-25份，纳米氧化锌23-28份，炉法炭黑30-40份，硬脂酸钙1-2份，微晶石蜡1-2份，防老剂AWl.5-2份，防老剂RD1-2份，硬脂酸1-2.5份；
[0005]在改性膨润土的制备过程中，将麦芽糖加入到去离子水中搅拌均匀，继续加入稀土化合物、分散剂搅拌均匀得到预制料，向预制料中加入膨润土混合均匀，其中膨润土粒径为10_30nm，置于微波反应器中在真空状态进行微波处理，静置至室温得到稀土改性膨润土。
[0006]优选地，稀土化合物是指镧、铈、镨及钕形成的金属氧化物的一种或多种；
[0007]优选地，稀土化合物为经硅烷偶联剂活化处理的氧化镧粉体、氯化钇粉体、氯化镨粉体、硝酸镧粉体的一种或多种。
[0008]优选地，分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠及焦磷酸钠的一种或多种。
[0009]优选地，在改性膨润土的制备过程中，按重量份将1-3份麦芽糖加入到20-30份去离子水中搅拌均匀，继续加入0.001-0.003份稀土化合物、0.0005-0.001份分散剂搅拌均勾得到预制料，向预制料中加入10-15份膨润土混合均勾，其中膨润土粒径为10-30nm，置于微波反应器中在真空状态进行微波处理，其中在微波处理过程中，首先设定微波功率为300-400W，微波处理5-10min，静置l_2min，继续设定微波功率为400-450W，微波处理
2-4min，静置l_3min，继续设定微波功率为500-550W，微波处理l_2min，静置l_2min，继续设定微波功率为600-700W，微波处理l_2min，静置至室温得到稀土改性膨润土。
[0010]优选地，粉末丁腈橡胶、三元乙丙橡胶的重量比为60-64:32-36。
[0011]优选地，粉末丁腈橡胶、硫磺及改性膨润土的重量比为60-64:1-1.4:24_28。
[0012]优选地，其原料按重量份数包括:丁腈橡胶60-64份，三元乙丙橡胶32-36份，钛酸酯偶联剂1.4-1.8份，硫磺1-1.4份，促进剂401ONA 1.2-1.4份，N，N，-间苯撑双马来酰亚胺1.5-1.8份，氧化锌0.8-1.2份，改性纳米二氧化钛24-26份，改性膨润土 24-28份，碳化硅晶须22-24份，纳米氧化锌24-26份，炉法炭黑32-36份，硬脂酸钙1.2-1.6份，微晶石蜡1.4-1.8份，防老剂Affl.6-1.8份，防老剂RDl.2-1.4份，硬脂酸1.5-2份。
[0013]上述耐热改性丁腈橡胶材料的制备方法如下:将粉末丁腈橡胶、硬脂酸放入密炼机中混炼均匀，混炼温度为75-83°C ;将得到的物料与纳米氧化锌、三元乙丙橡胶、改性纳米二氧化钛、改性膨润土、碳化硅晶须、炉法炭黑、N，N’_间苯撑双马来酰亚胺、钛酸酯偶联剂、硬脂酸钙、微晶石蜡、防老剂AW、防老剂RD放入开炼机中混炼均匀，混炼温度为80-85°C ;然后向得到的物料中加入硫磺、促进剂NS、氧化锌混炼均匀，混炼温度为90-98°C;采用双螺杆挤出机挤出、切粒，然后在注塑机上注塑成型得到耐热改性丁腈橡胶材料。
[0014]本发明通过添加丁苯粉末橡胶与三元乙丙橡胶，同时采用炉法炭黑、改性膨润土纤维、改性纳米二氧化钛补强，硫磺、纳米氧化锌配合硫化，并与促进剂4010NA配合作用，制品力学性能优异，耐老化性能显著增强，并在配方中添加碳化硅晶须、钛酸酯偶联剂，碳化硅晶须具有均匀的横截面及较完整的内部结构，易于与钛酸酯偶联剂合、粉末丁腈橡胶及三元乙丙橡胶的界面粘合，相容性与粘结力好，应力能从橡胶基体传递到纤维上，受外力强烈撞击时上述结构可以很好的承受应力，改善橡胶的韧性，机械强度、撕裂强度优异，使用寿命大大延长；且改性膨润土成本低，耐冲击强度高，作为天然增强材料，与粉末丁腈橡胶、纳米氧化锌、三元乙丙橡胶、钛酸酯偶联剂、碳化硅晶须、改性纳米二氧化钛共同作用，经稀土改性后的膨润土粉体表面性能发生改变，其中稀土元素外电子层结构有较多未被电子填充的空轨道，可作为中心离子接受配位体的孤对电子，稀土元素独特的外电子层结构决定了其化合物具有很多奇特的功能，其多重空轨道可接受多种配体提供的孤对电子形成配位键，配位键的键能远大于采用传统的偶联剂改性的表面吸附力、物理缠绕力及范德华力，产品的力学性能，物料间的黏合性进一步增强，产品的耐热性能优异，成本低，安全环保。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
[0016]本发明提出的一种耐热改性丁腈橡胶材料，其原料按重量份数包括:丁腈橡胶50份，三元乙丙橡胶40份，钛酸酯偶联剂I份，硫磺1.5份，促进剂4010NA1份，N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺2份，氧化锌0.5份，改性纳米二氧化钛30份，改性膨润土 20份，碳化硅晶须25份，纳米氧化锌23份，炉法炭黑40份，硬脂酸钙I份，微晶石蜡2份，防老剂AWl.5份，防老剂RD2份，硬脂酸I份；
[0017]在改性膨润土的制备过程中，按重量份将3份麦芽糖加入到20份去离子水中搅拌均匀，继续加入0.003份氧化镧、0.0005份焦磷酸钠搅拌均匀得到预制料，向预制料中加入15份膨润土混合均匀，其中膨润土粒径为10-30nm，置于微波反应器中在真空状态进行微波处理，其中在微波处理过程中，首先设定微波功率为300W，微波处理lOmin，静置lmin，继续设定微波功率为450W，微波处理2min，静置3min，继续设定微波功率为500W，微波处理2min，静置lmin，继续设定微波功率为700W，微波处理lmin，静置至室温得到稀土改性膨润土。
[0018]实施例2
[0019]本发明提出的一种耐热改性丁腈橡胶材料，其原料按重量份数包括:丁腈橡胶80份，三元乙丙橡胶30份，钛酸酯偶联剂2份，硫磺0.5份，促进剂4010NA1.5份，N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺I份，氧化锌2份，改性纳米二氧化钛20份，改性膨润土 30份，碳化硅晶须20份，纳米氧化锌28份，炉法炭黑30份，硬脂酸钙2份，微晶石蜡I份，防老剂AW2份，防老剂RDl份，硬脂酸2.5份；
[0020]在改性膨润土的制备过程中，按重量份将I份麦芽糖加入到30份去离子水中搅拌均匀，继续加入0.001份稀土化合物、0.001份分散剂搅拌均匀得到预制料，向预制料中加入10份膨润土混合均匀，其中膨润土粒径为