氢化丁腈橡胶与丙烯酸钠盐离子键聚合体共混耐油软管胶料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及胶管技术领域，具体涉及一种耐油胶软管用胶料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展，对汽车和设备燃料和润滑系统所采用的胶料的耐油、耐热、耐化学腐蚀等性能的要求越来越高，相对于传统的耐油胶管采用的氯化聚乙烯橡胶或氟橡胶，氢化丁腈橡胶在具有较好耐油性能的同时，还具有更好的力学强度、耐热性和耐化学腐蚀能力，因此近年来在胶管胶料领域得到广泛的应用。
[0003]耐油胶管胶料的质量是影响产品使用性能的主要因素之一，其主要包括要求胶料有较好的耐热非极性油性，以保证使用状态下高温各种矿物油料的顺利输送；较好的耐热氧老化性，以保证高温使用时较小的物理机械性能变化率。由于氢化丁腈橡胶较高的成本且加工性能较差，在使用过程中常与丁晴橡胶、酚醛树脂等其它的材料进行共混加工，以共混物的形式进行使用，但共混物的加入会降低氢化丁腈橡胶的耐受性能和力学性能，导致制品性能的下降，难以达到产品的需要。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的存在的问题，本发明提供了一种氢化丁腈橡胶与丙烯酸钠盐离子键聚合体共混耐油软管胶料及其制备方法，本发明提供的耐油软胶管胶料采用丙烯酸钠盐离子键聚合体弹性体与氢化丁腈橡胶进行共混，具有优异的力学、耐油和耐老化性能，本发明通过如下的技术方案来实现:
[0005]—种耐油软管胶料，其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:氢化丁腈橡胶70-95份、丙烯酸钠盐离子键聚合体5-30份、氧化锌5份、硫磺0.4-0.6份、硫化促进剂TMTD2-2.5份、硫化促进剂MBS 2.5份、补强剂70份、软化剂15-20份、增粘树脂5份、防老剂3份。
[0006]优选的，所述补强剂为炭黑N550和炭黑N774。
[0007]优选的，所述软化剂为松焦油、妥尔油、芳烃油或者环烷油。
[0008]优选的，所述增粘树脂为酚醛树脂或古马隆树脂。
[0009]优选的，所述防老剂为4020和防老剂MB。
[0010]优选的，所述耐油软管胶料还包括0.3-0.8份的1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基环已烷。
[0011]本发明还提供了上述耐油软管胶料的制备方法，包括如下步骤:
[0012]将氢化丁腈橡胶、丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼，合炼温度为80-100°C，时间2-3分钟，待合炼均匀后待用；再在密炼机中依次加入氧化锌、促进剂MBS、补强剂、软化剂、增粘树脂和防老剂混炼均匀，排胶温度60-110°C ;最后在开炼机加入硫黄和促进剂TMTD进行薄通开炼，混合均匀，加料温度30-90°C，开炼2-5分钟，下片出胶得到耐油胶管胶料。
[0013]优选的，本发明还提供了制备含有二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基环已烷的耐油软管胶料的制备方法，包括如下步骤:
[0014]将氢化丁腈橡胶、丙烯酸钠盐离子键聚合体加入密炼机进行合炼，合炼温度为80-100°C，时间2-3分钟，待合炼均匀后待用；再在密炼机中依次加入氧化锌、促进剂MBS、补强剂、软化剂、增粘树脂和防老剂混炼均匀，排胶温度60-110°C;最后在开炼机加入硫黄、促进剂TMTD和1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基环已烷进行薄通开炼，混合均匀，加料温度30-90°C，开炼2-5分钟，下片出胶得到耐油胶管胶料。
[0015]本发明选用氢化丁腈橡胶作为共混胶的主要组分，充分利用氢化丁腈橡胶的分子结构的高饱和性，使胶料较为优异的耐热分解性；同时利用氢化丁腈橡胶分子结构的-CN基团，使胶料具有较好的耐非极性矿物油的能力；共混胶中丙烯酸钠盐离子键聚合体聚合物的使用，首先改善了共混胶在混炼过程的加工性能，同时提高管体胶料与骨架材料的粘合性能和管体的耐磨性能，使硫化胶有较好的物机性能保持率；通过合理的选择相应的硫化体系，使其硫化过程与其他胶料有良好的配合，可进一步保证耐热油胶管的质量；与现有技术中的胶管胶料相比，本发明提供的胶料常规性能有所提高，并热老化后的拉伸强度和断裂伸长率的变化率较小，进一步使胶管热油环境使用过程中的胶料性能保持率得以提高，同时降低了胶料的DIN磨耗下降，大幅度提高了胶管的寿命和使用性能。
【具体实施方式】
[0016]下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这些实施例的限制。
[0017]对比例:
[0018]本对比例中的耐油软管胶料，其组成按重量计包括如下组分:
[0019]氢化丁腈橡胶70份、丁腈橡胶30份、氧化锌5份、硫磺0.8份、硫化促进剂TMTD 2份、硫化促进剂MBS 2.5份、硬脂酸3份、炭黑N550 70份、松焦油15份、酚醛树脂5份、防老剂4020和防老剂MB 3份。
[0020]所述耐油软管胶料采用如下的制备方法制成，将氢化丁腈橡胶70份、丁腈橡胶30份加入密炼机进行合炼，合炼温度为80°C，时间3分钟，待合炼均匀后待用；再在密炼机中依次加入氧化锌5份、促进剂MBS 2.5份、炭黑N550 70份、松焦油15份、酚醛树脂5份、防老剂4020和防老剂MB 3份混炼均匀，排胶温度80°C ;最后在开炼机加入硫黄0.6份、促进剂TMTD 2.4份、硬脂酸3份进行薄通开炼，混合均匀，加料温度60°C，开炼3分钟，下片出胶得到耐油胶管胶料。
[0021 ] 胶料硫化条件，温度160 °C，时间2分钟。
[0022]所得胶料性能指标如下:拉伸强度20.5MPa，拉断伸长率330 %，100 %定伸强度
6.3MPa，160°C X 72h老化前后拉伸强度变化率-5%，160°C X 72h老化前后拉伸强度变化率-39%，DIN 磨耗 137mm3，3# 油 160。。X 72 体积变化率 32.2%。
[0023]实施例1:
[0024]本实施例提供了一种耐油软管胶料，其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:氢化丁腈橡胶95份、丙烯酸钠盐离子键聚合体5份、氧化锌5份、硫磺0.6份、硫化促进剂TMTD 2.4份、硫化促进剂MBS 2.5份、炭黑N550和N774 70份、松焦油15份、酚醛树脂5份、防老剂4020和防老剂MB 3份。
[0025]所述耐油软管胶料采用如下的制备方法制成，将氢化丁腈橡胶95份、丙烯酸钠盐离子键聚合体5份加入密炼机进行合炼，合炼温度为80°C，时间3分钟，待合炼均匀后待用；再在密炼机中依次加入氧化锌、促进剂MBS、炭黑N550和N774、松焦油、酚醛树脂、防老剂4020和防老剂MB混炼均匀，排胶温度100°C ;最后在开炼机加入硫黄、促进剂TMTD，进行薄通开炼，混合均匀，加料温度低于90°C，开炼4分钟，下片出胶得到耐油胶管胶料。
[0026]胶料硫化条件，温度160 °C，时间2分钟。
[0027]所得胶料性能指标如下:拉伸强度22MPa，拉断伸长率353 %，100 %定伸强度
7.9MPa，160°C X72h老化前后拉伸强度变化率+5%，160°C X72h老化前后拉伸强度变化率-19%，DIN 磨耗 121mm3，3# 油 160°C X 72 体积变化率 22.1%。
[0028]实施例2:
[0029]本实施例提供了一种耐油软管胶料，其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:氢化丁腈橡胶90份、丙烯酸钠盐离子键聚合体10份、氧化锌5份、硫磺0.5份、硫化促进剂TMTD 2份、硫化促进剂MBS 2.5份、硫化促进剂1，1_ 二叔丁基过氧基_3，3，5-三甲基环已烷0.3份、炭黑N550和N774 70份、妥尔油20份、酚醛树脂5份、防老剂4020和防老剂MB3份。
[0030]所述耐油软管胶料采用如下的制备方法制成，将氢化丁腈橡胶90份、丙烯酸钠盐离子键聚合体10份加入密炼机进行合炼，合炼温度为90°C，时间3分钟，待合炼均匀后待用；再在密炼机中依次加入氧化锌5份、促进剂MBS 2.5份、炭黑N550和N774 70份、妥尔油、酚醛树脂、防老剂4020和防老剂MB混炼均匀，排胶温度100°C;最后在开炼机加入硫黄、促进剂TMTD和硫化促进剂1，1- 二叔丁基过氧基_3，3，5-三甲基环已烷进行薄通开炼，混合均匀，加料温度45°C，开炼5分钟，下片出胶得到耐油胶管胶料。
[0031 ] 胶料硫化条件，温度160 °C，时间2分钟。
[0032]所得胶料性能指标如下:拉伸强度18.5MPa，拉断伸长率351%，100%定伸强度
8.2MPa，160°C X72h老化前后拉伸强度变化率+6.6%,160°C X72h老化前后拉伸强度变化率-17%，DIN 磨耗 122mm3，3# 油 160°C X 72 体积变化率 20 %。
[0033]实施例3
[0034]本实施例提供了一种耐油软管胶料，其特征在于胶料的各组分和质量份数如下:氢化丁腈橡胶85份、丙烯酸钠盐离子键聚合体15份、氧化锌5份、硫磺0.4份、硫化促进剂TMTD 2.5份、硫化促进剂MBS 2.5份、硫化促进剂1，1_ 二叔丁基过氧基_3，3，5-三甲基环已烷0.5份、炭黑N550和N774 70份、芳烃油15份、古马隆树脂5份、防老剂4020和防老剂MB 3份。
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