一种耐酸碱氯丁橡胶的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及橡胶制造技术领域，具体涉及一种非硫调型氯丁橡胶配方，采用该配 方制备的橡胶复合材料具有优异耐酸碱性能。
【背景技术】：
[0002] 氯丁橡胶由氯丁二烯为原料制得的合成橡胶，通用型氯丁橡胶分为硫调型和非硫 调型两种，硫调型氯丁橡胶硫化时可以不需要促进剂，非硫调型氯丁橡胶需配合促进剂。氯 丁橡胶具有良好的物理机械性能，耐油，耐酸碱，耐化学试剂等性能，广泛应用于胶辊，胶 管，输送带等领域。特别是在金属制品行业中，需要对金属表面进行酸蚀达到清洁，亚光要 求，工业胶辊需要长时间浸泡在酸液或碱液等具有腐蚀性介质中，所以对橡胶制品性能要 求较高。本发明在配方中引入片层结构石墨烯与炭黑并用补强氯丁橡胶，石墨烯加入不仅 对氯丁橡胶实现补强，同时片层结构填料有效阻止了酸碱介质对氯丁橡胶内部结构的侵 蚀，从而制备高性能耐酸碱氯丁橡胶复合材料，满足目前工业产品对氯丁橡胶制品的性能 要求。本发明不仅解决了氯丁橡胶常规使用条件下性能要求，而且赋予氯丁橡胶优异的耐 酸碱介质性能，具有较高性能保持率，从而有效延长氯丁橡胶制品使用寿命，实现更大的工 业价值。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的是为了提供一种耐酸碱氯丁橡胶配方，解决氯丁橡胶耐酸碱腐蚀差 的问题，采用该配方制备的氯丁橡胶复合材料具有较高强度，优异耐磨性，耐酸碱介质性 能，产品质量稳定，使用寿命长特点。由于目前石墨烯成本较高，本发明对石墨烯的用量进 行了优化，在本发明石墨烯用量范围内，氯丁橡胶复合材料具有优异的综合性能。
[0004] 为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种耐酸碱氯丁橡胶配方，其特征包 括以下以质量的原料组分
[0005] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 0.1~10 炭黑 10~100 白炭黑 10~100 硅烷偶联剂 0~10 U化锌 1~5 氧化镁 1~5 促进剂 0.1~5 硬脂酸 1~5 防老剂 .10 增塑剂 0~20
[0006] 首先将采用乳液复合将石墨烯预分散在非硫调型氯丁橡胶中，随后将石墨烯/氯 丁橡胶中放入橡胶炼胶机中混炼2min，随后加入防老剂、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶联 剂、增塑剂混炼lOmin，最后加入促进剂、氧化锌、氧化镁混炼3min，最后得到石墨稀-炭 黑-白炭黑/氯丁橡胶混炼胶，硫化并测试性能。
[0007] 本发明所述原料组分氯丁橡胶为非硫调型氯丁橡胶。
[0008] 本发明所述原料组分中炭黑可以为超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐磨炭黑，快压出 炭黑，通用炭黑，半补强炭黑。
[0009] 本发明所述原料组分中白炭黑可以为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑。
[0010] 本发明所述原料组分中硅烷偶联剂可以为Si69、Si747、KH550、KH560、KH570。
[0011] 本发明所述原料组分中促进剂可以为噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、硫脲类促进 剂。
[0012] 本发明所述原料组分中防老剂可以为胺类防老剂，酚类防老剂。
[0013] 本发明所述原料组分中增塑剂可以为石油系增塑剂，煤焦油系增塑剂，合成增塑 剂。
[0014] 本发明的主要采用石墨烯与炭黑、白炭黑并用产生协同效应，一维球状纳米粒子 与二维石墨烯片层之间具有隔离效应，一维球状粒子插入片层之间，球状填料有助于片层 石墨烯在氯丁橡胶中分散，橡胶复合材料不仅具有较高拉伸强度，撕裂强度，而且石墨烯片 层具有优异耐磨耐和酸碱性能
【具体实施方式】：
[0015] 为体现配方中石墨烯对氯丁橡胶耐酸碱腐蚀性能提高，故采用对比例1(不添加 石墨烯）与实施例1对比，下面结合对比例和实施例对发明作进一步说明
[0016] 对比例1 :
[0017] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨稀.. 0 炭黑NI 10 10 沉淀法白炭黑 10 氧化锌 5 氧化镁 4 促进剂DM 1 硬脂酸 1: 防老剂401ONA 15 防老剂RD 1.5 邻苯二甲酸二辛酯 2:0
[0018] 实施例1 :
[0019] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨稀 1.0 炭黑NllO 10 沉淀法白炭黑 10 偶联剂Si69 1 氧化锌 5 氧化镁 4 促进剂NA-22 1 硬脂酸 1 防老剂40IONA 1 5
[0020] 防老剂RD 1.5 邻苯二甲酸二辛酯 20
[0021] 实施例2 :
[0022] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨浠 5 炭黑NllO 30 炭黑N770 30 沉淀法白炭黑 50 偶联剂KH550 10 H化锌 5 氧化镁 1 促进剂TMTD 0.1 促进剂NA-22 0.5 硬脂酸 5 芳烃油 ?0
[0023] 实施例3 :
[0024] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 炭黑Ν550 m 炭黑N660 40 气相法白炭黑 10 偶联剂Si747 5 氧化锌 1 氧化镁 4 促进剂CZ 5 硬脂酸 3 防老剂D 5 防老剂40IONA 5 芳烃油 石醋 1
[0025] 实施例4 :
[0026] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 3 炭黑N234 m 炭黑N660 10 沉淀法白炭黑 100 偶联剂KH570 10 氧化锌 5 氧化镑 5 促进剂DM 3 促进剂NA-22 1 硬脂酸 % 防老剂4QIQNA 10 芳烃油 0
[0027] 实施例5 :
[0028] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 0.5 炭黑N234 50 炭黑N660 50 气相法白炭黑 20 偶联剂KH560 S 氧化锌 5 氧化镁 4 促进剂DM % 硬脂酸 2 防老剂264 10 古马隆树脂 册
[0029] 实施例6 :
[0030] 组分 质量份数 非硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 3 炭黑 N770 100 气相法白炭黑 20 氧化锌 5 氧化镁 4 促进剂DM 1 硬脂酸 ：1 防老剂40IONA 2 防老剂RD 1 芳烃油 20
[0031] 对比例与实施例中石墨烯/氯丁橡胶复合材料的制备工艺将石墨烯采用乳液复 合方法预分散在非硫调型氯丁橡胶中，随后将石墨烯/氯丁橡胶放入橡胶炼胶机中混炼 2min，随后加入防老剂、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂、增塑剂混炼lOmin，最后加入氧 化锌、氧化镁混炼3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡胶混炼胶，硫化并测试性 能。
[0032] 实施例与对比例中硫化胶性能对比如下
[0034] 对比例与实施例中酸蚀条件为20wt % H2SO4溶液90°C *72h，碱蚀条件为20wt % NaOH 溶液 90°C *72h。
[0035] 以上已对本发明中性能较佳实施例进行了详细说明，但本发明并不局限于所述实 施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同的变型 或替换，例如本方法中的炭黑仍可采用其它填料蒙脱土、陶土、埃洛石、碳纳米管等。这些等 同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种耐酸碱氯下橡胶配方，其特征在于：W非硫调型氯下橡胶质量份数为100为基 准，氯下橡胶复合材料中各组分的质量份数如下： 组分 质量份数 非硫调型氯下橡胶 W0 才巧端 0.1~1() 炭黑 10~100 白炭黑 10~100 程烧偶联剂 0~10 氧化粹 1~5 氧化镜 1~5 促进剂 1~5 硬脂酸 1~5 防老剂 0~10 增塑剂 （K20。2. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：炭黑为超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐磨炭 黑，快压出炭黑，通用炭黑或半补强炭黑。3. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：白炭黑为沉淀法白炭黑或气相法白炭黑。4. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：硅烷偶联剂为Si69、Si747、K册50、Κ册60或 Κ册 70。5. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：促进剂为嚷挫类、次横酷胺类、秋兰姆类、硫 脈类促进剂中的一种或几种。6. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：防老剂为胺类防老剂或酪类防老剂。7. 根据权利要求1所述所述橡胶，其特征在于：增塑剂为石油系增塑剂，煤焦油系增塑 剂或合成增塑剂。
【专利摘要】一种耐酸碱氯丁橡胶涉及橡胶制造技术领域，具有优异的耐酸碱性能。氯丁橡胶因其良好力学性能，耐油，耐酸碱性能得到广泛应用。传统填料补强氯丁橡胶耐酸碱性能较差，本发明在配方中引入大片层结构石墨烯与炭黑、白炭黑并用补强氯丁橡胶，石墨烯加入不仅对氯丁橡胶实现补强，同时片层结构填料有效阻止了酸碱介质对氯丁橡胶内部结构的侵蚀，从而制备高性能耐酸碱氯丁橡胶复合材料，满足目前工业产品对氯丁橡胶制品的性能要求。本发明不仅解决了氯丁橡胶常规使用条件下性能要求，而且赋予氯丁橡胶优异的力学性能及耐酸碱介质性能，具有较高性能保持率，从而有效延长氯丁橡胶制品使用寿命，实现更大的工业价值和社会效益。
【IPC分类】C08K3/36, C08K13/04, C08K3/22, C08K5/09, C08K5/12, C08K3/04, C08K7/18, C08L91/00, C08L45/02, C08L11/00, C08K7/00
【公开号】CN105400025
【申请号】CN201510908692
【发明人】刘力, 许宗超, 温世鹏, 张立群, 卢咏来, 冯予星, 廖坤, 张继阳, 董志鹏, 黄从岗
【申请人】北京化工大学, 北京北化新橡特种材料科技股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月10日