一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物及其制备方法
【专利摘要】一种耐动态臭氧橡胶组合物，该耐动态臭氧橡胶组合物由以下质量份的组分制备而成：氯丁橡胶(CR)，100质量份；氧化锌，3.5～7质量份；氧化镁，3～5.5质量份；2,2'-二硫代二苯并噻唑(DM)，0.5～2质量份；3-甲基-2-噻唑硫酮(MTT-80)，0.5～2质量份；硬脂酸，0.5-2质量份；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体(RD)，1.5～3.5质量份；N-异丙基-N’-苯基对苯二胺(4010NA)，1.5～3.5质量份；防护蜡，0.5～3质量份。本发明的提高了单一组分氯丁橡胶的耐动态臭氧性能，延长橡胶软管在汽车的使用寿命。
【专利说明】一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶领域，具体涉及一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车行业的快速发展，汽车橡胶软管作为汽车的一个重要安全部件受到越来 越多汽车厂家的关注。由于汽车橡胶软管在工作状态下通常处于抖动和高温半封闭状态， 特别是路况不好的情况下它会在有一定臭氧浓度的复合环境下工作，这就要求汽车橡胶软 管具有较高的动态耐臭氧性能，在IOOpphmX40°C X伸长20% X频率0.5HZ动态臭氧环 境下72h不出现龟裂现象。国内通常使用的动态耐臭氧氯丁橡胶配方多是两种或多种橡胶 并用，增加了混炼工序，也不利于混合胶的均匀分散，而国内普遍单一组分氯丁橡胶配方在 这个条件下达不到汽车橡胶软管较高的动态耐臭氧性能，例如CN 102093603A公开了一种 用于汽车胶管的氯丁橡胶，该配方由下述组分组成：氯丁橡胶生胶100,氧化锌3?10,氧化 镁3?10,防老剂1?2,石蜡0. 5?2,着色剂3?10,钛白粉5?20,轻质碳酸钙20? 60,白碳黑20?60,偏苯三酸三辛酯5?15,邻苯二甲酸二辛酯5?15,硫化剂ETU 0. 3? 1. 5,促进剂DM 1?2。该橡胶仅满足臭氧浓度为50pphm，环境温度为40°C，橡胶试片拉伸 20%量静态条件下72h无裂纹。因此开发一种高耐动态臭氧氯丁橡胶组合物及其制备方法 势在必行。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的是提供一种耐动态臭氧效果好的氯丁橡胶组合物及其制备方 法，以克服上述缺陷。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] 一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物，该耐动态臭氧氯丁橡胶组合物由以下质量份的 组分制备而成：
[0006] 氯丁橡胶，100质量份；氧化锌，3. 5?7质量份；氧化镁，3?5. 5质量份；促进 剂DM，0. 5?2质量份；促进剂MTT-80,0. 5?2质量份；硬脂酸，0. 5-2质量份；防老剂RD， 1. 5?3. 5质量份；防老剂4010NA，1. 5?3. 5质量份；防护蜡，0. 5?3质量份；微晶蜡，1? 3. 5质量份；快压出炭黑N550, 20?70质量份；天然半补强炭黑10?60质量份；陶土，5? 25质量份；邻苯二甲酸二丁酯，15?30质量份。
[0007] 所述促进剂DM为2, 2' -二硫代二苯并噻唑；
[0008] 所述防老剂4010NA为N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺，防老剂RD为2, 2,4-三甲 基-1，2-二氢化喹啉聚合体。
[0009] 本发明的生胶为国产非硫磺调节型氯丁橡胶，该氯丁橡胶的优点是所制备的混炼 胶焦烧时间长、加工安全性和储藏性均较好，同时，在开炼胶上加工时不粘辊，容易切条下 片。
[0010] 硫化体系的选择尤为重要，传统的硫化体系通常选用有污染的1，2-亚乙基硫脲 (NA-22)，此硫化促进剂已经被欧盟禁用，这种硫化剂制备的混炼胶焦烧时间偏短，不利于 混炼胶的储存。本发明采用新型的3-甲基-2-噻唑硫酮（MTT-80)促进剂，不仅具有促进剂 NA-22所制备硫化胶所具有的物理性能，而且在焦烧时间和加工工艺方面有较大的改善。
[0011] 由于对硫化胶的耐动态臭氧性能要求较高，所以防护体系的选择对本发明比较关 键，防老剂4010NA对硫化胶臭氧老化、曲挠龟裂和光热老化有优良的防护功能，防老剂RD 能够防护条件苛刻的热老化，防护蜡容易迀移到硫化胶料的表面，在胶料的表层形成一层 保护膜，阻止臭氧对硫化胶料的破坏，所述微晶蜡熔点为61-65?，是大范围的碳数分布的 微晶蜡，具有高效的物理耐动态臭氧效果。本发明发现上述四种防老剂同时使用可以获得 优良的耐动态臭氧性能，在实施例1-5中得到的橡胶组合物标准片拉伸20%时在臭氧浓度 为IOOpphm,温度为40°C，频率为0. 5HZ的动态臭氧环境下，连续放置72h，所有标准片均没 有发生龟裂。
[0012] 本发明中，所述橡胶组合物的制备方法包括按权利要求1所述的橡胶的原料组分 及其重量比将氯丁橡胶，硬脂酸、防老剂4010NA、防老剂RD、防护蜡和微晶蜡加入开炼机混 合3?5分钟，然后加入邻苯二甲酸二丁酯、陶土、天然半补强炭黑，快压出炭黑N550 ;炭黑 全部分散均匀再加入氧化锌、氧化镁、促进剂DM，促进剂MTT-80混合3?5分钟，然后将得 到的混合物取出，并在150°C条件下，在平板硫化机中进行平板硫化，硫化时间为30分钟， 得到橡胶组合物。
[0013] 本发明的有益效果是：
[0014] 本发明的耐动态臭氧氯丁橡胶组合物，提高了单一组分氯丁橡胶的耐动态臭氧 性能，满足汽车橡胶软管对动态耐臭氧性能的较高要求，提高了橡胶胶管在汽车上的使用 寿命。本发明采用3-甲基-2-噻唑硫酮（MTT-80)代替被欧盟禁止的1，2-亚乙基硫脲 (NA-22)，更具环保。同时，只用单一国产非硫调氯丁橡胶，降低了生产成本，无需与其他橡 胶并用，便于加工。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例，对本发明作进一步详述。
[0016] 本发明采用的氯丁橡胶牌号为SN-233,由山纳合成橡胶有限公司生产；本发明所 采用的炭黑N550、天然半补强炭黑为无锡双诚炭黑有限公司生产。本发明所采用的促进剂 MTT-80为上海景惠化工有限公司生产，促进剂DM为山东阳谷化工有限公司生产，防老剂 4010NA为江苏圣奥化学科技有限公司生产，防老剂RD为科迈化工股份有限公司生产。氧化 锌、氧化镁为中国化工橡胶有限公司生产；本发明采用的硬脂酸均为扬州瑞钰新材料有限 公司生产，本发明采用的陶土均为中国高岭土有限公司生产，本发明采用的邻苯二甲酸二 丁酯均为苏州三立贸易有限公司生产。本发明采用的微晶蜡牌号为0kreinl900,可为磐石 化学有限公司购买。
[0017] 实施例1至5各组分见表1 :
[0018] 实施例1至5的制备方法为按表1中各组分重量将氯丁橡胶、氧化锌、硬脂酸、防 老剂4010NA、防老剂RD、防护蜡和微晶蜡加入开炼机混合5分钟，然后加入邻苯二甲酸二丁 酯、陶土、天然半补强炭黑，快压出炭黑N550 ;炭黑全部分散均匀再加入氧化镁、促进剂DM， 促进剂MTT-80混合5分钟，然后将得到的混合物取出，并在150°C条件下，在平板硫化机中 进行平板硫化，硫化时间为30分钟，得到厚度为2毫米的橡胶组合物依次为S1、S2、S3、S4、 S5〇
[0019] 表 I
[0020] 质量单位：克
[0021]
【权利要求】
1. 一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物，其特征是该耐动态臭氧氯丁橡胶组合物由以下质 量份的组分制备而成： 氯丁橡胶，100质量份；氧化锌，3. 5?7质量份；氧化镁，3?5. 5质量份；促进剂DM， 0. 5?2质量份；促进剂MTT-80,0. 5?2质量份；硬脂酸，0. 5-2质量份；防老剂RD，1. 5? 3. 5质量份；防老剂4010NA，1. 5?3. 5质量份；防护赌，0. 5?3质量份；微晶蜡，1?3. 5 质量份；快压出炭黑N550, 20?70质量份；天然半补强炭黑，10?60质量份；陶土，5?25 质量份；邻苯二甲酸二丁酯，15?30质量份。
2. 根据权利要求1所述的一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物，其中，所述氯丁橡胶为非 硫磺调节型氯丁橡胶。
3. 根据权利要求1所述的一种耐动态臭氧氯丁橡胶组合物，所述微晶蜡熔点为 61-65。。。
4. 一种如权利要求1至2任意之一所述耐动态臭氧氯丁橡胶组合物的制备方法，其特 征是：将如下组分：氯丁橡胶，100质量份；硬脂酸，〇. 5-2质量份；防老剂RD，1. 5?3. 5质 量份；防老剂4010NA，1. 5?3. 5质量份；防护赌，0. 5?3质量份；微晶蜡，1?3. 5质量份 加入开炼机混合3?5分钟；然后加入邻苯二甲酸二丁酯，15?30质量份；陶土，5?25 质量份；快压出炭黑N550, 20?70质量份；天然半补强炭黑10?60质量份；待炭黑全部 分散均匀，然后加入氧化锌，3. 5?7质量份；氧化镁，3?5. 5质量份；促进剂DM，0. 5?2 质量份；促进剂MTT-80,0. 5?2质量份；混合3?5分钟，然后将得到的混合物取出，并在 150°C条件下，在平板硫化机中进行平板硫化，硫化时间为30分钟，得到橡胶组合物。
【文档编号】B29C35/02GK104479186SQ201510008161
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月7日 优先权日:2015年1月7日
【发明者】王胜, 王定东, 邹慧芳 申请人:南京七四二五橡塑有限责任公司