一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法与流程

文档序号:12243719阅读:584来源:国知局

本发明涉及一种密封弹性材料的制备方法,特别是涉及一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法。



背景技术:

NBR目前被广泛用来制造各种耐油橡胶制品,产品涉及各个领域。因此,具有低压缩永久变形的耐油NBR密封材料的研究具有很深远的意义。

研究耐油性能,硫化体系,增塑体系,防老体系很重要。目前,市面上普遍用过氧化物或者硫磺硫化NBR,也有过氧化物与三聚氰酸酯类或是硫磺等助交联剂相结合硫化NBR,过氧化物硫化以碳碳键为主,碳碳键刚性大,抵抗外力能力强,不易被破坏,压缩永久变形小,再复配助交联剂,提高硫化交联密度,提高耐油密封性能。

目前所见到的防老剂一般为普通防老剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD)和N-异丙基-N,苯基对苯二胺(4010NA)等胺类防老剂。其反应机理为与橡胶大分子链所生成的自由基反应,生成较不活泼的自由基或者大分子,阻止其氧化。并采用与橡胶大分子相容性良好的增塑剂,以防止被溶剂抽出,这样可以在一定程度上延长使用期限。

综上所述,NBR不但具有良好耐油密封性能,而且价格低廉,相关低压缩永久变形密封材料鲜有报道,因此,具有低压缩永久变形的耐油NBR密封弹性材料的研究具有很深远的意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,本发明所用基体橡胶为丁腈橡胶(NBR3345),本发明将NBR与其他良好的助剂配合,使其在165℃硫化后,仍保持较好的力学性能与耐油性能,并在常温压缩60%×24小时后仍具有较高的恢复能力,且能被长期使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,所述方法包括以下过程:

a. 开炼机辊距调为0.5mm,将丁腈橡胶薄通3~5次包辊;

b.依次加入硬脂酸、氧化锌、反应性防老剂MC、促进剂CZ,采用打三角包法混炼均匀后再依次加入炭黑N330和增塑剂3G8,采用打三角包法混炼均匀后加入DCP,采用打三角包法混炼均匀后下片;

c. 混炼胶放置24小时后,用硫化仪测定t10、t90

d.将混炼胶置于165℃×10Mpa平板硫化机上硫化,再测其性能。

所述的一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,所述耐油密封弹性材料由以下质量份数的材料组成:基体橡胶NBR100份,氧化锌5份,氧化镁5份,硬脂酸1份,防老剂MC1份,炭黑N330 10~60份,喷雾炭黑10~60份,增塑剂3G8 5~20份,过氧化物硫化剂3.0~5.0份,硫黄0.3~1.5份,TAIC 0.5~2.5份,HVA-2 0.5~2.5份。

所述的一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,所述耐油密封弹性材料所用的硫化剂为过氧化而异丙苯(DCP),助硫化剂为硫磺、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、 N,N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)。

所述的一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,所述耐油密封弹性材料所用的防老剂为反应性防老剂为N-4(苯氨基苯基)马来酰亚胺(MC),在硫化过程中能与橡胶大分子链反应形成耐热键,高温时不易抽出迁移,起到更好的防护作用。

所述的一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,所述耐油密封弹性材料所添加的氧化镁、氧化锌与反应性防老剂配合。

所述的一种低压缩永久变形耐油NBR密封弹性材料的制备方法,所述耐油密封弹性材料所用的增塑剂为三甘醇二异辛酸酯(3G8)。

本发明的优点与效果是:

本发明所用基体橡胶为丁腈橡胶(NBR3345),所用硫化体系为能与橡胶大分子链连接稳定的过氧化物(DCP)体系并用硫磺或者三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、 N,N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2),所用的防老剂为反应性防老剂(MC),所用的炭黑为N330与喷雾炭黑的配合,所用的增塑剂为三甘醇二异辛酸酯(3G8)。本发明将NBR与其他良好的助剂配合,使其在165℃硫化后,仍保持较好的力学性能与耐油性能,并在常温压缩60%×24小时后仍具有较高的恢复能力,且能被长期使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本实验所用仪器:双辊开放式炼胶机,XK-160,青岛环球机械股份有限公司。橡胶无转子硫化仪,GT-M2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。平板硫化机,XLB-DQ400×400×2E,青岛环球机械股份有限公司。冲片机,CP-25,上海化工机械四厂。邵尔橡塑硬度计,XHS,营口市材料试验机厂。微机电子控制万能试验机,RGL-RH2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。

本实验所用原料:NBR,3345,浙江建发有限公司;ZnO,工业级,大连氧化锌厂;硬脂酸,工业级,沈阳市新化试剂厂;MgO,工业级,上海红蝶化工有限公司;MC,工业级,南通新长化学有限公司;TAIC,工业级,湖南民和化工有限公司;S,工业级,任县工农化工厂;HVA-2,工业级,广州橡泰化工科技有限公司;DCP,分析纯,国药集团制药有限公司;喷雾炭黑,工业级,天津天一世纪化工产品科技发展有限公司;N330,工业级,章丘市永振炭黑设备厂。

实例一:在双辊开炼机上放入100g丁腈橡胶(NBR3345)薄通,再依次加入活化剂氧化锌5g,氧化镁5g,硬脂酸1g,防老剂为N-4(苯氨基苯基)马来酰亚胺(MC)1g,补强炭黑N330、喷雾炭黑分别为40g、30g,三甘醇二异辛酸酯(3G8)20g,硫磺0.6g,N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)1.5g,最后加入硫化剂过氧化而异丙苯(DCP)4g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其165℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能和耐油性,见表1。

实例二:在双辊开炼机上放入100g丁腈橡胶(NBR3345)薄通,再依次加入活化剂氧化锌5g,氧化镁5g,硬脂酸1g,防老剂为N-4(苯氨基苯基)马来酰亚胺(MC)1g,补强炭黑N330、喷雾炭黑分别为40g、30g,三甘醇二异辛酸酯(3G8)20g,硫磺1.2g,N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)1.5g,最后加入硫化剂过氧化而异丙苯(DCP)4g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其165℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能和耐油性,见表1。

实例三:在双辊开炼机上放入100g丁腈橡胶(NBR3345)薄通,再依次加入活化剂氧化锌5g,氧化镁5g,硬脂酸1g,防老剂为N-4(苯氨基苯基)马来酰亚胺(MC)1g,补强炭黑N330、喷雾炭黑分别为40g、30g,三甘醇二异辛酸酯(3G8)15g,硫磺1.2g,N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)1.5g,最后加入硫化剂过氧化而异丙苯(DCP)4g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其165℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能和耐油性,见表1。

实例四:在双辊开炼机上放入100g丁腈橡胶(NBR3345)薄通,再依次加入活化剂氧化锌5g,氧化镁5g,硬脂酸1g,防老剂为N-4(苯氨基苯基)马来酰亚胺(MC)1g,补强炭黑N330、喷雾炭黑分别为40g、30g,三甘醇二异辛酸酯(3G8)20g,三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)1.5g,硫磺1.2g,N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)1.5g,最后加入硫化剂过氧化而异丙苯(DCP)4g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其165℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能和耐油性,见表1。

实例五:在双辊开炼机上放入100g丁腈橡胶(NBR3345)薄通,再依次加入活化剂氧化锌5g,氧化镁5g,硬脂酸1g,防老剂为N-4(苯氨基苯基)马来酰亚胺(MC)1g,补强炭黑N330、喷雾炭黑分别为40g、30g,三甘醇二异辛酸酯(3G8)20g, N,N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)1g,硫磺1.2g,N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)1.5g,最后加入硫化剂过氧化而异丙苯(DCP)4g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其165℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能和耐油性,见表1。

实例六:本实施例的组成物与实施例1基本相同,区别在于用3gDCP代替4gDCP。实验方法与实施例1相同,在此不再赘述。

实例七:本实施例的组成物与实施例1基本相同,区别在于用5gDCP代替4gDCP。实验方法与实施例1相同,在此不再赘述。

实例八:本实施例的组成物与实施例2基本相同,区别在于用0.3gS代替1.2gS。实验方法与实施例2相同,在此不再赘述。

实例九:本实施例的组成物与实施例2基本相同,区别在于用0.6gS代替1.2gS。实验方法与实施例2相同,在此不再赘述。

实例十:本实施例的组成物与实施例2基本相同,区别在于用0.9gS代替1.2gS。实验方法与实施例2相同,在此不再赘述。

实例十一:本实施例的组成物与实施例2基本相同,区别在于用1.5gS代替1.2gS。实验方法与实施例2相同,在此不再赘述。

实例十二:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用5g3G8代替15g3G8。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十三:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用10g3G8代替15g3G8。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十四:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用20g3G8代替15g3G8。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十五:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用60gN330代替40gN330,10g喷雾炭黑代替30g喷雾炭黑。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十六:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用50gN330代替40gN330,20g喷雾炭黑代替30g喷雾炭黑。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十七:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用30gN330代替40gN330,40g喷雾炭黑代替30g喷雾炭黑。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十八:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用20gN330代替40gN330,50g喷雾炭黑代替30g喷雾炭黑。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例十九:本实施例的组成物与实施例3基本相同,区别在于用10gN330代替40gN330,60g喷雾炭黑代替30g喷雾炭黑。实验方法与实施例3相同,在此不再赘述。

实例二十:本实施例的组成物与实施例4基本相同,区别在于用0.5gTAIC代替1.5gTAIC。实验方法与实施例4相同,在此不再赘述。

实例二十一:本实施例的组成物与实施例4基本相同,区别在于用1gTAIC代替1.5gTAIC。实验方法与实施例4相同,在此不再赘述。

实例二十二:本实施例的组成物与实施例4基本相同,区别在于用2gTAIC代替1.5gTAIC。实验方法与实施例4相同,在此不再赘述。

实例二十三:本实施例的组成物与实施例4基本相同,区别在于用2.5gTAIC代替1.5gTAIC。实验方法与实施例4相同,在此不再赘述。

实例二十四:本实施例的组成物与实施例5基本相同,区别在于用0.5gHVA-2代替1g HVA-2。实验方法与实施例5相同,在此不再赘述。

实例二十五:本实施例的组成物与实施例5基本相同,区别在于用1.5gHVA-2代替1g HVA-2。实验方法与实施例5相同,在此不再赘述。

实例二十六:本实施例的组成物与实施例5基本相同,区别在于用2gHVA-2代替1g HVA-2。实验方法与实施例5相同,在此不再赘述。

实例二十七:本实施例的组成物与实施例5基本相同,区别在于用2.5gHVA-2代替1g HVA-2。实验方法与实施例5相同,在此不再赘述。

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