一种耐高温丁腈橡胶材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶件技术领域，尤其涉及一种耐高温丁腈橡胶材料。
【背景技术】
[0002] 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，因其分子链中含有丙烯腈， 而具备优秀的耐润滑油性能，加之橡胶自身所具备的交联网状结构而获得的高弹性，使丁 腈橡胶广泛的应用于各种油品密封领域。随着社会的进步和发展，很多油品使用的温度越 来越高，从而对密封件的性能要求也越来越高，例如，汽车发动机及周边涉及到的橡胶零部 件耐温要求提高到了 130°C以上，但是丁腈橡胶的耐高温只有120°C，一般的丁腈橡胶无法 满足要求。通过加氢饱和的方式改善丁腈橡胶的高温性能，成本提高太多；通过并用乙丙橡 胶的方式，又会降低丁腈橡胶的耐润滑油的性能。因此，提供一种耐高温耐润滑油的丁腈橡 胶是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明提出了一种耐高温和耐润滑油性能优异、成本低廉的耐高温丁腈橡胶材 料。
[0004] 本发明提出了一种耐高温丁腈橡胶材料，其原料按重量百分比含有以下组分：丁 腈橡胶：50~60%、二氧化硅：10~15%、硅酸钙：15~25%、氧化镁：2~4%、硬脂酸： 0.3~0.8%、4,4 '-双（2,2_二甲基苄基）二苯胺：1~2%、己二酸二（丁氧基乙氧基 乙）酯：5~10%、过氧化二异丙苯：1~2%、三烯丙基异氰脲酸酯：0. 5~1. 5%。
[0005] 上述原料中，丁腈橡胶的重量百分比可以为50%、52%、53%、54%、56. 3%、57%、 58%、58. 4%、59%、60%，二氧化硅的重量百分比可以为 10%、10. 6%、11%、11. 3%、12%、 12. 5%、13%、13. 4%、14%、14. 6%、15%，硅酸钙的重量百分比可以为 15%、16%、17. 3%、 18%U8. 4 %,19%U9. 5 %,20 %,21 %,22 %,22. 3 %,23 %,23. 6 %,24 %,24. 5 %,25 %, 氧化镁的重量百分比可以为 2%、2. 3%、2. 56%、2. 8%、3%、3. 2%、3. 4%、3. 5%、3. 78%、 3. 9%、4%，硬脂酸的重量百分比可以为 0. 3%、0. 35%、0. 4%、0. 46%、0. 5%、0. 56%、 0. 6%、0.63%、0.7%、0.74%、0.8%，4,4/-双（2,2-二甲基苄基）二苯胺的重量百分 比可以为 1%、1. 2%、1. 35%、1. 5%、1. 6%、1. 78%、1. 8%、1. 85%、1. 9%、1. 93%、2%，己 二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯的重量百分比可以为5%、5.3%、5.7%、6%、6.4%、7%、 7. 5%、8%、8. 3%、9%、9. 4%、10%，过氧化二异丙苯的重量百分比可以为1%、1. 2%、 1. 3%、1. 5%、1. 7%、1. 8%、1. 95%、2%，三烯丙基异氰脲酸酯的重量百分比可以为0. 5%、 0. 56%,0. 6%,0. 68%,0. 8%,0. 84%,0. 9%,0. 95%U %>1. 1 %>1. 2%,1. 3%U. 45%, 1. 5%〇
[0006] 优选地，其原料按重量百分比含有以下组分：丁腈橡胶：52~58%、二氧化硅： 11~14%、硅酸钙：16~23%、氧化镁：2. 5~3. 8%、硬脂酸：0? 35~0? 68%、4,4 '-双 (2,2_二甲基苄基）二苯胺：1. 3~1.8%、己二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯：6~10%、过 氧化二异丙苯2~1.8%、三烯丙基异氰脲酸酯：0. 7~1.3%。
[0007] 优选地，其原料中，二氧化硅、硅酸钙的重量比为12~14 :17~22。
[0008] 优选地，其原料中，硬脂酸、过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为 5 ~6 :14 ~17 :7 ~12〇
[0009] 优选地，其原料按重量百分比含有以下组分：丁腈橡胶：53%、二氧化硅：12%、硅 酸钙：20%、氧化镁：3. 6%、硬脂酸：0. 63%、4W -双（2,2_二甲基苄基）二苯胺：1.8%、 己二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯：6. 07%、过氧化二异丙苯：1. 7%、三烯丙基异氰脲酸酯： 1. 2%〇
[0010] 优选地，所述二氧化硅为有机硅改性二氧化硅。
[0011] 优选地，所述有机硅为硅烷偶联剂。
[0012] 优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-151、硅烷偶联剂 A-171、硅烷偶联剂A-172中的一种或者多种的混合物。
[0013] 优选地，所述硅酸钙为表面改性硅酸钙，改性剂为偶联剂。
[0014] 优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂 Si-69、硅烷偶联剂KH-792中的一种或者多种的混合物。
[0015] 本发明所述耐高温丁腈橡胶材料按照以下工艺进行制备：
[0016] S1、按上述配方备料并将所有原料送入密炼机得到合成橡胶；然后对其硬度、强度 以及伸长率进行检测，检测后过滤；其中，硬度为70 ± 5度，强度多14MPa，伸长率多250 %的 合成橡胶为合格的合成橡胶；
[0017] S2、将合格的合成橡胶通过开炼机在60_70°C下进行开炼成型，再将开炼成型后 的橡胶放入硫化设备中进行硫化；其中，硫化压力为170~190Kgf/cm 2,硫化温度为165~ 175°C，硫化时间为300~420s ;
[0018] S3、对硫化后的橡胶进行修边和检验。
[0019] 本发明中，丁腈橡胶的耐油性极好，按照本发明配方得到的耐高温丁腈橡胶材料 中含有键长更短、键能更高的C-C键，减少了键能比较弱的C = C键，从而提高了橡胶主链 的耐高温性能；二氧化硅和硅酸钙配合加入橡胶材料中，避免了橡胶由于过度交联而导致 的耐高温性能下降，二氧化硅和硅酸钙经改性后，其表面羟基减少，表面的亲水性降低，亲 油性增强，与橡胶基体的界面结合力增强，补强效果显著；4,4双（2,2_二甲基苄基）二 苯胺作为一种无味无毒的防老剂，加入到本发明中，可以有效的吸收和延缓高温对丁腈橡 胶的破坏，提高橡胶材料的耐高温性和耐老化性；过氧化二异丙苯与三烯丙基异氰脲酸酯 配合，缩短了硫化时间，提高了生产效率；己二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯具有优异的耐油 性，作为增塑剂加入到本发明中，避免了橡胶材料因耐高温性能的提高引起的耐油性的降 低；本发明中，各原料按照上述比例配合使用，各原料的优势协同促进，在不降低丁腈橡胶 本身的性能的同时，提高了其耐高温性，且成本适中，得到的橡胶材料具有良好的耐高温性 能（140°C )、耐润滑油、耐低温性能，密封性能好且成本低廉。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发 明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发 明的保护范围内。
[0021] 实施例1
[0022] 本发明所述耐高温丁腈橡胶材料，其原料按重量百分比含有以下组分：丁腈橡胶： 50%、二氧化硅：14%、硅酸钙：20%、氧化镁：3%、硬脂酸：0? 3%、4，"-双（2,2_二甲基 苄基）二苯胺：1%、己二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯：1〇%、过氧化二异丙苯：1%、三烯丙 基异氰脲酸酯：0.7%。
[0023] 本发明所述耐高温丁腈橡胶材料按照以下工艺进行制备：
[0024] S1、将上述原料按配比送入密炼机得到合成橡胶，然后对其硬度、强度以及伸长 率进行检测，检测后过滤；其中，合成橡胶检测的硬度为71度，强度为17. IMPa，伸长率为 277%；
[0025] S2、将检测后的合成橡胶通过开炼机在60°C下进行开炼成型，再将开炼成型后的 橡胶放入硫化设备中进行硫化；其中，硫化压力为190Kgf/cm 2，硫化温度为165 °C，硫化时间 为 420s ;
[0026]S3、对硫化后的橡胶进行修边和检验。
[0027] 实施例2
[0028] 本发明所述耐高温丁腈橡胶材料，其原料按重量百分比含有以下组分：丁腈橡胶： 55%、二氧化硅：10%、硅酸钙：18%、氧化镁：4%、硬脂酸：0? 5%、4,4 '-双（2,2_二甲基 苄基）二苯胺：2%、己二酸二（丁氧基乙氧基乙）酯：8%、过氧化二异丙苯：1. 5%、三烯丙 基异氛脈酸醋：1. 〇% ;
[0029] 其中，所述二氧化硅为有机硅改性二氧化硅，所述有机硅为硅烷偶联剂，所述硅烷 偶联剂为硅烷偶联剂A-172 ;所述硅酸钙为表面改性硅酸钙，改性剂为偶联剂，所述偶联剂 为硅烷偶联剂Si-69、硅烷偶联剂KH792按1:3重量份之比的混合物。
[0030] 本发明所述耐高温丁腈橡胶材料按照以下工艺进行制备：
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