一种合成橡胶配方的制作方法

文档序号:16064522发布日期:2018-11-24 12:31阅读:2158来源:国知局

本发明涉及橡胶领域,尤其涉及一种合成橡胶配方。

背景技术

橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度低,分子量往往很大,大于几十万。

早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。

橡胶有很多种类,每一种橡胶都有自己的特点,天然橡胶具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率,在空气中易老化,遇热变黏,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸;丁腈橡胶有良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性,但低温性能则变差,不适合用于极性溶剂之中;氯丁胶有特别好的耐大气老化性能,不怕激烈的扭曲,强度高,但是在低温时易结晶、硬化,贮存稳定性差;丁苯胶耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性能等均比天然橡胶好,且低温性能好,同时丁苯橡胶很适合和其他橡胶并用,来平衡各项性能,缺点是纯胶强度低。通过将各类橡胶按一定比例混料,可以综合各个橡胶的优点来提升混炼胶的性能。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种耐低温、耐老化及耐低温性能良好的综合性能稳定的合成橡胶。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案来实现:

一种合成橡胶配方,包括以下质量百分比的组分:氯丁橡胶20-23%、丁苯橡胶11-14%、丁腈橡胶7-10%、炭黑7-10%、碳酸钙33-36%、dop为5-8%、活性氧化镁1-3%、硬脂酸0.6-1.2%、防老剂4020为0.5-0.8%、微晶石蜡0.3-0.6%、氧化锌1.5-3%、促进剂md为0.5-1%、促进剂tmtd为0.5-1%、s为0.1-0.4%。

优选的,所述氯丁橡胶优选cr121。

优先的,所述丁苯橡胶优选sbr-1502。

优选的,所述丁腈橡胶优选nbr3345。

优选的,所述炭黑为n330。

优选的,所述促进剂md和促进剂tmtd的质量比为1:1。

本发明中,氯丁橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶并用,可以获得较优耐老化性能,耐低温性能的平衡,其中丁腈橡胶耐油性极好但较贵,适量加入丁腈橡胶来提高耐油性能。

活性氧化镁和氧化锌主要用来提高橡胶的抗氧化能力,拉伸强度以及抗冲击力,尤其是氧化锌,可以和硬脂酸在橡胶硫化过程中形成了新的活化体系,硫化胶在使用过程中,多硫键会断裂,生成的硫化氢会加速橡胶的老化,但是氧化锌和硬脂酸的存在可以消耗硫化氢,从而减缓橡胶的老化。而在以氯丁橡胶为主的体系中,氧化镁和氧化锌可以并用做硫化剂,降低氧化锌活性来减缓硫化速率,防止硫化过程的早期交联,同时还能防止焦烧和环化。

二辛酯(邻苯二甲酸二辛酯)的作用为增塑剂,二辛酯的极性基团和生胶分子的极性基团相互作用,通过降低橡胶分子间的作用力来提高橡胶的流动性、可塑性,同时,二辛酯可以提高橡胶的耐寒性能,橡胶耐寒性差的主要原因为:随着温度下降,微粒的布朗运动减弱,橡胶会因内部粘结的增加从而呈现出皮革状,当温度进一步降低,微粒的布朗运动完全停止,橡胶就会产生冻结现象,二辛酯作为一种溶剂型增塑剂,和橡胶有很好的相容性,分散到橡胶中间后有很强的亲和力能把橡胶间的物理网线理开,从而达到提高耐寒性的作用。

防老剂4020和微晶石蜡可以大大提高合成橡胶的抗老化能力。微晶石蜡可以在硫化胶表面形成防护层,阻止臭氧接触橡胶,保护橡胶分子链不受臭氧攻击。石蜡在橡胶中具有迁移的特性,所以当橡胶硫化后,在其冷却时石蜡便会形成过饱和溶液,有结晶析出,从而生成薄膜。而防老剂4020可以和臭氧发生反应,消耗掉臭氧的同时反应产物又会生成一层保护膜,进一步阻止臭氧向内部渗透。

单独使用硫化促进剂dm,硫化速度较慢,因此采用和氧化锌、s共用的硫化促进体系。氧化锌可以作为活性剂提高dm的活性从而提高硫化效率,而dm和s一起参与硫化时,还能还分解出双基活性硫或多基活性硫可使橡胶分子进行交联,从而提高橡胶的拉伸硬度。

tmtd本身有很强的硫化促进作用,但是在没氧化锌存在的情况下,tmtd会分解为二甲胺和二硫化碳,分解产物有促进橡胶氧化作用,老化性能严重下降,有氧化锌时反应可生成二甲基二硫代氨基甲酸锌,它对橡胶具有一定的防老作用,改善了橡胶的耐老性能,所以采用tmtd和氧化锌共用的体系。

本发明的优先在于:通过橡胶的并用,平衡橡胶的性能,得到一种耐寒、耐油、抗老化等综合性能优异的合成橡胶。

具体实施方式

本具体实施方法仅仅是对本发明的解释,并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变,只要在权利要求书的范围内,都将受到专利法的保护。

实施例1:

cr121为21.34%、sbr1502为1.67%、nbr3345为10%、炭黑n330为10%、碳酸钙35%、dop为5%、活性氧化镁1%、硬脂酸1%、防老剂4020为0.5%、微晶石蜡0.3%、氧化锌1.5%、促进剂md为0.5%、促进剂tmtd为0.5%、s为0.2%。

实施例2:

cr121为22.5%、sbr1502为12%、nbr3345为10%、炭黑n330为9%、碳酸钙33%、dop为8%、活性氧化镁1%、硬脂酸1%、防老剂4020为0.5%、微晶石蜡0.3%、氧化锌1.5%、促进剂md为0.5%、促进剂tmtd为0.5%、s为0.2%。

实施例3:

cr121为23%、sbr1502为14%、nbr3345为7.5%、炭黑n330为10%、碳酸钙35%、dop为5%、活性氧化镁1%、硬脂酸0.7%、防老剂4020为0.5%、微晶石蜡0.6%、氧化锌1.5%、促进剂md为0.5%、促进剂tmtd为0.5%、s为0.2%。

实施例4:

cr121为20%、sbr1502为11.5%、nbr3345为10%、炭黑n330为10%、碳酸钙35%、dop为5%、活性氧化镁1%、硬脂酸1%、防老剂4020为0.5%、微晶石蜡0.6%、氧化锌3%、促进剂md为1%、促进剂tmtd为1%、s为0.4%。

实施例5:

cr121为20%、sbr1502为11%、nbr3345为10%、炭黑n330为10%、碳酸钙34%、dop为6%、活性氧化镁1.5%、硬脂酸1%、防老剂4020为0.5%、微晶石蜡0.6%、氧化锌3%、促进剂md为1%、促进剂tmtd为1%、s为0.4%。

将各个实施例按常规工艺在170℃下进行混炼,以产品厚度2mm±0.5mm为例,得到的产品物性数据如下:

对实施例进行耐热老化和耐臭氧老化实验,耐热老化实验在170℃下拉伸20%保持168h,耐臭氧老化实验在50pphm浓度的臭氧中拉伸20%,经40℃老化168h,观察橡胶表面有无裂纹。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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