[發明專利]環保型耐低凝點柴油的丁腈橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201310030685.X
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103073757A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 李波;貢健;沈少杰;莊澎;高蒙蒙
• 申請（專利權）人: 江陰海達橡塑股份有限公司
• 主分類號: C08L9/02
• 分類號: C08L9/02;C08L27/06;C08L67/00;C08K13/02;C08K5/10;C08K5/01;C08K3/04;B29C47/92
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術領域

本發明涉及一種環保型耐低凝點柴油的丁腈橡膠及其制備方法。

背景技術

柴油是石油提煉后的一種油質的產物，它由不同的碳氫化合物混合組成，主要成分為含10到22個碳原子的鏈烷、環烷或芳烴。其中國產的-35#柴油與歐洲冬天普遍使用的柴油為低凝點柴油，其凝點為-30至-35℃。當橡膠制品與油液長期接觸后，油液能滲透到橡膠中，使之溶脹；而與此同時，油類介質可以從橡膠材料中抽出可溶性的配合劑(如增塑劑等)，導致橡膠制品收縮或體積減少。丁腈橡膠(NBR)及其與聚氯乙烯(PVC)的共混物以其優異的耐油性能被廣泛應用于石油開采、航運、航天與汽車等工業。丁腈橡膠是一種無規共聚物，屬非結晶型橡膠材料，因其主鏈含有強極性的丙烯腈基團(-ACN)而具有耐油性。但正是這種強極性的丙烯腈基團(-ACN)使得橡膠分子鏈的內旋轉作用受到影響，降低了大分子鏈的柔性從而影響了丁腈橡膠的低溫性能。由于其耐低溫性和耐油性能的矛盾性，使得該類橡膠材料的使用范圍受到了限制。但眾多科研人員也在不斷地探索。游全營等在《配合劑用量對丁腈橡膠耐油性的影響》中分別研究了增塑劑癸二酸二辛酯(DOS)、補強劑及硫化劑過氧化二異丙苯(DCP)用量對蘭州石化分公司所產的牌號為3606與2707的丁腈橡膠耐油性的影響，并探討了其影響機理。吳健峰在《耐油耐低溫丁腈橡膠的研制》中利用低丙烯腈含量丁腈橡膠易溶脹的特點，合理配比易抽出型增塑劑己二酸二辛酯(DOA)與耐抽出增塑劑癸二酸二辛酯(DOS)，所制得的產品在耐YH-10#液壓油和RP-3#航空煤油方面可達到較低的體積變化率(<5%)。

歐盟于2007年6月起實施了更為嚴格的REACH法案(《關于化學品注冊、評估、授權與限制制度》)。我國橡膠制品企業出口的眾多產品因此被檢測出含有致癌物質(如亞硝胺化合物、β-萘胺化合物等)?而被禁止出口或退貨。相關的各大原材料生產公司已紛紛開展環保助劑的開發和芳烴油類增塑劑的替代工作。專利CN101353451A公布了一種耐生物柴油耐低溫的橡膠組合物。雖然該橡膠材料的耐低溫性能和耐油性能相對較好，但該橡膠材料配方中使用了防老劑丙酮與二苯胺高溫縮合物(BLE)、防老劑N,N-二(β-萘基)對苯二胺(DNP)、促進劑2、2'-二硫代二苯并噻唑(DM)、促進劑二硫化四乙基秋蘭姆(TETD)等含β-萘胺基團或可生成亞硝胺基團的化合物，對生產人員和使用客戶都存在一定的健康危害。吳智強等在《耐寒耐油NBR膠料配方的研究》中介紹了其已應用在列車上的耐寒耐油丁腈橡膠材料，但其優化配方中以蘭州石化公司所產的牌號為1704的污染性丁腈橡膠作為主體并使用了硫化時可生成亞硝胺化合物的促進劑二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)。

雖然當下由于種種原因，眾多橡膠制品企業基本上依然采用高效、價廉卻帶有一定污染性的多種原材料來制備相關產品，隨著我國經濟的平穩快速發展以及對環保與健康的日益重視，環保型橡膠制品的開發將成為必然趨勢。

發明內容

本發明的目的之一在于克服上述不足，提供一種擁有良好的耐柴油性能與耐低溫性能的環保型耐低凝點柴油的丁腈橡膠。

本發明的目的之二在于克服上述不足，提供一種環保型耐低凝點柴油的丁腈橡膠的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種環保型耐低凝點柴油的丁腈橡膠，組成和質量份數為：

生膠基體????????????????????????100份

增塑劑??????????????????????????10-40份

炭黑????????????????????????????20-50份

填充劑??????????????????????????0-50份

硫化劑??????????????????????????1-3份

硫化促進劑??????????????????????3-8份

防護劑??????????????????????????1-10份

其中，生膠基體為環保型的丁腈橡膠(NBR)或丁腈橡膠與聚氯乙烯的共混物(NBR/PVC)，采用的生膠基體中的PVC含量為0-30%（優選10-30%），NBR的丙烯腈含量為26-33%。環保性的NBR指的是在乳液聚合后處理過程中不加入N-苯基-2-萘胺(防老劑D)的無污染性丁腈橡膠。環保型的NBR/PVC是指通過乳液共沉法形成的非污染性的丁腈橡膠與聚氯乙烯的共混物。