[發(fā)明專利]基于丁苯橡膠的橡膠組合物、硫化橡膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010197145.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113493580B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭方遠(yuǎn);譚曉村;劉蘋(píng);李紹寧;段海東;喬勛昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C08L9/02
• 分類號(hào): C08L9/02;C08L9/06;C08K13/04;C08K7/26;C08K3/04;C08K7/08;C08K3/06;C08K5/09;C08K3/22;C08K5/40;C08K5/47
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明涉及橡膠材料領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于丁苯橡膠的橡膠組合物，該組合物中含有混合保存或獨(dú)立保存的以下組分：橡膠基體、補(bǔ)強(qiáng)劑、硫酸鈣晶須、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、硫化活化劑，并且任選含有防老劑和/或增塑劑，其中，所述橡膠基體為丁腈橡膠和丁苯橡膠的組合，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑和白炭黑的組合。本發(fā)明的橡膠組合物具有良好的加工性能，適中的混煉膠門(mén)尼粘度，適合應(yīng)用于高效的高溫快速硫化生產(chǎn)工藝中；從而使進(jìn)一步制成的硫化膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗壓縮永久變形性和耐磨性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橡膠領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于丁苯橡膠的橡膠組合物、硫化橡膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

丁腈橡膠密封材料因其具有優(yōu)異的耐油性和耐高溫性被廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域，然而由于高端領(lǐng)域?qū)γ芊獠牧闲阅芤蟮娜找嫣岣撸瑐鹘y(tǒng)丁腈橡膠密封材料在許多領(lǐng)域已逐漸不能滿足使用要求，而耐磨性就是其中重要的性能指標(biāo)之一，尤其是在一些動(dòng)態(tài)密封領(lǐng)域?qū)γ芊獠牧系哪湍バ砸蠛芨摺?/p>

丁苯橡膠是最常用的通用橡膠之一，具有優(yōu)異的耐磨性，與其他通用橡膠相比，丁苯橡膠與丁腈橡膠相容性相對(duì)較好。然而，通過(guò)丁腈橡膠和丁苯橡膠共混的方式制備橡膠密封材料仍然存在一系列問(wèn)題：首先，丁苯橡膠用量過(guò)大仍然會(huì)導(dǎo)致兩種橡膠基體相容性較差而降低材料物理性能，并且會(huì)降低丁腈橡膠固有的優(yōu)異耐熱性和耐油性；其次，丁苯橡膠用量過(guò)少將不能起到提高耐磨性的目的；最后，由于密封材料加工過(guò)程中高溫快速硫化的加工特點(diǎn)，兩種基體材料的簡(jiǎn)單共混不能兼顧產(chǎn)品的加工性能和應(yīng)用性能。

當(dāng)前，由于生產(chǎn)效率的需要，橡膠密封材料通常采用高溫快速硫化的工藝生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品，這就要求制備橡膠密封材料的硫化膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗壓縮永久變形性等性能的同時(shí)要求混煉膠具有良好的加工性能，例如，合適的混煉膠門(mén)尼粘度(在保證產(chǎn)品使用性能的前提下賦予混煉膠優(yōu)異的流動(dòng)性)，適合進(jìn)行高溫快速硫化的配合體系等。

針對(duì)橡膠密封材料領(lǐng)域，尤其是以丁腈橡膠為基體的橡膠密封材料領(lǐng)域，在很多期刊和專利中已經(jīng)有了相關(guān)報(bào)道。

CN106543505A公開(kāi)了一種高性能丁腈橡膠密封材料及其制備方法，其中高性能丁腈橡膠密封材料包括以下重量份數(shù)的原料：丁腈橡膠25-35份、復(fù)合硫化劑4-7份、防老劑4-5份、活化劑8-15份、補(bǔ)強(qiáng)劑25-30份和耐熱助劑2-5份。

CN108102169A公布了一種高硬度丁腈橡膠及其制備方法。為了解決現(xiàn)有丁腈橡膠密封材料不能同時(shí)兼顧的高硬度性和耐磨性的問(wèn)題，提供了一種高硬度丁腈橡膠及其制備方法。由丁腈橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑，辛基酚醛增粘樹(shù)脂、炭黑、軟化劑、硫化劑、促進(jìn)劑按一定的比例制備而成。

《橡膠科技》(2018,16(8)：33-35)介紹了高彈性低壓縮永久變形丁腈橡膠密封材料的研究。文章研究了丙烯腈含量以及硫化體系對(duì)丁腈橡膠(NBR)密封材料性能的影響。結(jié)果表明：NBR的丙烯腈含量低，硫化膠的彈性高，壓縮永久變形小，但撕裂強(qiáng)度較低；促進(jìn)劑用量增大，硫化膠的彈性提高，壓縮永久變形減小，硫磺用量增大，硫化膠的壓縮永久變形增大；NBR丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.225％左右，采用低硫高促的硫化膠彈性高，壓縮永久變形小，抗撕裂性能好。

以上現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)密封材料的某些性能進(jìn)行了探索和研究，但并沒(méi)有提及橡膠密封材料加工工藝與產(chǎn)品性能的匹配性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種具有良好的加工性能，適中的混煉膠門(mén)尼粘度，適合應(yīng)用于高效的高溫快速硫化生產(chǎn)工藝中的橡膠組合物，以期獲得具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗壓縮永久變形性和耐磨性能的硫化橡膠。也即，本發(fā)明的目的是在兼顧橡膠復(fù)合材料的加工性能和力學(xué)性能、壓縮永久變形性能和耐磨性能的前提下提供適合應(yīng)用于高效的高溫快速硫化生產(chǎn)工藝中的橡膠組合物。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種基于丁苯橡膠的橡膠組合物，該組合物中含有混合保存或獨(dú)立保存的以下組分：