阅读说明：本技术 一种耐高低温防老化氯丁橡胶 (High-low temperature resistant anti-aging chloroprene rubber ) 是由 汪必宽 胡恒志 向雷雷 于 2019-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种耐高低温防老化氯丁橡胶,涉及橡胶技术领域。本发明为一种耐高低温防老化氯丁橡胶,按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶45-53份、丁基橡胶5-8份、聚醚型聚氨酯橡胶4-6份、轻质氧化镁4-5.4份、白炭黑5-6份、炭黑26-31份、增塑剂6-8.5份、辛基化二苯胺3-4.6份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺1-2.3份、氧化锌0.8-1.4份、二硫化四甲基秋兰姆0.5-0.8份、亚乙基硫脲0.6-1.1份。本申请中使用在氯丁橡胶中添加丁基橡胶、聚醚型聚氨酯橡胶降低最终橡胶产品的玻璃化温度,提高其耐低温性,防老化体系中的轻质氧化镁、辛基化二苯胺、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺能够有效提高橡胶的抗老化能力。(The invention provides high-temperature and low-temperature resistant anti-aging chloroprene rubber, and relates to the technical field of rubber. The invention relates to high-temperature and low-temperature resistant anti-aging chloroprene rubber which comprises the following components in parts by weight: 45-53 parts of chloroprene rubber, 5-8 parts of butyl rubber, 4-6 parts of polyether type polyurethane rubber, 4-5.4 parts of light magnesium oxide, 5-6 parts of white carbon black, 26-31 parts of carbon black, 6-8.5 parts of plasticizer, 3-4.6 parts of octylated diphenylamine, 1-2.3 parts of cyclohexyl thiophthalimide, 0.8-1.4 parts of zinc oxide, 0.5-0.8 part of tetramethyl thiuram disulfide and 0.6-1.1 parts of ethylene thiourea. According to the application, butyl rubber and polyether type polyurethane rubber are added into chloroprene rubber to reduce the glass transition temperature of a final rubber product and improve the low temperature resistance of the final rubber product, and light magnesium oxide, octylated diphenylamine and cyclohexylthio-phthalimide in an anti-aging system can effectively improve the anti-aging capacity of the rubber.)

一种耐高低温防老化氯丁橡胶

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种耐高低温防老化氯丁橡胶。

背景技术

现有橡胶材料中，高低温性能优异的硅橡胶力学性能低、粘接难度大，限制了它的使用范围；而市场现有其他橡胶材料性能宽温域适应差，如低温结晶***导致剪切模量急剧增加;高温热稳定性下降，无法满足宽温域使用要求。丁异戊橡胶 Tg可达－104℃，耐寒性能接近硅橡胶，而力学性能优于硅橡胶。

随着我国民航事业的飞速发展，民用航空密封件需求量越来越大，对橡胶密封制品的使用条件也提出了更高、更苛刻的要求。要求耐冲击载荷的民用航空垫片和密封制品能够在煤油、汽油、变压器油、润滑油、液压油和仪表油多种油类环境中工作，工作环境温度要求较宽（-50~130 ℃），在空气环境中使用温度为-30~100 ℃，并要求耐候、耐臭氧老化且具有阻燃性。

已经公开的专利号为CN201610057364.2的专利公开了“一种耐高低温丁腈橡胶”，采用高丙烯腈含量的丁腈橡胶和乙丙橡胶共混制备耐高低温丁腈胶料,同时采用乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶等作为NBR/EPDM共混胶的增容剂；加入甲基丙烯酸盐，在过氧化物硫化体系下与多种橡胶的交联形成互穿网络，从而改善共混胶的物理机械性能；加入碳纳米管在多项体系中起到增强和改善相界面的结合效果；采用液体乙丙橡胶为软化剂，既耐高低温又可以起到改善胶料的加工性能作用，同时能参与交联。虽然橡胶的耐油性和耐高温性得到了提高，但是专利中的丁腈橡胶的耐低温性较差，而且制备成本很高。整体的耐高低温性较差。氯丁橡胶因其较好的机械性能在汽车生产技术领域得到广泛应用，但是现有技术中的氯丁橡胶其耐低温性能有限，无法在低温条件下正常使用，且在较高温度下使用容易老化。

发明内容

有鉴于此，本发明一种耐高低温防老化氯丁橡胶，具有很高的耐高低温、耐老化特性。

本发明为一种耐高低温防老化氯丁橡胶，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶45-53份、丁基橡胶5-8份、聚醚型聚氨酯橡胶4-6份、轻质氧化镁4-5.4份、白炭黑5-6份、炭黑26-31份、增塑剂6-8.5份、辛基化二苯胺3-4.6份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺1-2.3份、氧化锌0.8-1.4份、二硫化四甲基秋兰姆0.5-0.8份、亚乙基硫脲0.6-1.1份。

较为优选的，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶50份、丁基橡胶6份、聚醚型聚氨酯橡胶5份、轻质氧化镁5份、白炭黑5.5份、炭黑28份、增塑剂7份、辛基化二苯胺4份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺2份、氧化锌1份、二硫化四甲基秋兰姆0.6份、亚乙基硫脲0.8份，还包括均匀剂40MSF。

亚乙基硫脲作为促进剂，二硫化四甲基秋兰姆作为第二促进剂与亚乙基硫脲并用，作为连续硫化胶的促进剂。均匀剂40MSF为市售的均匀剂。

其中，所述氯丁橡胶为硫磺改性的氯丁橡胶。

氯丁橡胶的耐热、耐氧化性比天然橡胶的优良，氯丁橡胶在应变的诱导下结晶，能够很好的改善橡胶的寿命，因而氯丁橡胶的相关制品具有较好的耐疲劳性，以氯丁橡胶作为原料能够很大程度上降低成本。使用的氯丁橡胶为硫磺改性的氯丁橡胶，硫磺改性的氯丁橡胶，同时辅以使用白炭黑、炭黑填料进行补强，能够提高制备的橡胶的抗撕裂性。含硫磺的氯丁橡胶具备很好的耐高低温性。

对于橡胶体系本发明中使用多种橡胶复合在一起的方式，氯丁橡胶、丁基橡胶、聚醚型聚氨酯橡胶共混，共混能够降低氯丁橡胶的玻璃化温度，改善橡胶的耐寒性。丁基橡胶气密性好，它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并有吸震、电绝缘性能。对阳光及臭氧具良好的抵抗性，可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中，玻璃化温度很低，丁基橡胶分子链空间构造呈螺旋状，固然其甲基较多，但散布在螺旋两侧的每一对甲基彼此都错开一个角度，所以丁基橡胶分子链仍相当和婉，玻璃化温度较低，弹性也较好。丁基橡胶分子链的高饱和度使之具有很高的耐臭氧性，和耐天候老化性。耐臭氧功用约优于自然橡胶，是丁苯橡胶的10倍。丁基橡胶的高饱和构造，使之具有较高的化学不变性。丁基橡胶对大都无机酸和有机酸都具有优胜的抗腐蚀性。聚醚型聚氨酯橡胶的抗老化性优良，与氯丁橡胶共混能够提高橡胶整体的抗老化性。

氯丁橡胶中含有氯原子具有很好的阻燃性，本身就具有很好的耐老化的特性。氯丁胶的结晶性好，在较高的温度下、较强外力作用下不会发生分子间的滑移，具有很好的耐高温性。

氯丁橡胶自身的玻璃化温度较高，导致其耐低温性较差，通过共混来降低玻璃化温度。

增塑剂是指能使高分子化合物或高分子材料增加塑性的物质。增塑剂的增塑作用是由于增塑剂分子***到高分子聚合物的分子链之间，使聚合物分子链间的引力减弱，即削弱分子链间的聚集作用，而增加分子链的移动性、柔软性，使塑性增加，本申请中使用的增塑剂为癸二酸二辛酯、菜籽油、二丁酯、氯化石蜡中的一种或多种。例如增塑剂可以为按重量份计包括菜籽油1-2.5份、癸二酸二辛酯5-6份。

轻质氧化镁、辛基化二苯胺、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、氧化锌等作为防老化体系，提高橡胶的抗老化性能。

白炭黑又名二氧化硅，可改善强度增加胶料与钢丝帘线的粘合性。还可降低生热提高耐老化性。炭黑也属于颜料主要起填充、染色、补强的效果。适当增加碳黑的添加量可提高橡胶的耐低温性，弥补氯丁橡胶自身耐高温性好，但是耐低温性有限的缺陷。所述炭黑的粒径为30-40nm。白炭黑、碳黑复合使用，白炭黑量少一些，这样能够保证最终的橡胶材料的机械性能。

本申请中使用在氯丁橡胶中添加丁基橡胶、聚醚型聚氨酯橡胶降低最终橡胶产品的玻璃化温度，提高其耐低温性，防老化体系中的轻质氧化镁、辛基化二苯胺、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺能够有效提高橡胶的抗老化能力，同时，以氯丁橡胶为基础橡胶、同时辅以白炭黑、碳黑复合的补强材料，保证整个体系橡胶的机械性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。

实施例1

一种耐高低温防老化氯丁橡胶，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶45份、丁基橡胶5份、聚醚型聚氨酯橡胶4份、轻质氧化镁4份、白炭黑5份、炭黑26份、增塑剂8.5份、辛基化二苯胺3份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺1份、氧化锌0.8份、二硫化四甲基秋兰姆0.5份、亚乙基硫脲0.6份、均匀剂40MSF 2份。

其中，所述氯丁橡胶为硫磺改性的氯丁橡胶。

增塑剂为按重量份计包括菜籽油2.5份、癸二酸二辛酯6份。

所述炭黑的粒径为30nm。

实施例2

一种耐高低温防老化氯丁橡胶，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶50份、丁基橡胶6份、聚醚型聚氨酯橡胶5份、轻质氧化镁5份、白炭黑5.5份、炭黑28份、二丁酯7份、辛基化二苯胺4份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺2份、氧化锌1份、二硫化四甲基秋兰姆0.6份、亚乙基硫脲0.8份、均匀剂40MSF 2.5份。

其中，所述氯丁橡胶为硫磺改性的氯丁橡胶。

所述炭黑的粒径为35nm。

实施例3

一种耐高低温防老化氯丁橡胶，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶53份、丁基橡胶8份、聚醚型聚氨酯橡胶6份、轻质氧化镁5.4份、白炭黑6份、炭黑31份、氯化石蜡6份、辛基化二苯胺4.6份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺2.3份、氧化锌1.4份、二硫化四甲基秋兰姆0.8份、亚乙基硫脲1.1份、均匀剂40MSF 3份。

所述炭黑的粒径为32nm。

实施例4

一种耐高低温防老化氯丁橡胶，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶46份、丁基橡胶6份、聚醚型聚氨酯橡胶5.5份、轻质氧化镁4.5份、白炭黑5.5份、炭黑31份、增塑剂6份、辛基化二苯胺4份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺2.3份、氧化锌1.4份、二硫化四甲基秋兰姆0.8份、亚乙基硫脲1.1份、均匀剂40MSF 2份。

其中，所述氯丁橡胶为硫磺改性的氯丁橡胶。

增塑剂为按重量份计包括菜籽油1份、癸二酸二辛酯5份。

所述炭黑的粒径为36nm。

实施例5

一种耐高低温防老化氯丁橡胶，按重量份计包括以下组分：氯丁橡胶50份、丁基橡胶7份、聚醚型聚氨酯橡胶5份、轻质氧化镁5份、白炭黑5份、炭黑30份、增塑剂7.5份、辛基化二苯胺4份、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺2份、氧化锌1.1份、二硫化四甲基秋兰姆0.6份、亚乙基硫脲0.8份、均匀剂40MSF 2.2份。

其中，所述氯丁橡胶为硫磺改性的氯丁橡胶。

增塑剂按重量份计包括菜籽油2份、癸二酸二辛酯5.5份。

所述炭黑的粒径为35nm。

取实施例1至实施例5中的耐高低温防老化氯丁橡胶进行耐高低温性能测试，使橡胶在120℃下热空气老化24h以后拉断伸长率变化，使用相应的老化设备和橡胶性能测试仪器进行测试，测试结果如下：

从测试结果可以看出本申请的橡胶的耐低温性较好，经老化试验以后的变形量少，抗老化性、耐高温性好。

本发明中使用在氯丁橡胶中添加丁基橡胶、聚醚型聚氨酯橡胶降低最终橡胶产品的玻璃化温度，提高其耐低温性，防老化体系中的轻质氧化镁、辛基化二苯胺、环已基硫代邻苯二甲酰亚胺能够有效提高橡胶的抗老化能力，同时，以氯丁橡胶为基础橡胶、同时辅以白炭黑、碳黑复合的补强材料，保证整个体系橡胶的机械性能。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。