一种高屈挠丁腈橡胶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高屈挠丁腈橡胶及其制备方法 (High-flexibility nitrile rubber and preparation method thereof ) 是由 赵应成 梁道洋 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高屈挠丁腈橡胶及其制备方法,包括以下质量分数原料：丁腈橡胶100,活性剂3-6,炭黑30-50,防老剂1-3,偶联剂1-2,填充剂5-10,增塑剂3-5,复合硫化剂3-5。本发明采用新型的复合硫化体系作为硫化剂,提高丁腈橡胶的耐屈挠性,从而提高其制备产品的使用寿命,减少产品的更换频次。(The invention discloses a high-flexibility nitrile rubber and a preparation method thereof, wherein the high-flexibility nitrile rubber comprises the following raw materials in percentage by mass: 100 parts of nitrile rubber, 3-6 parts of an active agent, 30-50 parts of carbon black, 1-3 parts of an anti-aging agent, 1-2 parts of a coupling agent, 5-10 parts of a filler, 3-5 parts of a plasticizer and 3-5 parts of a composite vulcanizing agent. The invention adopts a novel composite vulcanization system as a vulcanizing agent, improves the flexing resistance of the nitrile rubber, thereby prolonging the service life of the product prepared by the nitrile rubber and reducing the replacement frequency of the product.)
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种高屈挠丁腈橡胶及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶(NBR)，是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，主要采用低温乳液聚合法生产，具有耐油性好，耐磨性高，耐热性好，粘接力强的优点。目前工业上制备丁腈橡胶主要使用混炼工艺，其中使用的硫化剂主要为普通硫化体系、有效硫化体系、半有效硫化体系、过氧硫化体系和原复合硫化体系，得到的丁腈橡胶的耐屈挠性通常较低，无法满足高屈挠的应用需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用新型的复合硫化体系制备丁腈橡胶，极大提高了其耐屈挠性，扩展了在汽车、航空等领域的应用。
本发明的一个目的是提供一种高屈挠丁腈橡胶，包括以下质量分数原料：丁腈橡胶100，活性剂3-6，炭黑30-50，防老剂1-3，偶联剂1-2，填充剂5-10，增塑剂3-5，复合硫化剂3-5。
进一步地，所述活性剂为氧化镁和硬脂酸混合物，或氧化锌和硬脂酸混合物。
进一步地，所述炭黑为白炭黑、炭黑中的一种或两种。
进一步地，所述防老剂为防老剂4010NA、防老剂BLE、防老剂RD、防老剂AW中的一种或多种；优选为防老剂4010NA。
进一步地，所述偶联剂为偶联剂SI69、偶联剂KH-550、偶联剂PEG-4000中的一种或多种；优选为偶联剂KH-550。
进一步地，所述填充剂为改性陶土和/或改性高岭土。
进一步地，所述增塑剂为癸二酸二辛酯DOS、邻苯二甲酸二辛酯DOP、己二酸二辛酯DOA、对苯二甲酸二辛酯DOTP的一种或多种。
进一步地，所述复合硫化剂为秋兰姆类促进剂TMTD、次磺酰胺类化合物CZ和过氧化二异丙苯DCP按照质量比1.0-2.0：3.0-4.0：3.0-4.0混合而成。
本发明的另一个目的是提供一种高屈挠丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：将丁腈橡胶生胶、活性剂、防老剂、偶联剂、炭黑混合物和填充剂依次加入密炼机中混炼10-15分钟，混炼好后排胶至开炼机中，加入硫化剂进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶的混炼胶。
进一步地，排胶温度为100-130℃，加硫混炼温度为50-60℃。
本发明的有益效果：
本发明采用新型复合硫化体系提高丁腈橡胶材料的耐屈挠性，从而提高产品的使用寿命，减少产品的更换频次。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用普通硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂S 2.0，CZ 0.5，DM 0.7进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
实施例2：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用半有效硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂S1.5，CZ 1.5进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
实施例3：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用有效硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂S 0.3，DM 1.5，TMTD 2.0进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
实施例4：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用过氧硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂DCP2.0，TAIC 1.0进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
实施例5：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用新型复合硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂DCP1.5，CZ 1.5，TMTD 1.0进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
对比例1：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用原复合硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂S0.3，DM 1.5，M 0.5，DCP 2.0进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
对比例2：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用原复合硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂DCP2.0，CZ 1.0，TMTD 0.5进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
对比例3：
本实施例提供一种高屈挠丁腈橡胶，具体制备方法如下：丁腈橡胶100，活性剂6，炭黑45，防老剂3，偶联剂2，填充剂10，增塑剂5依次加入密炼机中混炼10-15分钟，在120℃下排胶后加入到开炼机中，使用原复合硫化体系，在开炼机辊温为50℃下加入硫化剂DCP1.0，CZ 2.0，TMTD 1.5进行混炼得到高屈挠丁腈橡胶。将得到的高屈挠丁腈橡胶的混炼胶放置在平板硫化机上170℃*300S硫化，硫化好的试样在24小时之后进行耐屈挠测试。
表1实施例1-7中丁腈橡胶的耐屈挠测试
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
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