一種氟橡膠混煉膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氟橡膠混煉膠，由以下組分制得：氟橡膠生膠、熱裂解炭黑、活性氧化鎂、氫氧化鈣、氧化鈰、加工助劑、內(nèi)脫模劑、硫化劑、硫化助劑和低溫改性劑。本發(fā)明還提供一種該氟橡膠混煉膠的制備方法。本發(fā)明在氟橡膠混煉膠中加入低溫改性劑和氧化鈰，從而兼顧了氟橡膠配方的耐低溫和耐燃油性能。
【專利說(shuō)明】-種氣橡膠混煉膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橡膠混煉膠制備領(lǐng)域，具體涉及改性氣橡膠混煉膠的制備。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前世界氣橡膠產(chǎn)量的60% W上用于汽車工業(yè)，氣橡膠正W其優(yōu)良的耐燃油、耐 高溫、耐酸、耐堿、低壓變等性能不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。但由于其分子主鏈含有氣原子而剛性 很強(qiáng)，柔性降低，導(dǎo)致其彈性和耐低溫性能較差，因此人們對(duì)氣橡膠的改性進(jìn)行了各種研 究。
[0003] 研究表明，耐燃油性能主要取決于生膠中的氣含量，氣含量越高耐燃油性能越好， 但氣含量越高分子鏈剛性越大，耐低溫性能就越差。行業(yè)中解決既耐低溫，又耐燃油的方法 是采用進(jìn)口過氧化物硫化的耐低溫氣橡膠，但其價(jià)格昂貴，且焦燒安全性差。
[0004] 中國(guó)專利CN1919921A中，選用新型材料作補(bǔ)強(qiáng)體系及配合劑有效地改善了氣橡 膠低溫性能差的缺點(diǎn)，但并未提及對(duì)耐燃油性能的改進(jìn)；中國(guó)專利CN103087450A中，選用 稀±配合物8-輕基唾晰稀±對(duì)氣橡膠進(jìn)行耐寒性和耐介質(zhì)性改善，但也并未提及對(duì)耐燃 油性能的改進(jìn)；中國(guó)專利CN101307165A中，選用氧化鋪提高氣橡膠的耐熱性能，但并未提 及對(duì)耐燃油性能的改進(jìn)；中國(guó)專利CN102504448B中，填料選用針狀娃強(qiáng)粉，顏料選用氧化 鉛綠，制備綠色耐低溫、耐燃油的氣橡膠混煉膠，但其原料采用國(guó)外進(jìn)口預(yù)混膠，成本提高 且制備方法繁瑣，要經(jīng)過兩次精煉過程。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐低溫、耐燃油的氣橡膠混煉膠。 本發(fā)明的目的通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案提供了一種氣橡膠混煉膠，由W下組分組成；按重量份計(jì)， 包含氣橡膠生膠100份，熱裂解炭黑20-40份，活性氧化鎮(zhèn)3-6份，氨氧化巧3-9份，氧化鋪 1-6份加工助劑0. 1-0. 8份，內(nèi)脫模劑0. 1-0. 8份，硫化劑1. 9-2. 5份，硫化助劑0. 3-0. 5 份，低溫改性劑3-9份。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實(shí)施方案中，氣橡膠生膠 選自偏氣己帰-H氣氯己帰系氣橡膠、偏氣己帰-六氣丙帰系氣橡膠或偏氣己帰-四氣己 帰-六氣丙帰系氣橡膠。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實(shí)施方案中，加工助劑選 自己西蹤擱蠟、氣蠟、氣離油或液體氣橡膠。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實(shí)施方案中，內(nèi)脫模劑選 自美國(guó) Struktol 公司的 WS280、HT290、HT204 或 KX15。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實(shí)施方案中，硫化劑選自 多元酷。
[0011] 在另一些實(shí)施方式中，多元酷選自雙酷A、雙酷AF或1-甲基鄰苯二酷。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實(shí)施方案中，硫化助劑選 自予基H苯基氯化磯、甲基H下基氯化磯、甲基H苯基漠化磯或甲基H苯基賴酸饋。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實(shí)施方案中，低溫改性劑 選自己二酸二己醋、下二酸二己醋、丙二酸二己醋或下二酸二（2-甲氧基己）醋。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案提供了上述技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠的制備方法， 包含W下步驟：
[0015] 1)稱量配方中各組份重量份，加入氣橡膠生膠，親溫50-6(TC，親速18-3化pm,調(diào) 整親距，W兩親之間有堆積膠為準(zhǔn)；
[0016] 2)按順序加入W下組分，每加入一組，翻煉1-3次，滾壓0. 2-5分鐘：
[0017] 加工助劑和低溫改性劑；
[0018] 氧化鎮(zhèn)和氨氧化巧；
[0019] 氧化鋪和熱裂解炭黑；
[0020] 內(nèi)脫模劑、硫化劑和硫化助劑；
[0021] 3)膠料混煉均勻后薄通6-10次出片，常溫下靜置1-3天；
[002引 4)返煉：控制親溫在50-60 °C,親距0. 2-0. 5mm，親速18-30;rpm，翻煉薄通10-15 次，再調(diào)整親距l(xiāng)-3mm出片，即得氣橡膠混煉膠。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的制備方法，組分氣橡膠生膠、熱裂解炭黑、低溫改 性劑、氧化鎮(zhèn)、氨氧化巧、氧化鋪、加工助劑、硫化劑、內(nèi)脫模劑和硫化劑的質(zhì)量比為1〇〇:2〇-40:3-9:3-6:3-9:1-6:0. 1-0. 8:1. 9-2. 5:0. 1-0. 8:0. 3-0.5。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的的制備方法，在一些實(shí)施方案中，步驟2)和步驟 4)中所述的翻煉為打H角包鐘。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明上述技術(shù)方案提供的的制備方法，在一些實(shí)施方案中，步驟2)中，將 內(nèi)脫模劑同硫化劑、硫化助劑一起添加，內(nèi)脫模劑選自美國(guó)Struktol公司的WS280、HT290、 HT204 或 KX15。
[0026] 除非明確地說(shuō)明與此相反，否則，本發(fā)明引用的所有范圍包括端值。例如，"親溫 50-6(TC "表示親溫的范圍a為50°C《a《60°C。
[0027] 本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)"或"表示備選方案，如果合適的話，可W將它們組合，也就是 說(shuō)，術(shù)語(yǔ)"或"包括每個(gè)所列出的單獨(dú)備選方案W及它們的組合。例如，"多元酷選自雙酷A、 雙酷AF或1-甲基鄰苯二酷"表示所述的多元酷可W是雙酷A、雙酷AF或1-甲基鄰苯二酷 中的一種，也可W是其一種W上的組合。
[002引本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)"內(nèi)脫模齊U"是一種內(nèi)外潤(rùn)滑劑，是W有機(jī)娃為基料的混合物， 本發(fā)明優(yōu)選美國(guó)Struktol公司的WS280作為內(nèi)脫模劑。
[0029] 本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)"翻煉"是一種開煉機(jī)混煉的操作，包括打H角包、搗煉、左右斜 刀、打扭。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，優(yōu)選打H角包作為翻煉的操作方式。
[0030] 本發(fā)明的技術(shù)方案提供的氣橡膠混煉膠及其制備方法，其有益效果在于：
[0031] 1)從改進(jìn)混煉膠配方角度出發(fā)，采用成本低廉的多元醇類硫化體系，加入低溫改 性劑和氧化鋪，從而兼顧氣橡膠配方的耐低溫和耐燃油性能。
[0032] 2)采用上述方法制備的氣橡膠混煉膠，低溫脆化溫度在-38C W下，在燃油C中 質(zhì)量變化率在5% W下，體積變化率在11% W下，有效地兼顧了氣橡膠的耐低溫、耐燃油性 能；硬度在69-71之間，加工性好；且成本低廉、方法簡(jiǎn)單、易于產(chǎn)業(yè)化。
【具體實(shí)施方式】
[0033] W下所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明所保護(hù)的不限于W下優(yōu)選實(shí)施方 式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)在此發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的基礎(chǔ)上，做出的若干變形和 改進(jìn)，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034] 實(shí)施例1
[00巧]按照表1的配方配置原料。
[0036] 操作步驟為；在開煉機(jī)中加入氣橡膠生膠，親溫55C，親速22巧m，調(diào)整親距，W兩 親之間有堆積膠為準(zhǔn)；按順序加入助劑：①加工助劑己西蹤擱蠟、低溫改性劑己二酸二己 醋，②氧化鎮(zhèn)、氨氧化巧，③氧化鋪、熱裂解炭黑，④內(nèi)脫模劑WS280、硫化劑雙酷AF、硫化助 劑BPP ;每加入一組助劑后開刀打3個(gè)H角包，滾壓1分鐘，待膠料混煉均勻后薄通10次出 片，常溫下靜置1天；控制親溫在55C，親距0. 4mm，親速22巧m，進(jìn)行返煉打H角包薄通15 次，再調(diào)整親距2mm出片，即得氣橡膠混煉膠。
[0037] 分別測(cè)量制得的混煉膠的拉伸強(qiáng)度、化斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、Shore A硬度、脆性溫 度、耐燃油、質(zhì)量變化率、體積變化率。其中，拉伸強(qiáng)度和化斷伸長(zhǎng)率按GB/T 528-2009試驗(yàn) 方法測(cè)試，撕裂強(qiáng)度按GB/T529-2008試驗(yàn)方法測(cè)試，紹爾硬度按GB/T 531. 1-2008試驗(yàn)方 法測(cè)試，脆性溫度按GB/T15256-1994,耐燃油C按GB/T1690-2006試驗(yàn)方法測(cè)試，結(jié)果見表 2。
[00測(cè) 實(shí)施例2
[0039] 按照表1的配方配置原料。
[0040] 操作步驟除加工助劑為氣蠟；每加入一組助劑后開刀打1個(gè)H角包，滾壓5分鐘； 返煉時(shí)親溫設(shè)定6(TC，親距為0. 2mm W外同實(shí)施例1。
[0041] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[004引 實(shí)施例3
[0043] 按照表1的配方配置原料。
[0044] 操作步驟除加工助劑為氣蠟；返煉時(shí)親溫設(shè)定5(TC，親距為0. 5mm W外同實(shí)施例 Io
[0045] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[004引 實(shí)施例4
[0047] 按照表1的配方配置原料。
[0048] 操作步驟除加工助劑為氣離油；每加入一組助劑后開刀打1個(gè)H角包，滾壓5分 鐘；返煉時(shí)親溫設(shè)定6(TC，親距為0. 2mm W外同實(shí)施例1。
[0049] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[0050] 實(shí)施例5
[0051] 按照表1的配方配置原料。
[0052] 操作步驟除加工助劑為氣離油；返煉時(shí)親溫設(shè)定5(TC ;親距為0. 5mm W外同實(shí)施 例1。
[0053] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[0054] 實(shí)施例6
[00巧]按照表1的配方配置原料。
[0056] 操作步驟除加工助劑為氣離油；每加入一組助劑后開刀打1個(gè)H角包，滾壓0. 2分 鐘；返煉時(shí)親溫設(shè)定5(TC，親距為0. 5mm，薄通10次W外同實(shí)施例1。
[0057] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[00則對(duì)比例1
[0059] 氣橡膠混煉膠的原料組成為：
[0060] 氣橡膠生膠100份，熱裂解炭黑25份，氧化鎮(zhèn)3份，氨氧化巧6份，氧化鋪1份，力口 工助劑0. 6份，內(nèi)脫模劑0. 6份，硫化劑2. 4份，硫化助劑0. 5份。
[0061] 操作步驟同實(shí)施例1。
[0062] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[006引對(duì)比例2
[0064] 氣橡膠生膠100份，熱裂解炭黑25份，低溫改性劑6份，氧化鎮(zhèn)3份，氨氧化巧6 份，加工助劑0. 6份，內(nèi)脫模劑0. 6份，硫化劑2. 4份，硫化助劑0. 5份。
[0065] 操作步驟同實(shí)施例1。
[0066] 性能測(cè)試項(xiàng)目同實(shí)施例1，結(jié)果見表2。
[0067] 從表2的結(jié)果中可知，實(shí)施例3和4所制備的氣橡膠混煉膠，其脆化溫度達(dá) 到-45C，相比比較例1下降了 17C，而在燃油C中4(TC浸泡16她后，其質(zhì)量變化率相比 比較例2分別下降了 34. 3%和35. 8%，體積變化率相比比較例2又分別下降了 47. 2%和 49. 7%，充分地兼顧了耐低溫、耐燃油性能，且硬度為70,有利于后續(xù)加工成型。
[006引實(shí)施例1-6制備的氣橡膠混煉膠，低溫脆化溫度都在-38C W下，在燃油C中質(zhì)量 變化率都在5% W下，體積變化率都在11 % W下，硬度在69-71之間。
[0069] 表1氣橡膠混煉膠配方
[0070]
【權(quán)利要求】
1. 一種氟橡膠混煉膠，其特征是，由以下組分組成：按重量份計(jì)，包含氟橡膠生膠loo 份，熱裂解炭黑20-40份，活性氧化鎂3-6份，氫氧化鈣3-9份，氧化鈰1-6份，加工助劑 0. 1-0. 8份，內(nèi)脫模劑0. 1-0. 8份，硫化劑1. 9-2. 5份，硫化助劑0. 3-0. 5份，低溫改性劑3-9 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特征是，所述氟橡膠生膠選自偏氟乙烯-三 氟氯乙烯系氟橡膠、偏氟乙烯-六氟丙烯系氟橡膠或偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯系氟 橡膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特征是，所述加工助劑選自巴西棕櫚蠟、氟 蠟、氟醚油或液體氟橡膠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特征是，所述硫化劑選自多元酚。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氟橡膠混煉膠，其特征是，所述多元酚選自雙酚A、雙酚AF或 1-甲基鄰苯二酚。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特征是，所述硫化助劑選自芐基三苯基氯 化磷、甲基三丁基氯化磷、甲基三苯基溴化磷或甲基三苯基磺酸銨。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特征是，所述低溫改性劑選自己二酸二乙 酯、丁二酸二乙酯、丙二酸二乙酯或丁二酸二（2-甲氧基乙）酯。
8. -種如權(quán)利要求1所述的氟橡膠混煉膠的制備方法，包含以下步驟： 1) 稱量配方中各組份重量份，加入氟橡膠生膠，輥溫50-60°C，輥速18-30rpm，調(diào)整輥 距，以兩輥之間有堆積膠為準(zhǔn)； 2) 按順序加入以下組分，每加入一組，翻煉1-3次，滾壓0. 2-5分鐘： 加工助劑和低溫改性劑； 氧化鎂和氫氧化鈣； 氧化鈰和熱裂解炭黑； 內(nèi)脫模劑、硫化劑和硫化助劑； 3) 膠料混煉均勻后薄通6-10次出片，常溫下靜置1-3天； 4) 返煉：控制輥溫在50-60°C，輥距0. 2-0. 5mm，輥速18-30rpm，翻煉薄通10-15次，再 調(diào)整輥距l(xiāng)_3mm出片，即得氟橡膠混煉膠。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，組分氟橡膠生膠、熱裂解炭黑、低溫改性劑、 氧化鎂、氫氧化鈣、氧化鈰、加工助劑、硫化劑、內(nèi)脫模劑和硫化劑的質(zhì)量比為1 〇〇: 20-40:3- 9:3_6:3_9:1_6:0. 1~0, 8:1. 9~2, 5:0. 1~0, 8:0. 3~0, 5 〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，步驟2)和步驟4)中所述的翻煉為打三角 包。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，步驟2)中，將內(nèi)脫模劑、硫化劑和硫化助劑 同時(shí)添加。
【文檔編號(hào)】C08K3/22GK104356562SQ201410597653
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】李義濤, 楊策宇, 湯誠(chéng), 張兵兵, 許才盛 申請(qǐng)人:東莞市長(zhǎng)安東陽(yáng)光鋁業(yè)研發(fā)有限公司