一種高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橡膠材料技術領域，尤其涉及一種高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料
【背景技術】
[0002]羧基丁腈橡膠系由丁二烯、丙烯腈和有機酸(丙烯酸、甲基丙烯酸等)三元共聚而成，在丁腈橡膠中引入羧基可改進其拉伸強度、撕裂強度、硬度、耐磨性、粘著性和抗臭氧老化性，特別是可改善高溫下的拉伸強度，目前已被廣泛應用于電纜、膠管等領域。隨著社會的發展，人們對橡膠材料的性能提出了更高的要求，現有的羧基丁基橡膠材料其強度、耐熱性和耐油性已不能滿足高速發展的社會的要求，需要對其進行改性。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料，其強度高、耐熱性和耐油性好。
[0004]本發明提出的一種高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅改性羧基丁腈橡膠50-70份、順丁橡膠30-50份、氯丁橡膠10-30份、硬脂酸1-3份、氧化鋅2-4份、硫磺0.3-0.8份、過氧化苯甲酰0.5_1份、沉淀法白炭黑20-40份、滑石粉10-25份、阻燃劑3-8份、己二酸酯3-5份、磷酸二異辛酯2_5份、促進劑CZ 1-2份、促進劑Na-22 0.5-1份、促進劑TMTD 0.5-1.5份、防老劑RD 1-1.8份、防老劑H 0.5-1.5份、防老劑DFC-34 0.3-1.5份、硅烷偶聯劑2-5份。
[0005]優選地，其原料中，有機硅改性羧基丁腈橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠的重量比為55-67:38-45:15-27。
[0006]優選地，其原料中，促進劑CZ、促進劑Na-22、促進劑TMTD的重量比為1.3-1.8:
0.6_0.9:0.7_1.3ο
[0007]優選地，其原料中，防老劑RD、防老劑H、防老劑DFC-34的重量比為1.2-1.6:
0.8_1.3:0.7_1.3ο
[0008]優選地，其原料按重量份包括以下組分:有機硅改性羧基丁腈橡膠60-65份、順丁橡膠40-44份、氯丁橡膠20-25份、硬脂酸1.3-2.7份、氧化鋅2.9-3.6份、硫磺0.5-0.7份、過氧化苯甲酰0.7-0.9份、沉淀法白炭黑25-34份、滑石粉17-22份、阻燃劑5_7份、己二酸酯3.8-4.5份、磷酸二異辛酯3-4.5份、促進劑CZ 1.4-1.8份、促進劑Na_22 0.7-0.9份、促進劑TMTD 0.9-1.2份、防老劑RD 1.3-1.5份、防老劑H 1-1.3份、防老劑DFC-34 0.8-1.2份、硅烷偶聯劑3-4.6份。
[0009]優選地，其原料按重量份包括以下組分:有機硅改性羧基丁腈橡膠63份、順丁橡膠43份、氯丁橡膠22份、硬脂酸2份、氧化鋅3份、硫磺0.56份、過氧化苯甲酰0.75份、沉淀法白炭黑30份、滑石粉20份、阻燃劑6.3份、己二酸酯4份、磷酸二異辛酯4份、促進劑CZ 1.6份、促進劑Na-22 0.75份、促進劑TMTD I份、防老劑RD 1.34份、防老劑H 1.2份、防老劑DFC-34 I份、硅烷偶聯劑4份。
[0010]優選地，所述阻燃劑為紅磷、三氧化二銻、氫氧化鎂、磷酸三苯酯、甲基膦酸二甲酯、硼酸鋅中的一種或者多種的組合。
[0011]優選地，有機硅改性羧基丁腈橡膠按照以下工藝進行制備:將羧基丁腈橡膠與異氰酸丙基三乙氧基硅烷、二月桂酸二丁基錫和對叔丁基鄰苯二酚混合后，通入氮氣，并在攪拌狀態下升溫至55-65°C，反應3_7h，降溫得到所述有機硅改性羧基丁腈橡膠。
[0012]優選地，有機硅改性羧基丁腈橡膠按照以下工藝進行制備:按重量份將55-80份羧基丁腈橡膠與5-10份異氰酸丙基三乙氧基硅烷、0.1-0.3份二月桂酸二丁基錫和
0.05-0.15份對叔丁基鄰苯二酚混合后，通入氮氣，并在攪拌狀態下升溫至58-63°C，反應
4-6h，降溫得到所述有機硅改性羧基丁腈橡膠。
[0013]優選地，有機硅改性羧基丁腈橡膠按照以下工藝進行制備:按重量份將70份羧基丁腈橡膠與9份異氰酸丙基三乙氧基硅烷、0.18份二月桂酸二丁基錫和0.1份對叔丁基鄰苯二酚混合后，通入氮氣，并在攪拌狀態下升溫至60°C，反應5h，降溫得到所述有機硅改性羧基丁腈橡膠。
[0014]本發明所述高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料，可以按照常規的橡膠制備工藝，將各原料混合后進行混煉、硫化得到。
[0015]本發明中，有機硅改性羧基丁腈橡膠將硅橡膠與丁腈橡膠的性能結合為一體，賦予橡膠材料耐熱性、耐油性的同時，進一步提高了橡膠材料的耐高溫性，與順丁橡膠與氯丁橡膠配合后，復合材料的耐熱性、耐油性、耐高低溫性能好；在優選方式中，將羧基丁腈橡膠與異氰酸丙基三乙氧基硅烷混合，以二月桂酸二丁基錫為催化劑，以對叔丁基鄰苯二酚為阻聚劑，在氮氣的保護下進行反應，使羧基丁腈橡膠中的羥基與異氰酸丙基三乙氧基硅烷中的異氰基發生反應，從而將硅氧烷引入到了羧基丁腈橡膠中，使羧基丁腈橡膠與異氰酸丙基三乙氧基硅烷結合為一體，作為橡膠主料，具有優異的耐熱性和耐油性，同時，異氰酸丙基三乙氧基硅烷可以與沉淀法白炭黑表面的羥基發生反應，提高了沉淀法白炭黑與橡膠的相容性，提高了沉淀法白炭黑的補強作用；選擇了防老劑RD、防老劑H、防老劑DFC-34配合作為防老體系，賦予復合材料優異的耐老化性能。
[0016]本發明中，通過選擇合適的原料，并調節各原料的比例得到的復合材料其強度高、耐熱性和耐油性好；對本發明所述高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料進行性能檢測，其檢測結果如下所示:拉伸強度為27-29.6MPa，斷裂伸長率為455-472%，經IRM902油900C X 70h處理后，拉伸強度為25.3-26.9MPa，斷裂伸長率為438-446%，經136°C X 168h的熱老化試驗，老化后，拉伸強度保持率為96.3-97.4%,熱變形率為3.9-4.20Z0o
【具體實施方式】
[0017]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0018]在具體實施例中，本發明提出的一種高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料，其原料中，有機硅改性羧基丁腈橡膠的重量份可以為50、52、53、56、56.6、58、59、62、63、64、67、68,68.5,69,69.3、70 份；順丁橡膠的重量份可以為 30、32、34、35、36、36.8、39、42、45、46、46.3,48,48.6,49,49.3、50 份;氯丁橡膠的重量份可以為 10、12、13、14、15、16、16.3、17、18,18.5,19,19.3、24、25、26、26.3、28、29、29.4、30 份;硬脂酸的重量份可以為 Ul.2,1.3、
1.5、1.6、1.8、1.9、2、2.3、2.4、2.56、2.8、2.86、3 份；氧化鋅的重量份可以為 2、2.3、2.6、2.8、2.9、3、3.4、3.5、3.6、3.8、3.94、4 份；硫磺的重量份可以為 0.3、0.35、0.4、0.42、0.5、
0.56,0.6、0.63,0.7、0.74,0.8 份；過氧化苯甲酰的重量份可以為 0.5,0.6,0.7,0.8,0.86、
0.9,0.94、1 份;沉淀法白炭黑的重量份可以為 20、22、23、26、28、29.3、31、32、34、35、36.5、37,38,38.6,39,39.3、40 份；滑石粉的重量份可以為 10、12、13、15、16、18.6,19,19.3、21、23、24、24.6、25份;阻燃劑的重量份可以為3、4、5、6、6.3、7、7.5、8份;己二酸酯的重量份可以為3、3.2,3.5,3.8、4、4.5,4.8、5份；磷酸二異辛酯的重量份可以為2、2.3,2.5,2.8,2.9、
3,3.4,3.5,3.8、4、4.5,4.8、5份;促進劑CZ 的重量份可以為 1、1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,1.9、2 份；促進劑 Na-22 的重量份可以為 0.5、0.56、0.6、0.63、0.7、0.74、0.8、0.85、0.9、0.93、I份；促進劑 TMTD 的重量份可以為 0.5、0.6、0.8、0.9、0.95、1、1.2、1.3、1.35、1.4、1.46、1.5份；防老劑RD的重量份可以為1、1.2、1.3、1.4、1.56、1.6、1.63、1.7、1.75、1.8份；防老劑H的重量份可以為0.5,0.6,0.8,0.9、1、L 2、1.3、1.35,1.4、1.46、1.5份;防老劑DFC-34 的重量份可以為 0.3、0.4、0.5、0.6、0.85、0.9、1、1.2、1.3、1.35、1.4、1.46、1.5 份；硅烷偶聯劑的重量份可以為 2、2.3、2.5、2.6、2.8、3、3.4、3.8、4、4.5、4.8、5 份。
[0019]實施例1
[0020]本發明提出的一種高性能改性羧基丁腈橡膠復合材料，其原料按重量份包括以下組分:有機硅改性羧基丁腈橡膠50份、順丁橡膠50份、氯丁橡膠10份、硬脂酸3份、氧化鋅2份、硫磺0.8份、過氧化苯甲酰0.5份、沉淀法白炭黑40份、滑石粉10份、紅磷8份、己二酸酯3份、磷酸二異辛酯5份、促進劑CZ I份、促進劑Na-22 I份、促進劑TMTD 0.5份、防老劑RD 1.8份、防老劑H 0.5份、防老劑DFC-34 1.5份、硅烷偶聯劑2份；其中