[发明专利]一种耐寒橡胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶，尤指一种耐寒性能优异的橡胶。

背景技术

通常，在一些低温环境下使用的橡胶(板材)，容易过早地硬化、脆化而丧失橡胶所特有的弹性失去其使用价值。目前一些橡胶板材在20℃～-30℃环境下发硬、变脆，失去其固有的弹性，其扯断强度下降30％(达到2.1MPa)，扯断伸长率下降50％(达到130％)，硬度升高至邵尔80度以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种在低温条件下长期使用、且其扯断强度、扯断伸长率、硬度与常温时基本无变化的耐寒橡胶。

该耐寒橡胶，包含主体橡胶，其特征是：它还含有补强剂、增塑软化剂、硫化剂，主体橡胶、补强剂、增塑软化剂、硫化剂的重量比为：100∶10-350∶5-75∶0.5-3；主体橡胶为天然胶、丁苯胶、顺丁胶、丁基胶、三元乙丙橡胶、丁腈胶、硅橡胶或者天然胶和顺丁胶并用；补强剂为炭黑或白炭黑；增塑软化剂为机油、变压器油、癸二酸二丁脂、邻苯二甲酸二丁脂或硅油中的任意一种或几种；硫化剂为双2.5硫化剂或硫磺。

因为本橡胶产品要在低温环境下使用，故对其产品的硬度要求较高，特别是要求在较低温度下使该产品的固有特性(弹性)得以保持，所以配方设计中应考虑降低其硬度，使之较为柔软。在该产品配方中用于调节硬度的主要材料是补强剂、增塑软化剂以及橡胶的含量。

在本发明中，橡胶作为主体材料为天然胶、丁苯胶、顺丁胶、丁腈胶、硅橡胶或者天然胶和顺丁胶并用。补强剂可选用炭黑、白炭黑等。

增塑软化剂的选用在本发明中是一个重要环节，分子量大的增塑软化剂可抑制硫化胶的结晶过程，一般来说加入凝固温度低的增塑软化剂可使硫化胶的玻璃化温度下降，凝固温度高的增塑软化剂可使硫化胶的玻璃化温度升高。在天然橡胶中各种增塑软化剂对脆性温度和玻璃化温度的影响基本相同。在丁腈橡胶中，酯类增塑软化剂(如癸二酸二丁脂、邻苯二甲酸二丁脂)能降低玻璃化温度而不影响脆性温度，石油系增塑软化剂(如变压器油、硅油)能降低脆性温度但不降低玻璃化温度。针对不同的橡胶组合应该采用不同的增塑软化剂，如对二烯烃类橡胶常用石油系增塑软化剂，极性较大的橡胶常用酯类增塑软化剂，本发明中增塑软化剂主要选用机油、变压器油、癸二酸二丁脂、邻苯二甲酸二丁脂、硅油等。

硫化剂用于橡胶制品的硫化和交联，可造用双2.5硫化剂和硫磺等，耐寒橡胶配方中一般不采用有效硫化体系和过氧化物硫化体系。

本发明的耐寒橡胶板材能在-30～-80℃的超低温环境下保持良好的弹性和其它物理机械性能，与在常温下的性能对比下降不超过20％，其中硬度保持在邵氏45～65度，扯断强度保持在6～12Mpa，扯断伸长率保持350～500％。

所述主体橡胶为硅橡胶时，增塑软化剂为机油、变压器油或硅油；主体橡胶、补强剂、增塑软化剂、硫化剂的重量比为：100∶100-350∶35-75∶0.5-1.5。补强剂优选为白炭黑；增塑软化剂优选为硅油；硫化剂优选为双2.5硫化剂。

所述主体橡胶为天然胶或者天然胶和顺丁胶并用时；它还含有填充剂，填充剂为碳酸钙、石粉、陶土粉中的任意一种或几种；主体橡胶、补强剂、增塑软化剂、硫化剂、填充剂的重量比为：100∶10-100∶5-35∶0.5-3∶20-65。加入填充剂也是为了调节硬度。

当主体橡胶为天然胶时，最好补强剂为炭黑；增塑软化剂为变压器油、癸二酸二丁脂、邻苯二甲酸二丁脂中的任意一种或几种和机油；硫化剂为硫磺；填充剂为石粉、陶土粉中的任意一种或两种和碳酸钙；主体橡胶、补强剂、增塑软化剂、硫化剂、填充剂的重量比为：100∶30-70∶13-21∶1.5-1.8∶30-65；主体橡胶、机油、碳酸钙的重量比为：100∶5-15∶20-40。当主体橡胶为天然胶和顺丁胶并用时，最好补强剂为炭黑；增塑软化剂为变压器油、癸二酸二丁脂、邻苯二甲酸二丁脂中的任意一种或几种和机油；硫化剂为硫磺；天然胶、顺丁胶、补强剂、增塑软化剂、硫化剂、填充剂的重量比为：70∶30∶25-80∶15-25∶1.5-1.8∶20-60；主体橡胶、机油重量比为：100∶5-15。

所述主体橡胶为丁腈胶时；补强剂为炭黑；增塑软化剂为癸二酸二丁脂和/或邻苯二甲酸二丁脂；硫化剂为硫磺；它还含有填充剂，填充剂为石粉、陶土粉中的任意一种或两种和碳酸钙；主体橡胶、补强剂、增塑软化剂、硫化剂、填充剂的重量比为：100∶40-100∶20-30∶1.4-1.8∶15-60；主体橡胶、碳酸钙的重量比为：100∶5-40。。加入填充剂也是为了调节硬度。