[发明专利]一种耐油橡胶组合物和耐油橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐油橡胶组合物和耐油橡胶及其制备方法。

背景技术

如今，橡胶制品已越来越广泛的应用于日常生活的各个方面。并且，随着相关研究的深入，对橡胶的性能要求也越来越多样化。例如，对于长期与油类物质接触的环境中使用的橡胶，通常需要其在较宽的温度范围内的具有良好的耐油性能，同时，也必须具有良好的力学性能。

现有技术中，制备耐油橡胶时通常采用丁腈橡胶，丁腈橡胶（NBR）具有优异的耐油性能，但是其耐热、耐臭氧老化性能较差。现有技术中将三元乙丙橡胶与丁腈橡胶进行共混处理，共混处理后的橡胶的耐油性得到了一定改善。然而，由于三元乙丙橡胶为非极性橡胶，丁腈橡胶为极性橡胶，二者共混制备的橡胶仍存在一些问题，非极性的三元乙丙橡胶橡胶与极性的丁腈橡胶共混后，由于结构和极性的差别，三元乙丙橡胶橡胶和丁腈橡胶形成的两相之间的相容性不好。并且，两种橡胶相之间很难达到共硫化，使共混橡胶的性能大幅度下降。

丙烯酸酯橡胶（ACM橡胶）是一种饱和极性橡胶，其具有良好的耐油性能，在室温下耐油性能与丁腈橡胶较为接近，在热油中（150℃以下），丙烯酸酯橡胶的性能远远好于丁腈橡胶，丙烯酸酯橡胶的拉伸强度保持率、扯断强度保持率，硬度变化等物理性能都较丁腈橡胶好，丁腈橡胶在温度高于120℃ 时即发生严重的老化，起不到密封作用，而丙烯酸酯橡胶在 150℃ 时可正常使用。但是，丙烯酸酯橡胶在加工过程中，极易粘辊、粘模，严重影响了其大规模的实施。并且，通过丙烯酸酯橡胶制备得到的耐油橡胶的力学性能较低。

发明内容

为了克服现有技术中的耐油橡胶耐油性能差、力学性能低、加工性能差的问题，本发明提供了一种耐油橡胶组合物，通过该耐油橡胶组合物制备得到的耐油橡胶具有优异的耐油性能和力学性能，并且加工性能好，利于大规模工业化应用。

本发明公开的耐油橡胶组合物包括胶料、碳黑、硫化剂和促进剂，其中，所述胶料包括丙烯酸酯生胶和乙烯丙烯酸酯生胶，所述丙烯酸酯生胶为含羧基的丙烯酸酯生胶。

上述耐油橡胶组合物可通过如下方法制备得到，例如，将胶料、碳黑、硫化剂和促进剂在30-150℃下混合2-40min。

同时本发明还公开了一种耐油橡胶，该耐油橡胶采用上述耐油橡胶组合物制备得到。

另外，本发明还公开了上述耐油橡胶的制备方法，具体包括将上述耐油橡胶组合物于80-160℃下混炼2-60min，然后在140-220℃下硫化3-60min。

本发明采用含羧基的丙烯酸酯生胶(ACM橡胶)与乙烯丙烯酸酯生胶(AEM橡胶)共同作为胶料，在制备过程中，通过二者的共硫化协同作用，大大提高了制备得到的耐油橡胶的耐油性能和力学性能，尤其是耐油橡胶的耐热油性能。同时，本发明的发明人意外的发现，通过本发明公开的耐油橡胶组合物在制备耐油橡胶的过程中，不会产生粘辊、粘模的现象，易加工，大大提高了其加工性能。另外，通过本发明公开的耐油橡胶组合物制备耐油橡胶可进一步降低生产成本。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开的耐油橡胶组合物包括胶料、碳黑、硫化剂和促进剂，其中，所述胶料包括丙烯酸酯生胶和乙烯丙烯酸酯生胶，所述丙烯酸酯生胶为含羧基的丙烯酸酯生胶。

本发明中，采用的丙烯酸酯生胶为含羧基的丙烯酸酯生胶，优选情况下，所述丙烯酸酯生胶中，羧基的含量为0.5-12%，更优选为0.5-8.0%。值得注意的是，本发明中，并非采用一般的丙烯酸酯生胶与乙烯丙烯酸酯生胶一起使用即可达到本发明的目的，而是对于丙烯酸酯生胶，必须为含羧基的丙烯酸酯生胶，以实现提高耐油性能、力学性能以及加工性能的目的。

同时，作为进一步的优选，上述含羧基的丙烯酸酯生胶的门尼粘度ML100(1+4)为15-70，优选为20-60。上述含羧基的丙烯酸酯生胶为本领域公知的，可通过商购得到，例如日本瑞翁公司生产的Nipol AR14。门尼粘度(Mooney viscosity)又称转动(门尼) 粘度，是用门尼粘度计测定的数值，基本上可以反映合成橡胶的聚合度与分子量。以ML100(1+4)进行表示，其中，100表示试验温度为100℃，1表示预热时间为1min，4表示转动时间为4min。