[发明专利]一种橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种橡胶组合物、一种硫化橡胶的制备方法以及该方法制备得到的硫化橡胶及其应用。所述橡胶组合物含有极性橡胶和极性增强剂，所述极性橡胶由极性结构单元和非极性结构单元组成且其中极性结构单元的含量为25‑45重量％，所述极性橡胶的内聚能密度为300‑400J/cm³；所述极性增强剂表面的极性基团密度为0.1‑10个基团/nm²，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述极性增强剂的含量为10‑50重量份。本发明的硫化橡胶能够具有很好的机械力学性能、抗压缩变形性能、抗老化性能和耐油性能。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体地，涉及一种橡胶组合物、一种硫化橡胶的制备方法以及该方法制备得到的硫化橡胶及其应用。

背景技术

橡胶密封部件常用于高温、燃油和极其苛刻的流体等环境，要求硫化橡胶具有良好的耐油性能、耐老化性能和较小的压缩永久变形。而现有的橡胶制品多采用非极性橡胶与非极性增强剂的组合，例如为顺丁橡胶和炭黑，这种组合所得到的橡胶制品的耐油性不够理想。因此，为了使橡胶产品能够更适用于橡胶密封部件，研究如何进一步提高耐油性能并保持很好的力学性能和耐老化性能是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的硫化橡胶普遍存在的力学性能、耐油性能和耐老化性能不够好的不足，提供一种橡胶组合物、一种硫化橡胶的制备方法以及该方法制备得到的硫化橡胶及其应用。本发明的硫化橡胶能够具有很好的机械力学性能、抗压缩变形性能、抗老化性能和耐油性能。

本发明的发明人发现，通过特定地选择极性橡胶和极性增强剂并以一定的比例相互配合，可以使增强剂在橡胶中的分散能力将明显增强，所得橡胶的机械力学性能将会明显地提高；极性的增强使得所得橡胶的内聚力增大，其耐老化和耐变形能力也会提高；同时所得橡胶的耐油性能也有显著提高。根据本发明优选的实施方式，通过特定地选择橡胶组合物中其他的成分及其含量，能够使所得橡胶的机械力学性能、抗压缩变形性能、抗老化性能和耐油性能获得进一步提高。

本发明第一方面提供了一种橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物含有极性橡胶和极性增强剂，所述极性橡胶由极性结构单元和非极性结构单元组成且其中极性结构单元的含量为25-45重量％，所述极性橡胶的内聚能密度为300-400J/cm³；所述极性增强剂表面的极性基团密度为0.1-10个基团/nm²，以所述极性橡胶的含量为100重量份计，所述极性增强剂的含量为10-50重量份。

本发明第二方面提供了一种硫化橡胶的制备方法，其中，所述方法包括将本发明的橡胶组合物进行混炼得到混炼胶，然后对所述混炼胶进行硫化。

本发明第三方面提供了根据本发明的方法制备得到的硫化橡胶。

本发明第四方面提供了本发明的硫化橡胶在制作橡胶密封部件中的应用。

通过使用本发明的橡胶组合物，可以使得所得硫化橡胶的机械力学性能、抗压缩变形性能、抗老化性能和耐油性能的综合性能较现有的硫化橡胶具有显著提高。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为实施例所得H1～H3和对比例所得DH1混炼胶的硫化特性曲线。

图2为实施例所得H1～H3和对比例所得DH1混炼胶经橡胶加工分析仪RPA测定的储能剪切模量G’-频率曲线。

图3为实施例所得H1～H3和对比例所得DH1混炼胶经橡胶加工分析仪RPA测定的储能剪切模量G’-应变曲线。

图4为实施例所得S1～S3和对比例所得DS1硫化胶经橡胶加工分析仪RPA测定的储能剪切模量G’-应变曲线。