[发明专利]一种高强度耐撕裂彩色橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度耐撕裂彩色橡胶材料，其各成分及重量配比如下：丙烯酸酯橡胶100份，聚酯类增塑剂1.5‑3份，防老剂2—3份，着色剂3份，内脱模剂1‑2份，分散剂1‑2份，白炭黑20‑30份，碱性白炭黑30‑40份，硅烷偶联剂2‑8份，防焦剂0.5‑1.5份，硬脂酸钠2‑3份，促进剂1‑2份，硫化剂1.5‑2份。进一步的，本发明还公开了高强度耐撕裂彩色橡胶材料的制备方法，上述橡胶材料在保持原有优异性能的基础上，在拉伸强度、撕裂强度等综合性能上有明显提高。

技术领域

本发明属于橡胶材料技术领域，尤其是一种高强度耐撕裂轴承密封件用橡胶材料及其制备方法。

背景技术

橡胶具有优越的弹性，能在很小的力的作用下产生较大的形变，从而补偿空隙，达到密封的目的，所以常应用到轴承防尘槽上起到密封的作用。由于轴承在运转过程中，防尘槽和橡胶密封唇反复摩擦，同时伴随有热效应，使得密封件唇口的橡胶很容易发生老化龟裂甚至撕裂的现象，造成密封失效。对于高温和高转速的恶劣工况，橡胶密封件的耐高温、抗撕裂性能的好坏就显得尤为重要。

丙烯酸酯橡胶（以下简称ACM）是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。所以丙烯酸酯（ACM）橡胶材料密封件常应用到恶劣工况。橡胶材料的配方很大程度决定了成品的性能，由于彩色橡胶一般采用无机填料补强，强度远不如炭黑补强的黑色橡胶制品，因此本方法主要针对丙烯酸酯（ACM）彩色橡胶密封件的强度和撕裂性能较低的问题，在原有配方的基础上做了较多改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高强度耐撕裂彩色橡胶材料，该橡胶材料在保持原有优异性能的基础上，在拉伸强度、撕裂强度等综合性能上有明显提高，并经过轴承恶劣工况测试，该橡胶材料的密封件具有耐磨损、耐撕裂及密封性能好等优势。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度耐撕裂彩色橡胶材料，其特征在于，各成分及重量配比如下：丙烯酸酯橡胶 100份，聚酯类增塑剂1.5-3份，防老剂2—3份，着色剂3份，内脱模剂1-2份，分散剂1-2份，白炭黑20-30份，碱性白炭黑30-40份，硅烷偶联剂2-8份，防焦剂0.5-1.5份，硬脂酸钠2-3份，促进剂1-2份，硫化剂1.5-2份。

上述配方中，补强剂采用白炭黑和碱性白炭黑，白炭黑为沉淀法制得的白炭黑，由于普通沉淀法制得的白炭黑表面呈酸性，酸性表面会释放氢离子进而中和一些碱性促进剂影响硫化速度。所以引入碱性白炭黑，它的加入不仅具有一定的补强效果而且还保证了硫化橡胶高回弹、高抗动态疲劳和低压变、低生热等性能。而且，现有技术中的白炭黑粒径为400nm左右，新配方加入的碱性白炭黑粒径为20-40nm，其粒径在原来基础上约缩小10倍。填料粒径小与橡胶结合程度好，补强效果更好，即能够赋予橡胶较好的弹性和耐撕裂性能。

进一步的，所述丙烯酸酯橡胶采用羧基-氯型丙烯酸酯双活性点弹性体。

上述ACM生胶类型为羧基-氯型丙烯酸酯双活性点弹性体，其具有较低的压变和快速硫化的特点，而且易加工，便于和填料更好的结合。其采用乳液聚合的方法合成。聚合结束后取出胶乳，用10%NaCl水溶液破乳、凝聚、洗涤，并在60-70℃的烘箱中烘干至恒重。制得生胶。

进一步的， 硅烷偶联剂采用Si-69硅烷偶联剂和A-189硅烷偶联剂，Si-69硅烷偶联剂和A-189硅烷偶联剂的重量百分比为2:1。