[发明专利]一种耐油耐高温的橡胶材料及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种耐油耐高温的橡胶材料，所述橡胶材料包括丁腈橡胶、防老剂、硫化剂、共架桥剂，所述防老剂选自防老剂SP‑C或防老剂2246，硫化剂选自烷基酚醛树脂、秋兰姆或硫化剂3M，共架桥剂选自三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。所述橡胶材料在汽油中浸泡80h后，质量变化率小于1%，体积变化率小于2%；在190℃老化4h后，邵尔A硬度变化在15以内，具备优良的耐油耐高温特性。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，尤其涉及一种耐油耐高温的丁腈橡胶及其制备方法和应用。

背景技术

丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品，简称NBR，由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。

丁二稀单体可共聚成顺式、反式和1,2-焼基三种不同的链结构。典型的NBR结构中反式占约78%。由于NBR分子链结构中含有氰基,耐油性(如耐矿物油、液体燃料、动植物油和溶剂)优于天然橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶。同时NBR具有良好的耐低温性能,最低玻璃化温度可达-55^oC。而NBR受到胶种限制，正常长期使用温度只能在-40℃-100℃，在120℃往上的高温环境下就需要使用CR、HNBR、FMVQ、FKM等特殊胶种。

在保证丁腈橡胶良好的耐油性能的同时，使其满足耐高温的要求，将大大提高丁腈橡胶的应用范围，并且，与CR、HNBR、FMVQ、FKM等特殊胶种相比，还能降低生产成本。

发明内容

为了提高丁腈橡胶的耐高温性能，发明人对在丁腈橡胶的生产过程中针对防老剂、硫化剂、共架桥剂的体系进行了优化，并采用合适的胶体石墨和增塑剂，使丁腈橡胶在保证良好耐油性能的同时，还提供了耐高温性能。

一方面，本发明提供了一种耐油耐高温的橡胶材料，所述橡胶材料包括丁腈橡胶、炭黑、胶体石墨、防老剂、硫化剂、共架桥剂、增塑剂、硬脂酸和氧化锌。

进一步的，所述橡胶材料中，以重量份数计；丁腈橡胶的用量为80-150份，优选，100份；炭黑的用量为20-60份，优选，40份；胶体石墨的用量为5-20份，优选，10份；防老剂的用量为1-5份，优选，1.5份；硫化剂的用量为2-10份，优选，5份；共架桥剂的用量为1-5份，优选，2份；增塑剂的用量为10-50份，优选，30份；硬脂酸的用量为0.5-5份，优选，1份；氧化锌的用量为2-10份，优选，5份。

本发明中的丁腈橡胶采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制的丁腈橡胶即可，在优选的实施方案中，可以采用日本JSR公司的丁腈橡胶 N230。

进一步的，炭黑选自N774或N550，优选，炭黑N774；防老剂选自防老剂SP-C或防老剂2246，优选，防老剂2246；硫化剂选自烷基酚醛树脂、秋兰姆或硫化剂3M，优选，烷基酚醛树脂；共架桥剂选择三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯，优选，三烯丙基异氰脲酸酯；增塑剂优选增塑剂TP-95。

另一方面，本发明提供了耐油耐高温的橡胶材料的制备方法，所述制备方法包括采用各原料进行配比、混料的步骤。

进一步的，所述方法包括将丁腈橡胶塑炼一段时间后，加入炭黑、胶体石墨、防老剂、增塑剂再进行密炼得到混炼胶；之后再将硫化剂、共架桥剂、硬脂酸和氧化锌加入到混炼胶中在开炼机中处理一段时间即得橡胶材料。

进一步的，所述塑炼的时间为1-5分钟，优选，2分钟；所述密炼时间为5-10分钟，优选，6分钟；所述开炼机中处理的辊温为40-50℃，辊距为2-3mm。

另一方面，本发明还提供了橡胶材料在制备耐油耐高温的橡胶产品中的用途。