[发明专利]一种耐热油老化的橡胶组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及橡胶技术领域，更具体地，本发明涉及一种耐热油老化的橡胶组合物及其制备方法。本发明制备所得橡胶组合物具有较高的硬度，优异的耐高温性能、耐热老化性能、抗拉伸性能，其稳定性较高，机械性能较好，制备所得橡胶组合物的硫化胶片的拉伸强度≥35MPa，拉断伸长率≥980％，300％定伸应力≥7MPa，撕裂强度≥70kN/m。此外，本发明制备所得橡胶组合物的硫化胶片还具有优异的耐热油老化性能，置于100℃油中浸泡72h后，其拉伸强度降低率≤10％，硫化胶片增重率≤5％，其应用范围广，特别适用于汽车油冷管中内、外胶中的应用，可在长时间热油循环后无龟裂或破裂。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，更具体地，本发明涉及一种耐热油老化的橡胶组合物及其制备方法。

背景技术

天然橡胶具有弹性高、自粘性好、气密性好，加工性能好等优点，目前已被广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等各个方面。然而，天然橡胶本身也存在一定的缺陷，例如耐油性差、机械性能差、热老化性能差等，这些都限制了天然橡胶的应用。因此，需要对天然橡胶进行改性，获得综合性能好的橡胶材料来满足社会的要求。

碳纳米管(carbon nanotubes，CNTs)是C原子在一定条件下聚集而成的类似石墨结构六边形网络卷绕的中空管状结构。碳纳米管可以看成是由单层或多层石墨烯片按一定的螺旋度卷曲而成的无缝纳米级圆筒。碳纳米管具有大长径比、纳米管径以及中空纳米结构，这些独特的结构使其具有优异的物理化学性能，可作为优良的复合材料增强橡胶材料。近年来，碳纳米管-橡胶领域的研究也越来越广泛，如人们通过机械混炼、有机溶剂溶解及乳液等方式制备出碳纳米管-天然橡胶复合材料。然而，由于碳纳米管表面效应较强，容易发生团聚，在橡胶制品中分散不均匀，以致复合材料的结构均匀性较差，复合材料性能提高的幅度不大，从而限制了其应用的范围。专利CN201310721595.5通过将碳纳米管与端羟基聚丁二烯进行研磨后与橡胶混合制备了碳纳米管与橡胶的复合材料，虽然碳纳米管在橡胶基体中的分散性得到了一定的改善，但其对橡胶的增强效果较差，制备所得复合材料的拉伸强度只有0.14MPa。

针对上述问题，本发明致力于提供一种耐热油老化的橡胶组合物，制备所得橡胶组合物不仅具有优异的拉伸性能，还具有优异的撕裂性能和耐热油老化性能，其拉伸强度≥35MPa。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种耐热油老化的橡胶组合物，按重量份计，包括90-110份橡胶组分、6-10份填料、1-3份多功能偶联剂。

作为一种优选的技术方案，按重量份计，包括100份橡胶组分、8份填料、2份多功能偶联剂。

作为一种优选的技术方案，所述橡胶组分选自天然胶乳、天然橡胶、环氧化天然胶乳、环氧化天然橡胶、甲基丙烯酸羟乙酯橡胶胶乳、甲基丙烯酸羟乙酯橡胶中的至少一种。

作为一种优选的技术方案，所述耐热油老化的橡胶组合物中包括90-110份橡胶组分；所述橡胶组分中包括87-103份以干胶计的天然胶乳、3-7份以干胶计的甲基丙烯酸羟乙酯橡胶胶乳。

作为一种优选的技术方案，所述填料的制备原料包括碳酸钙、贝壳粉、陶土、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。

作为一种优选的技术方案，所述填料的制备原料中，碳纳米管的长度为50-70nm。

作为一种优选的技术方案，所述填料的制备原料中，碳纳米管的长度为60nm。

作为一种优选的技术方案，所述多功能偶联剂选自JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、三甲氧基-[3-(环氧乙烷-2-基甲氧基)丙基]硅烷、改性三甲氧基-[3-(环氧乙烷-2-基甲氧基)丙基]硅烷中的至少一种。

作为一种优选的技术方案，所述多功能偶联剂中，JL-G端胺基羟醇酯偶联改性剂、改性三甲氧基-[3-(环氧乙烷-2-基甲氧基)丙基]硅烷的重量比为1：(1-3)。