[发明专利]一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于耐油性橡胶材料技术领域，具体涉及一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用。本发明采用两种不同丙烯腈含量的丁腈橡胶，对其进行合理的配比，并采用耐寒增塑剂进一步提高橡胶密封圈的耐低温性能，使制备得到的橡胶密封圈能同时具有优异的耐油、耐低温、抗拉、抗压功能，低温脆性可达到‑40℃以下，在我国新疆、东北地区，海外俄罗斯、北欧等冬季严寒地区仍能保证其使用价值，应用广泛。

技术领域

本发明属于耐油性橡胶材料技术领域。更具体地，涉及一种耐油耐低温橡胶材料及其制备方法与应用。

背景技术

橡胶是一种高弹性聚合物材料，在室温条件下富有优异的弹性，可以在很小的外力作用下产生较大的形变，在除去外力后又能恢复原状。将橡胶置于各类管道、阀门中连接时，可起到绝佳的密封作用，常被制作成密封圈。

常规密封圈要求具有高拉伸性能、耐老化、低压缩永久变形和低压缩应力松弛的性能，故一般只需要采用天然橡胶、三元乙丙橡胶制备，但其并不具备耐油、耐低温性，而在一些对耐油性要求极高的特殊领域，如燃气管道、输油管等，稍有不慎，易燃易爆的燃气和油类就会导致生命和财产安全问题；同时，我国新疆、东北地区，海外俄罗斯、北欧等地区冬季严寒，又要求橡胶具有优异的耐低温性，保证橡胶在低温环境下仍具有密封作用。因此，既具备耐老化、耐变形，又具耐油和耐低温性能的橡胶密封圈受到广泛关注。

耐油性与耐低温性又是相互矛盾的两种性能，改善其一意味着另一种性能的牺牲。为了提高耐油、耐低温性，常在配方中加入氢化丁腈、氟硅胶、丁腈橡胶等原料，丁腈橡胶中丙烯腈含量越高，耐油性越优异，但耐低温性越差，兼顾耐油性和耐低温性仍是重大难题。如中国专利公布了一种高性能丁腈橡胶材料，其具有耐油、耐低温、耐磨、耐热和耐臭氧的特点，但采用极性的丁腈橡胶和非极性的硅胶共混，相容性差，而且其耐低温性能并不理想，Tg在-20.3℃以上，无法应用于严寒地区。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有橡胶密封圈不能同时具有优异耐油性和耐低温性的缺陷和不足，提供一种耐油耐低温橡胶材料，用该橡胶材料制备得到的橡胶密封圈能够同时兼顾耐油性和耐低温性，同时还具有优异的抗拉、抗压性能。

本发明的目的是提供一种耐油耐低温橡胶材料的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种耐油耐低温橡胶密封圈。

本发明的另一目的是提供一种耐油耐低温橡胶密封圈的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种耐油耐低温橡胶密封圈在燃气管道、燃气阀门、燃气灶中的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种耐油耐低温橡胶材料，包括以下按重量份数计算的组分：

所述第一丁腈橡胶中丙烯腈的含量为32％～35％，第二丁腈橡胶中丙烯腈的含量26％～29％；

所述第一助剂包括活性剂、分散剂、防老剂，第二助剂包括促进剂、硫化剂。

优选地，所述第一丁腈橡胶和第二丁腈橡胶的重量份数比为1：(1.5～2.3)。

第一丁腈橡胶的丙烯腈含量为31％以上，耐油性好但耐低温性能差；第二丁腈橡胶的丙烯腈含量为30％以下，耐油性差但耐低温性能好。本发明采用两种不同丙烯腈含量的丁腈橡胶进行不同比例搭配，使制备得到的橡胶密封圈能够同时兼顾耐油性与耐低温性。

优选地，所述第一丁腈橡胶的丙烯腈含量与第二丁腈橡胶的丙烯腈含量的差值大于等于3％。

更优选地，所述第一丁腈橡胶的丙烯腈含量与第二丁腈橡胶的丙烯腈含量的差值大于等于8％，具体为8～9％。

优选地，所述炭黑为快压出炉黑或半补强炉黑中的一种或多种。