一種高強度丁腈橡膠材料的製作方法
2023-09-16 14:18:05
一種高強度丁腈橡膠材料的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種高強度丁腈橡膠材料，由以重量份計的以下組分：丁腈橡膠為100份，氣相二氧化矽為70~80份，氧化鋅為6~8份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為15~20份，硬脂酸為2~3份，促進劑M為10~12份，有機矽改性酚醛樹脂為16~28份；依次通過塑煉、混煉、陳放、硫化的工藝製備而成。得到的高強度丁腈橡膠的常溫抗拉強度為20~28MPa，斷裂伸長率為40~80%，密度1.21~1.26g/cm3，邵氏硬度為42~58；其且製備方法設計合理，具有極好的推廣應用價值。
【專利說明】一種高強度丁腈橡膠材料
【技術領域】
[0001]本發明屬於丁腈橡膠材料【技術領域】，具體涉及一種高強度丁腈橡膠材料。
【背景技術】
[0002]丁腈橡膠又稱丁二烯一丙烯腈橡膠，簡稱NBR，平均分子量70萬左右。丁腈橡膠具有優良的耐油性，其耐油性僅次於聚硫橡膠和氟橡膠，並且具有的耐磨性和氣密性。丁腈橡膠主要用於製作耐油製品，如耐油管、膠帶、橡膠隔膜和大型油囊等，常用於製作各類耐油模壓製品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活門、波紋管、膠管、密封件、發泡等，也用於製作膠板和耐磨零件。科研生產的發展對丁腈橡膠材料提出了更高的要求，不僅需要其具備較高的強度，而且需要較低的硬度和密度。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種高強度丁腈橡膠材料，以達到具備高強度且低硬度和密度的目的。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供了一種高強度丁腈橡膠材料，由以重量份計的以下組分製成:丁腈橡膠DN-40為100份，氣相二氧化矽為70-80份，氧化鋅為6~8份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為15~20份，硬脂酸為2~3份，促進劑M為10-12份，有機矽改性酚醛樹脂為16~28份；
其具體的製備步驟為:
O塑煉:將丁腈橡膠在雙輥`煉膠機進行塑煉，先加入一半鄰苯二甲酸二丁酯，煉製30min後，再加入餘下的一半進行煉製，結束後，室溫下存放3天，再煉製40min,存放4天後，得到塑煉膠；
2)混煉:根據配方比例，稱取餘下的原材料，在110°C下烘乾2h，向塑煉膠內加入餘下原材料進行煉製，然後薄通5次，薄通厚度為1mm，然後壓製出2mm厚的膠片，可轉入下工序;
3)陳放:所煉製的2_厚的膠片在室溫下存放7天，每天煉製一次，每次薄通次數不少於10次,薄通厚度為1mm,煉製結束後,壓製出2mm厚的膠片,在室溫下存放,結束陳放後,可轉入下工序；
4)硫化:壓製出膠片，放入模具，加壓至2MPa，升溫至120°C，保溫20min，繼續升溫至155°C，保溫30min，然後，保壓，停止加熱，隨爐冷卻至室溫後，脫模；
通過上述步驟得到高強度丁腈橡膠材料。
[0005]所述的高強度丁腈橡膠材料的常溫抗拉強度為20~28MPa，斷裂伸長率為40~80%，密度1.21~1.26g/cm3，邵氏硬度為42~58。
[0006]本發明提供的一種高強度丁腈橡膠材料，在技術方案，加入氣相二氧化矽和有機矽改性酚醛樹脂可以提高材料的強度，而且確保材料的硬度和密度不提高；塑煉過程中，採用分次加入增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯，提高塑煉效果，存放4天，可以有效完成增塑劑在丁腈橡膠內的遷移；陳放過程中，多次薄通多次壓制膠片存放模式，是通過機械混合與分子遷移的兩種形式，以達到混合均勻的目的；硫化過程中，階梯型硫化模式，可確保材料受熱均勻，硫化完整，從而獲得最佳性能。通過以上技術方案，研製和生產了多批次的丁腈橡膠材料，其達到了高強度、低硬度和低密度的技術效果。該技術方案科學合理，具有極好的推廣應用價值。
【具體實施方式】
[0007]下面結合實施例來進一步說明本發明，但本發明要求保護的範圍並不局限於實施例表述的範圍。
[0008]實施例1:
一種高強度丁腈橡膠材料，材料配比以重量份計，丁腈橡膠DN-40為100份，氣相二氧化矽為70份，氧化鋅為6份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為15份，硬脂酸為2份，促進劑M為10份，有機矽改性酚醛樹脂為16份；
且採用以下步驟進行加工:
O塑煉:將丁腈橡膠在雙輥煉膠機進行塑煉，先加入一半鄰苯二甲酸二丁酯，煉製30min後，再加入餘下的一半進行煉製，結束後，室溫下存放3天，再煉製40min,存放4天後，得到塑煉膠；
2)混煉:根據配方比例，稱取餘下的原材料，在110°C下烘乾2h，向塑煉膠內加入餘下原材料進行煉製，然後薄通5次，薄通厚度為1mm，然後壓製出2mm厚的膠片，可轉入下工序;
3)陳放:所煉製的2_厚的膠片在室溫下存放7天，每天煉製一次，每次薄通次數不少於10次,薄通厚度為1mm,煉製結束後,壓製出2mm厚的膠片,在室溫下存放,結束陳放後,可轉入下工序；
4)硫化:壓製出膠片，放入模具，加壓至2MPa，升溫至120°C，保溫20min，繼續升溫至155°C，保溫30min，然後，保壓，停止加熱，隨爐冷卻至室溫後，脫模；
通過上述步驟得到高強度丁腈橡膠材料。
[0009]所得的一種高強度丁腈橡膠材料的常溫抗拉強度為20MPa，斷裂伸長率為70%，密度為1.21g/cm3，邵氏硬度為45。
[0010]實施例2:
一種高強度丁腈橡膠材料，材料配比以重量份計，丁腈橡膠DN-40為100份，氣相二氧化矽為80份，氧化鋅為8份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為20份，硬脂酸為3份，促進劑M為12份，有機矽改性酚醛樹脂為28份；
且採用以下步驟進行加工:
O塑煉:將丁腈橡膠在雙輥煉膠機進行塑煉，先加入一半鄰苯二甲酸二丁酯，煉製30min後，再加入餘下的一半進行煉製，結束後，室溫下存放3天，再煉製40min,存放4天後，得到塑煉膠；
2)混煉:根據配方比例，稱取餘下的原材料，在110°C下烘乾2h，向塑煉膠內加入餘下原材料進行煉製，然後薄通5次，薄通厚度為1mm，然後壓製出2mm厚的膠片，可轉入下工序；3)陳放:所煉製的2_厚的膠片在室溫下存放7天，每天煉製一次，每次薄通次數不少於10次,薄通厚度為1mm,煉製結束後,壓製出2mm厚的膠片,在室溫下存放,結束陳放後,可轉入下工序；
4)硫化:壓製出膠片，放入模具，加壓至2MPa，升溫至120°C，保溫20min，繼續升溫至155°C，保溫30min，然後，保壓，停止加熱，隨爐冷卻至室溫後，脫模；
通過上述步驟得到高強度丁腈橡膠材料。
[0011]所得的一種高強度丁腈橡膠材料的常溫抗拉強度為27MPa，斷裂伸長率為40%，密度為1.26g/cm3，邵氏硬度為58。
[0012]實施例3:
一種高強度丁腈橡膠材料，材料配比以重量份計，丁腈橡膠DN-40為100份，氣相二氧化矽為75份，氧化鋅為7份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為17份，硬脂酸為1.5份，促進劑M為11份，有機矽改性酚醛樹脂為22份；
且採用一下步驟進行加工:
O塑煉:將丁腈橡膠在雙輥煉膠機進行塑煉，先加入一半鄰苯二甲酸二丁酯，煉製30min後，再加入餘下的一半進行煉製，結束後，室溫下存放3天，再煉製40min,存放4天後，得到塑煉膠；
2)混煉:根據配方比例，稱取餘下的原材料，在110°C下烘乾2h，向塑煉膠內加入餘下原材料進行煉製，然後薄通5次，薄通厚度為1mm，然後壓製出2mm厚的膠片，可轉入下工序;
3)陳放:所煉製的2_厚的膠片 在室溫下存放7天，每天煉製一次，每次薄通次數不少於10次,薄通厚度為1mm,煉製結束後,壓製出2mm厚的膠片,在室溫下存放,結束陳放後,可轉入下工序；
4)硫化:壓製出膠片，放入模具，加壓至2MPa，升溫至120°C，保溫20min，繼續升溫至155°C，保溫30min，然後，保壓，停止加熱，隨爐冷卻至室溫後，脫模；
通過上述步驟得到高強度丁腈橡膠材料。
所得的一種高強度丁腈橡膠材料的常溫抗拉強度為24MPa，斷裂伸長率為60%，密度為
1.24g/cm3，邵氏硬度為50。
[0013]實施例4:
一種高強度丁腈橡膠材料，材料配比以重量份計，丁腈橡膠DN-40為100份，氣相二氧化矽為70份，氧化鋅為6份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為20份，硬脂酸為3份，促進劑M為12份，有機矽改性酚醛樹脂為28份；
且採用以下步驟進行加工:
O塑煉:將丁腈橡膠在雙輥煉膠機進行塑煉，先加入一半鄰苯二甲酸二丁酯，煉製30min後，再加入餘下的一半進行煉製，結束後，室溫下存放3天，再煉製40min,存放4天後，得到塑煉膠；
2)混煉:根據配方比例，稱取餘下的原材料，在110°C下烘乾2h，向塑煉膠內加入餘下原材料進行煉製，然後薄通5次，薄通厚度為1mm，然後壓製出2mm厚的膠片，可轉入下工序;
3)陳放:所煉製的2_厚的膠片在室溫下存放7天，每天煉製一次，每次薄通次數不少於10次,薄通厚度為1mm,煉製結束後,壓製出2mm厚的膠片,在室溫下存放,結束陳放後,可轉入下工序；
4)硫化:壓製出膠片，放入模具，加壓至2MPa，升溫至120°C，保溫20min，繼續升溫至155°C，保溫30min，然後，保壓，停止加熱，隨爐冷卻至室溫後，脫模；
通過上述步驟得到高強度丁腈橡膠材料。
[0014]所得的一種高強度丁腈橡膠材料的常溫抗拉強度為28MPa，斷裂伸長率為80%，密度為1.22g/cm3，邵 氏硬度為42。
【權利要求】
1.一種高強度丁腈橡膠材料，其特徵在於:由以重量份計的以下組分製成:丁腈橡膠DN-40為100份，氣相二氧化矽為70-80份，氧化鋅為6~8份，硫磺為3份，鄰苯二甲酸二丁酯為15~20份，硬脂酸為2~3份，促進劑M為10-12份，有機矽改性酚醛樹脂為16~28份； 其具體的製備步驟為: O塑煉:將丁腈橡膠在雙輥煉膠機進行塑煉，先加入一半鄰苯二甲酸二丁酯，煉製30min後，再加入餘下的一半進行煉製，結束後，室溫下存放3天，再煉製40min,存放4天後，得到塑煉膠； .2)混煉:根據配方比例，稱取餘下的原材料，將原材料均在110°C下烘乾2h，向塑煉膠內加入餘下原材料進行煉製，然後薄通5次,薄通厚度為1mm,然後壓製出2mm厚的膠片,可轉入下工序； .3)陳放:所煉製的2_厚的膠片在室溫下存放7天，每天煉製一次，每次薄通次數不少於10次,薄通厚度為1mm,煉製結束後,壓製出2mm厚的膠片,在室溫下存放,結束陳放後,可轉入下工序； . 4)硫化:壓製出膠片，放入模具，加壓，壓強為2MPa，升溫至120°C，保溫20min，繼續升溫至155°C，保溫30min，然後，保壓，停止加熱，隨爐冷卻至室溫後，脫模； 通過上述步驟得到高強度丁腈橡膠材料。
2.根據權利要求1所述的高強度丁腈橡膠材料，其特徵在於:所述的高強度丁腈橡膠材料的常溫抗拉強度為20~28MPa，斷裂伸長率為40~80%，密度1.21~1.26g/cm3，邵氏硬度為42~58。
【文檔編號】B29B7/74GK103601928SQ201310560808
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】肖勇, 王凱, 崔瑞禧, 陳永釗, 劉美珍, 鄧安華, 周芬, 謝家祥, 於喜金 申請人:湖北三江航天江河化工科技有限公司