一種氟橡膠混煉膠及其製備方法
2023-04-25 20:40:41
一種氟橡膠混煉膠及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種氟橡膠混煉膠，由以下組分製得：氟橡膠生膠、熱裂解炭黑、活性氧化鎂、氫氧化鈣、氧化鈰、加工助劑、內脫模劑、硫化劑、硫化助劑和低溫改性劑。本發明還提供一種該氟橡膠混煉膠的製備方法。本發明在氟橡膠混煉膠中加入低溫改性劑和氧化鈰，從而兼顧了氟橡膠配方的耐低溫和耐燃油性能。
【專利說明】-種氣橡膠混煉膠及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於橡膠混煉膠製備領域，具體涉及改性氣橡膠混煉膠的製備。
【背景技術】
[0002] 目前世界氣橡膠產量的60% W上用於汽車工業，氣橡膠正W其優良的耐燃油、耐 高溫、耐酸、耐鹼、低壓變等性能不斷擴大應用領域。但由於其分子主鏈含有氣原子而剛性 很強，柔性降低，導致其彈性和耐低溫性能較差，因此人們對氣橡膠的改性進行了各種研 究。
[0003] 研究表明，耐燃油性能主要取決於生膠中的氣含量，氣含量越高耐燃油性能越好， 但氣含量越高分子鏈剛性越大，耐低溫性能就越差。行業中解決既耐低溫，又耐燃油的方法 是採用進口過氧化物硫化的耐低溫氣橡膠，但其價格昂貴，且焦燒安全性差。
[0004] 中國專利CN1919921A中，選用新型材料作補強體系及配合劑有效地改善了氣橡 膠低溫性能差的缺點，但並未提及對耐燃油性能的改進；中國專利CN103087450A中，選用 稀±配合物8-輕基唾晰稀±對氣橡膠進行耐寒性和耐介質性改善，但也並未提及對耐燃 油性能的改進；中國專利CN101307165A中，選用氧化鋪提高氣橡膠的耐熱性能，但並未提 及對耐燃油性能的改進；中國專利CN102504448B中，填料選用針狀娃強粉，顏料選用氧化 鉛綠，製備綠色耐低溫、耐燃油的氣橡膠混煉膠，但其原料採用國外進口預混膠，成本提高 且製備方法繁瑣，要經過兩次精煉過程。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種耐低溫、耐燃油的氣橡膠混煉膠。 本發明的目的通過W下技術方案實現：
[0006] 本發明的一個技術方案提供了一種氣橡膠混煉膠，由W下組分組成；按重量份計， 包含氣橡膠生膠100份，熱裂解炭黑20-40份，活性氧化鎮3-6份，氨氧化巧3-9份，氧化鋪 1-6份加工助劑0. 1-0. 8份，內脫模劑0. 1-0. 8份，硫化劑1. 9-2. 5份，硫化助劑0. 3-0. 5 份，低溫改性劑3-9份。
[0007] 根據本發明上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實施方案中，氣橡膠生膠 選自偏氣己帰-H氣氯己帰系氣橡膠、偏氣己帰-六氣丙帰系氣橡膠或偏氣己帰-四氣己 帰-六氣丙帰系氣橡膠。
[0008] 根據本發明上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實施方案中，加工助劑選 自己西蹤擱蠟、氣蠟、氣離油或液體氣橡膠。
[0009] 根據本發明上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實施方案中，內脫模劑選 自美國 Struktol 公司的 WS280、HT290、HT204 或 KX15。
[0010] 根據本發明上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實施方案中，硫化劑選自 多元酷。
[0011] 在另一些實施方式中，多元酷選自雙酷A、雙酷AF或1-甲基鄰苯二酷。
[0012] 根據本發明上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實施方案中，硫化助劑選 自予基H苯基氯化磯、甲基H下基氯化磯、甲基H苯基漠化磯或甲基H苯基賴酸饋。
[0013] 根據本發明上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠，在一些實施方案中，低溫改性劑 選自己二酸二己醋、下二酸二己醋、丙二酸二己醋或下二酸二（2-甲氧基己）醋。
[0014] 本發明的另一個技術方案提供了上述技術方案提供的氣橡膠混煉膠的製備方法， 包含W下步驟：
[0015] 1)稱量配方中各組份重量份，加入氣橡膠生膠，親溫50-6(TC，親速18-3化pm,調 整親距，W兩親之間有堆積膠為準；
[0016] 2)按順序加入W下組分，每加入一組，翻煉1-3次，滾壓0. 2-5分鐘：
[0017] 加工助劑和低溫改性劑；
[0018] 氧化鎮和氨氧化巧；
[0019] 氧化鋪和熱裂解炭黑；
[0020] 內脫模劑、硫化劑和硫化助劑；
[0021] 3)膠料混煉均勻後薄通6-10次出片，常溫下靜置1-3天；
[002引 4)返煉：控制親溫在50-60 °C,親距0. 2-0. 5mm，親速18-30;rpm，翻煉薄通10-15 次，再調整親距l-3mm出片，即得氣橡膠混煉膠。
[0023] 根據本發明上述技術方案提供的製備方法，組分氣橡膠生膠、熱裂解炭黑、低溫改 性劑、氧化鎮、氨氧化巧、氧化鋪、加工助劑、硫化劑、內脫模劑和硫化劑的質量比為1〇〇:2〇-40:3-9:3-6:3-9:1-6:0. 1-0. 8:1. 9-2. 5:0. 1-0. 8:0. 3-0.5。
[0024] 根據本發明上述技術方案提供的的製備方法，在一些實施方案中，步驟2)和步驟 4)中所述的翻煉為打H角包鍾。
[0025] 根據本發明上述技術方案提供的的製備方法，在一些實施方案中，步驟2)中，將 內脫模劑同硫化劑、硫化助劑一起添加，內脫模劑選自美國Struktol公司的WS280、HT290、 HT204 或 KX15。
[0026] 除非明確地說明與此相反，否則，本發明引用的所有範圍包括端值。例如，"親溫 50-6(TC "表示親溫的範圍a為50°C《a《60°C。
[0027] 本發明使用的術語"或"表示備選方案，如果合適的話，可W將它們組合，也就是 說，術語"或"包括每個所列出的單獨備選方案W及它們的組合。例如，"多元酷選自雙酷A、 雙酷AF或1-甲基鄰苯二酷"表示所述的多元酷可W是雙酷A、雙酷AF或1-甲基鄰苯二酷 中的一種，也可W是其一種W上的組合。
[002引本發明使用的術語"內脫模齊U"是一種內外潤滑劑，是W有機娃為基料的混合物， 本發明優選美國Struktol公司的WS280作為內脫模劑。
[0029] 本發明使用的術語"翻煉"是一種開煉機混煉的操作，包括打H角包、搗煉、左右斜 刀、打扭。在本發明的實施方式中，優選打H角包作為翻煉的操作方式。
[0030] 本發明的技術方案提供的氣橡膠混煉膠及其製備方法，其有益效果在於：
[0031] 1)從改進混煉膠配方角度出發，採用成本低廉的多元醇類硫化體系，加入低溫改 性劑和氧化鋪，從而兼顧氣橡膠配方的耐低溫和耐燃油性能。
[0032] 2)採用上述方法製備的氣橡膠混煉膠，低溫脆化溫度在-38C W下，在燃油C中 質量變化率在5% W下，體積變化率在11% W下，有效地兼顧了氣橡膠的耐低溫、耐燃油性 能；硬度在69-71之間，加工性好；且成本低廉、方法簡單、易於產業化。
【具體實施方式】
[0033] W下所述的是本發明的優選實施方式，本發明所保護的不限於W下優選實施方 式。應當指出，對於本領域的技術人員來說在此發明創造構思的基礎上，做出的若干變形和 改進，都屬於本發明的保護範圍。
[0034] 實施例1
[00巧]按照表1的配方配置原料。
[0036] 操作步驟為；在開煉機中加入氣橡膠生膠，親溫55C，親速22巧m，調整親距，W兩 親之間有堆積膠為準；按順序加入助劑：①加工助劑己西蹤擱蠟、低溫改性劑己二酸二己 醋，②氧化鎮、氨氧化巧，③氧化鋪、熱裂解炭黑，④內脫模劑WS280、硫化劑雙酷AF、硫化助 劑BPP ;每加入一組助劑後開刀打3個H角包，滾壓1分鐘，待膠料混煉均勻後薄通10次出 片，常溫下靜置1天；控制親溫在55C，親距0. 4mm，親速22巧m，進行返煉打H角包薄通15 次，再調整親距2mm出片，即得氣橡膠混煉膠。
[0037] 分別測量製得的混煉膠的拉伸強度、化斷伸長率、撕裂強度、Shore A硬度、脆性溫 度、耐燃油、質量變化率、體積變化率。其中，拉伸強度和化斷伸長率按GB/T 528-2009試驗 方法測試，撕裂強度按GB/T529-2008試驗方法測試，紹爾硬度按GB/T 531. 1-2008試驗方 法測試，脆性溫度按GB/T15256-1994,耐燃油C按GB/T1690-2006試驗方法測試，結果見表 2。
[00測 實施例2
[0039] 按照表1的配方配置原料。
[0040] 操作步驟除加工助劑為氣蠟；每加入一組助劑後開刀打1個H角包，滾壓5分鐘； 返煉時親溫設定6(TC，親距為0. 2mm W外同實施例1。
[0041] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[004引 實施例3
[0043] 按照表1的配方配置原料。
[0044] 操作步驟除加工助劑為氣蠟；返煉時親溫設定5(TC，親距為0. 5mm W外同實施例 Io
[0045] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[004引 實施例4
[0047] 按照表1的配方配置原料。
[0048] 操作步驟除加工助劑為氣離油；每加入一組助劑後開刀打1個H角包，滾壓5分 鍾；返煉時親溫設定6(TC，親距為0. 2mm W外同實施例1。
[0049] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[0050] 實施例5
[0051] 按照表1的配方配置原料。
[0052] 操作步驟除加工助劑為氣離油；返煉時親溫設定5(TC ;親距為0. 5mm W外同實施 例1。
[0053] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[0054] 實施例6
[00巧]按照表1的配方配置原料。
[0056] 操作步驟除加工助劑為氣離油；每加入一組助劑後開刀打1個H角包，滾壓0. 2分 鍾；返煉時親溫設定5(TC，親距為0. 5mm，薄通10次W外同實施例1。
[0057] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[00則對比例1
[0059] 氣橡膠混煉膠的原料組成為：
[0060] 氣橡膠生膠100份，熱裂解炭黑25份，氧化鎮3份，氨氧化巧6份，氧化鋪1份，力口 工助劑0. 6份，內脫模劑0. 6份，硫化劑2. 4份，硫化助劑0. 5份。
[0061] 操作步驟同實施例1。
[0062] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[006引對比例2
[0064] 氣橡膠生膠100份，熱裂解炭黑25份，低溫改性劑6份，氧化鎮3份，氨氧化巧6 份，加工助劑0. 6份，內脫模劑0. 6份，硫化劑2. 4份，硫化助劑0. 5份。
[0065] 操作步驟同實施例1。
[0066] 性能測試項目同實施例1，結果見表2。
[0067] 從表2的結果中可知，實施例3和4所製備的氣橡膠混煉膠，其脆化溫度達 到-45C，相比比較例1下降了 17C，而在燃油C中4(TC浸泡16她後，其質量變化率相比 比較例2分別下降了 34. 3%和35. 8%，體積變化率相比比較例2又分別下降了 47. 2%和 49. 7%，充分地兼顧了耐低溫、耐燃油性能，且硬度為70,有利於後續加工成型。
[006引實施例1-6製備的氣橡膠混煉膠，低溫脆化溫度都在-38C W下，在燃油C中質量 變化率都在5% W下，體積變化率都在11 % W下，硬度在69-71之間。
[0069] 表1氣橡膠混煉膠配方
[0070]
【權利要求】
1. 一種氟橡膠混煉膠，其特徵是，由以下組分組成：按重量份計，包含氟橡膠生膠loo 份，熱裂解炭黑20-40份，活性氧化鎂3-6份，氫氧化鈣3-9份，氧化鈰1-6份，加工助劑 0. 1-0. 8份，內脫模劑0. 1-0. 8份，硫化劑1. 9-2. 5份，硫化助劑0. 3-0. 5份，低溫改性劑3-9 份。
2. 根據權利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特徵是，所述氟橡膠生膠選自偏氟乙烯-三 氟氯乙烯系氟橡膠、偏氟乙烯-六氟丙烯系氟橡膠或偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯系氟 橡膠。
3. 根據權利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特徵是，所述加工助劑選自巴西棕櫚蠟、氟 蠟、氟醚油或液體氟橡膠。
4. 根據權利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特徵是，所述硫化劑選自多元酚。
5. 根據權利要求4所述的氟橡膠混煉膠，其特徵是，所述多元酚選自雙酚A、雙酚AF或 1-甲基鄰苯二酚。
6. 根據權利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特徵是，所述硫化助劑選自苄基三苯基氯 化磷、甲基三丁基氯化磷、甲基三苯基溴化磷或甲基三苯基磺酸銨。
7. 根據權利要求1所述的氟橡膠混煉膠，其特徵是，所述低溫改性劑選自己二酸二乙 酯、丁二酸二乙酯、丙二酸二乙酯或丁二酸二（2-甲氧基乙）酯。
8. -種如權利要求1所述的氟橡膠混煉膠的製備方法，包含以下步驟： 1) 稱量配方中各組份重量份，加入氟橡膠生膠，輥溫50-60°C，輥速18-30rpm，調整輥 距，以兩輥之間有堆積膠為準； 2) 按順序加入以下組分，每加入一組，翻煉1-3次，滾壓0. 2-5分鐘： 加工助劑和低溫改性劑； 氧化鎂和氫氧化鈣； 氧化鈰和熱裂解炭黑； 內脫模劑、硫化劑和硫化助劑； 3) 膠料混煉均勻後薄通6-10次出片，常溫下靜置1-3天； 4) 返煉：控制輥溫在50-60°C，輥距0. 2-0. 5mm，輥速18-30rpm，翻煉薄通10-15次，再 調整輥距l_3mm出片，即得氟橡膠混煉膠。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特徵是，組分氟橡膠生膠、熱裂解炭黑、低溫改性劑、 氧化鎂、氫氧化鈣、氧化鈰、加工助劑、硫化劑、內脫模劑和硫化劑的質量比為1 〇〇: 20-40:3- 9:3_6:3_9:1_6:0. 1~0, 8:1. 9~2, 5:0. 1~0, 8:0. 3~0, 5 〇
10. 根據權利要求8所述的方法，其特徵是，步驟2)和步驟4)中所述的翻煉為打三角 包。
11. 根據權利要求8所述的方法，其特徵是，步驟2)中，將內脫模劑、硫化劑和硫化助劑 同時添加。
【文檔編號】C08K3/22GK104356562SQ201410597653
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】李義濤, 楊策宇, 湯誠, 張兵兵, 許才盛 申請人:東莞市長安東陽光鋁業研發有限公司