56] (2)調(diào)整密煉機(jī)溫度至40°C，轉(zhuǎn)速為35轉(zhuǎn)/分鐘后，將步驟（1)得到的塑煉料投 入密煉機(jī)中，依次加入三氧化二銻、氧化鋅、硬脂酸混煉3min，隨后先加入炭黑N-774混煉 4min，再加入炭黑N-990翻煉3min，接著加入癸二酸二辛酯和助劑，充分混煉4min，排料，冷 卻得到母煉膠；
[0057] (3)將步驟（2)得到的母煉膠投入密煉機(jī)中，加入硫黃、二硫化四芐基秋蘭姆、 N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升溫至110°C混煉15min，繼續(xù)升溫至145°C混煉20min， 得到所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料。
[0058] 將實施例1-4所得高性能改性羧基丁腈橡膠材料進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下：
[0059]
[0061] 實施例1-4中提出了一種高性能改性羧基丁腈橡膠材料及其制備方法，首先通過 在羧基丁腈橡膠的合成階段加入甲階酚醛樹脂，一方面利用甲階酚醛樹脂中富含的羥甲基 與羧基丁腈橡膠中的羧基或者酚醛樹脂中的酚羥基和羥甲基與羧基丁腈橡膠中的雙鍵進(jìn) 行加成反應(yīng)，通過改變羧基丁腈橡膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成，在結(jié)構(gòu)直接引入剛性段，使羧基丁腈 橡膠獲得良好的力學(xué)性能以及耐熱老化性能、高溫耐油性能；另一方面利用特殊的酚醛樹 脂的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)，在橡膠的硫化過程中形成特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)起到補(bǔ)強(qiáng)增硬以及低壓 縮永久變形性能。事實上，通常的增韌方法受到混合條件的限制，需要加入大量的改性原 料，雖然也能得到理想的韌性，卻損失了材料寶貴的強(qiáng)度、剛性、耐熱性等重要性能，且成本 高，而通過酚醛樹脂與羧基丁腈橡膠共聚改性，通過高結(jié)合丙烯腈量的羧基丁腈橡膠與酚 醛樹脂有良好的相容性，能顯著提高羧基丁腈橡膠硫化膠的硬度、強(qiáng)度、耐磨性，并改善粘 合性能。具有改性原料用量少、成本低、效果明顯等顯著優(yōu)點。
[0062] 此外，為進(jìn)一步提高改性羧基丁腈橡膠的物理性能，在該高性能改性羧基丁腈橡 膠材料中還加入了天然橡膠進(jìn)行共混改性。這改性里羧基丁腈橡膠雖是極性橡膠，但與天 然橡膠同為不飽和橡膠，且使用的硫化體系相同，當(dāng)加入一定量天然橡膠時，膠料的加工 及成型工藝性能得到改善，而硫化膠的強(qiáng)度不受損失，低溫性能改善，但耐油性也得到顯 者提尚。
[0063] 通過硫黃、二硫化四芐基秋蘭姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的硫化體系能 提高混煉膠的硫化速度和硫化膠的物理機(jī)械性能，改性XNBR通過該硫化體系條件下，形成 特定的交聯(lián)鍵及交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)致密度，使得最終獲得的共混料具有高強(qiáng)度、低壓縮永久變形、耐 熱耐油性能。
[0064] 綜上所述，本發(fā)明結(jié)合羧基丁腈橡膠、天然橡膠的優(yōu)點，并對羧基丁腈橡膠材料性 能進(jìn)行了改性處理，并在各種助劑條件下得到了一種具有更高的綜合力學(xué)性能，還具有耐 熱老化性能、高溫耐油性能和低壓縮永久變形性能的高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其能 夠滿足特定場合的使用要求，且對環(huán)境和人體無危害，應(yīng)用前景廣闊。
[0065] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其特征在于，按重量份包括如下原料：改性羧 基丁腈橡膠90-130份、天然橡膠15-30份、炭黑N-77420-40份、炭黑N-9905-10份、三氧化 二銻5-10份、氧化鋅3-5份、硬脂酸1-3份、硫黃1-3份、二硫化四芐基秋蘭姆0. 5-3份、 N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、癸二酸二辛酯2-6份和助劑4-8份； 制備所述改性羧基丁腈橡膠包括：將丁二烯、丙烯腈、丙烯酸、乳化劑和引發(fā)劑加入反 應(yīng)爸中進(jìn)行自由基乳液聚合反應(yīng)；當(dāng)所述聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到70% -85%時，再向反應(yīng) 釜中加入甲階酚醛樹脂繼續(xù)反應(yīng)，得到改性聚合物乳液；向所述改性聚合物乳液中加入防 老劑和凝聚劑得到膠乳，所述膠乳經(jīng)擠壓脫水、膨脹干燥得到改性羧基丁氰橡膠。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其特征在于，按重量份包括 如下原料：改性羧基丁腈橡膠100-120份、天然橡膠20-25份、炭黑N-77424-36份、炭黑 N-9906-8份、三氧化二銻6-8份、氧化鋅3-4份、硬脂酸1-2份、硫黃1-2份、二硫化四芐基 秋蘭姆1-2份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份、癸二酸二辛酯3-5份和助劑5-7 份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其特征在于，所述助劑由質(zhì) 量配比為5-7:1-3:0. 2-0. 5的六次甲基四胺、氧化鎂和潤滑劑組成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其特征在于，制備所 述改性羧基丁腈橡膠包括：按重量百分含量向真空反應(yīng)釜中加入丁二烯55-64%、丙烯腈 25-34%、乳化劑2. 0-3. 0%、引發(fā)劑0. 2-0. 3%和丙苯0. 01-0. 02%，在水介質(zhì)中進(jìn)行自由 基乳液聚合反應(yīng)，控制聚合反應(yīng)溫度為30-40°C ;當(dāng)所述聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到80% -90% 時，向所述反應(yīng)釜中加入甲階酚醛樹脂6-10 %繼續(xù)反應(yīng)，調(diào)節(jié)反應(yīng)液PH值為2. 3-2. 5,在 70-90°C條件下反應(yīng)1-1. 5h，得到改性聚合物乳液；所述改性聚合物乳液經(jīng)閃蒸脫氣工序 后，再向里加入防老劑和凝聚劑得到膠乳；所述膠乳在酸性介質(zhì)中凝聚析出含水膠粒，所述 膠粒經(jīng)擠壓脫水、膨脹干燥后得到改性羧基丁氰橡膠。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其特征在于，所述引發(fā)劑為過 硫酸鹽，優(yōu)選為過硫酸鉀；所述乳化劑為陰離子乳化劑，優(yōu)選為烷基苯磺酸鹽。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料，其特征在于，制備所 述甲階酚醛樹脂包括：將質(zhì)量百分含量為30-40%的NaOH溶液或者KOH溶液滴加到質(zhì)量配 比為2-3:1的甲醛和苯酚溶液中，在50-70°C條件下反應(yīng)l_3h，將反應(yīng)液冷卻至常溫后真空 脫水，得到所述甲階酚醛樹脂。7. -種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料的制備方法，其特 征在于，包括如下步驟： (1) 將改性羧基丁腈橡膠和天然橡膠投入開煉機(jī)中塑煉20-25min，排料，冷卻后得到 塑煉料； (2) 將步驟（1)得到的塑煉料投入密煉機(jī)中，加入三氧化二銻、氧化鋅、硬脂酸混煉 3-5min，加入炭黑N-774混煉3-4min，再加入炭黑N-990翻煉3-4min，加入癸二酸二辛酯和 助劑混煉3-4min，排料，冷卻得到母煉膠； (3) 將步驟（2)得到的母煉膠投入密煉機(jī)中，加入硫黃、二硫化四芐基秋蘭姆和N-叔 丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升溫至90-1KTC混煉15-25min，繼續(xù)升溫至125-145°C混煉 20-40min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料的制備方法，其特征在于，在步 驟（1)中，調(diào)整開煉機(jī)溫度至80-90°C，轉(zhuǎn)速為30-35轉(zhuǎn)/分鐘后，將改性羧基丁腈橡膠和天 然橡膠投入開煉機(jī)中塑煉。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料的制備方法，其特征在于， 在步驟（2)中，調(diào)整密煉機(jī)溫度至40-50°C，轉(zhuǎn)速為30-35轉(zhuǎn)/分鐘后，將步驟（1)得到的塑 煉料投入密煉機(jī)中。10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料的制備方法，其特征 在于，在步驟（3)中，將步驟（2)得到的母煉膠投入密煉機(jī)中，加入硫黃、二硫化四芐基秋蘭 姆和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，升溫至KKTC后混煉20min，繼續(xù)升溫至135°C后混 煉30min，得到所述高性能改性羧基丁腈橡膠材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能改性羧基丁腈橡膠材料，按重量份包括如下原料：改性羧基丁腈橡膠90-130份、天然橡膠15-30份、炭黑N-774？20-40份、炭黑N-990？5-10份、三氧化二銻5-10份、氧化鋅3-5份、硬脂酸1-3份、硫黃1-3份、二硫化四芐基秋蘭姆0.5-3份、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-3份、癸二酸二辛酯2-6份和助劑4-8份；所述改性羧基丁腈橡膠共混料不僅具有更高的綜合力學(xué)性能，還具有耐熱老化性能、高溫耐油性能和低壓縮永久變形性能。
【IPC分類】C08K3/04, C08K5/47, C08C19/22, C08K5/09, C08L13/00, C08K3/22, C08K5/11, C08K13/02, C08L7/00, C08F236/12, C08K3/40, C08K3/06
【公開號】CN105111550
【申請?zhí)枴緾N201510505264
【發(fā)明人】邱再明
【申請人】合肥市再德高分子材料有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月17日