一種耐臭氧老化橡膠及其制備方法
【專利說明】-種耐臭氧老化橡膠及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種耐臭氧老化橡膠及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 由于天然橡膠具有優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，并且，經(jīng)過適 當(dāng)處理后還具有耐油、耐酸、耐堿、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質(zhì)，所W天然橡膠具有廣 泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松緊帶；醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)所用的外科醫(yī)生手套、 輸血管、避孕套;交通運輸上使用的各種輪胎;工業(yè)上使用的傳送帶、運輸帶、耐酸和耐堿手 套;農(nóng)業(yè)上使用的排灌膠管、氨水袋;氣象測量用的探空氣球;科學(xué)試驗用的密封、防震設(shè) 備；國防上使用的飛機、坦克、大炮、防毒面具;甚至連火箭、人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船等高 精尖科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品都離不開天然橡膠。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，用于制造汽車零件的橡膠，通常選用天然橡膠，由于天然橡膠自身化 學(xué)結(jié)構(gòu)的原因，其耐臭氧性能較差，從而影響了汽車零件物理機械性能和使用壽命。現(xiàn)在隨 著汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車的要求也越來越高，同時相應(yīng)的對于汽車零部件的要求也越來 越高，對于汽車用的橡膠材料，要求具有良好的耐氧化、抗腐蝕的能力，同時對于橡膠軟管 等密封件，還要求化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能夠在較高或者較低的溫度下長期使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引為了克服現(xiàn)有天然橡膠抗臭氧性能較差的不足，本發(fā)明提供了一種耐臭氧老化橡 膠及其制備方法，該發(fā)明可W改善天然橡膠的耐臭氧性能，還可W有效改善汽車橡膠減震 制品表面發(fā)粘、變脆、變硬、龜裂的問題，同時產(chǎn)品還可W在高溫和低溫環(huán)境下長期使用。 [0006 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種耐臭氧老化橡膠，所述的橡膠由W下原料制備得到，按照重量份數(shù)計:天然橡膠40 ~60份、順下橡膠5~15份、氧化鋒3~10份、硬脂酸0.5~3.5份、防老劑3~9.5份、石蠟2~5.5份、 微晶蠟3~8份、炭黑30~45份、白炭黑20~35份、分散劑1.5~5份、環(huán)燒油2~15份、碳酸巧5~15 份、硫橫2~5份和促進劑2.6~7.7份。順下橡膠硫化后其耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動 負荷下發(fā)熱少，耐老化性好，常與天然橡膠并用，降低成本。氧化鋒為活化劑、硫化促進劑和 補強劑，且有著色作用，促進橡膠的硫化、活化和補強、防老化作用，能加強硫化過程，提高 橡膠制品耐撕裂性、耐磨性。硬脂酸起到四個作用：1、軟化和增塑作用，2、作為外部潤滑劑， 3、有利炭黑、白炭黑和氧化鋒的充分擴散，4、和氧化鋒或堿性促進劑反應(yīng)可促進其活性，還 是主要的硫化促進助劑，可起到第二促進劑的作用，加速硬化。防老劑防止或抑制諸如氧、 熱、光、臭氧、機械應(yīng)力、重金屬離子等因素破壞制品性能、延長制品儲存和使用壽命的配合 劑。石蠟和微晶石硫化后遷移制品表面，形成一層物理保護層，能有成效防止制品臭氧龜 裂，直鏈石蠟和微晶石蠟參合為最佳。炭黑和白炭黑起到補強劑和填充劑的作用，不僅增加 橡膠制品的耐磨性和使用壽命，而且還節(jié)約成本。分散劑能提高膠料的流動性和炭黑及配 合劑在膠料中的分散性，改善橡膠的加工性能，減少膠料噴霜傾向。環(huán)燒油可W作為增塑 劑和填充操作油，W改善橡膠的可塑性和彈性。碳酸巧大量地填充在橡膠制品之中，可能增 加產(chǎn)品的體積，從而節(jié)約昂貴的天然橡膠，達到降低成本的目的。硫橫在鏈狀的天然橡膠橡 膠分子之間形成二硫鍵或多硫鍵，讓天然橡膠形成空間網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。促進劑可 縮短硫化時間，減少硫橫用量，降低硫化溫度，從而提高生產(chǎn)效率，降低成本。
[0007]優(yōu)選的，所述的橡膠由W下原料制備得到，按照重量份數(shù)計:天然橡膠45~55份J員 下橡膠8~12份、氧化鋒5~7份、硬脂酸^2份、防老劑5~8份、石蠟3~5份、微晶蠟4~6份、炭黑35 ~40份、白炭黑25~30份、分散劑2~4份、環(huán)燒油5~10份、碳酸巧8~12份、硫橫3~4份和促進劑4~ 6.2 份。
[000引優(yōu)選的，所述的防老劑由防老劑4010臟^5份和防老劑61^2~4.5混合組成。
[0009] 優(yōu)選的，所述的促進劑由促進劑TMTD0.2~1.2份、促進劑DM 0.4~1.5份和促進劑 CZ2~5份混合組成。
[0010] -種耐臭氧老化橡膠的制備方法，所述制備方法包括W下步驟： (1) 按照量比稱取原料； (2) 將稱取的原料攬拌混合均勻； (3 )混合均勻的原料投入密煉機。
[0011] 優(yōu)選的，步驟(3)中密煉機的轉(zhuǎn)速25~3虹pm，密煉機混煉時間45~60min，混煉溫度 到130°C排出橡膠，使用開煉機薄通3次，使混煉膠均勻，橡膠冷卻即得到耐臭氧老化橡膠。 [001引本發(fā)明的優(yōu)點： (1) 本發(fā)明的制備出的產(chǎn)品可W改善橡膠的耐臭氧性能，提高產(chǎn)品的使用性能和壽命； (2) 本發(fā)明制備出的產(chǎn)品可W有效的改善汽車橡膠減震制品的表面發(fā)粘、變脆、變硬、 甚至表面龜裂直至產(chǎn)品斷裂的問題； (3) 本發(fā)明制備出的減震件可W在汽車上經(jīng)受長期的使用； (4) 本發(fā)明制備出的產(chǎn)品可W在南方高溫環(huán)境下長期使用，也可W在東北低溫環(huán)境下 長期使用。
【具體實施方式】
[0013] 下面將對本發(fā)明作進一步的說明： 實施例1: 按照如下步驟制備耐臭氧老化橡膠： (1) 按照量比稱取原料； (2) 將稱取的原料攬拌混合均勻； (3 )混合均勻的原料投入密煉機。
[0014] 其中步驟（1)中的各個原料的加入量如表1所示，其中步驟（3)中密煉機的轉(zhuǎn)速 32rpm，密煉機混煉時間45min，混煉溫度到130°C排出橡膠，使用開煉機薄通3次，使混煉膠 均勻后下片，橡膠冷卻即得到耐臭氧老化橡膠。
[001引實施例2: 在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例只改變實施例1中的步驟(1)中的各個原料的加入量，其 它部分與實施例1完全相同，各原料的加入量如表1所示。
[0016] 實施例3: 在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例只改變實施例1中的步驟(1)中的各個原料的加入量，其 它部分與實施例1完全相同，各原料的加入量如表1所示。
[0017] 實施例4: 在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例只改變實施例1中的步驟(1)中的各個原料的加入量，其 它部分與實施例1完全相同，各原料的加入量如表1所示。
[001引 實施例5: 在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例為了驗證密煉機混煉時間對產(chǎn)品的性能是否有影響，只 改變實施例1中步驟(3)中密煉機的混煉時間為60min，其它部分與實施例1完全相同。
[0019]表1為各實施例的原料加入量，表2為防老劑中各原料含量，表3為促進劑中各原料 含量，其中各原料加入量按照重量份數(shù)計。
產(chǎn)品檢測： 將得到的橡膠混煉膠硫化成試片，硫化條件:溫度150°C，時間：8min。通過對試片的檢 測進行耐臭氧龜裂性能、常規(guī)技術(shù)和熱老化性能的評估。其中耐臭氧龜裂性能測試按照 IS01413《硫化或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂性》進行測試，臭氧濃度20化地m，溫度40°C，相對濕 度(60±5)%，延長率20%。熱老化性能檢測的條件為:溫度70°C，時間：9地。
[0021] 表4為耐臭氧龜裂性能測試結(jié)果，表5為常規(guī)性能檢測，表6為熱老化性能檢測。從 表4、表5和表6的數(shù)據(jù)可W看出，該橡膠能達到上文所述的所有優(yōu)點，符合當(dāng)前耐臭氧老化 橡膠的市場需求。
[0022] 表4耐臭氧龜裂性能測試
' 最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對' 實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可W做出其 它不同形式的變化或變動。運里無需也無法對所有的實施方式予W窮舉。而由此所引申出 的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1. 一種耐臭氧老化橡膠，其特征在于，所述的橡膠由以下原料制備得到，按照重量份數(shù) 計:天然橡膠40~60份、順丁橡膠5~15份、氧化鋅3~10份、硬脂酸0.5~3.5份、防老劑3~9.5份、 石蠟2~5.5份、微晶蠟3~8份、炭黑30~45份、白炭黑20~35份、分散劑1.5~5份、環(huán)烷油2~15份、 碳酸鈣5~15份、硫磺2~5份和促進劑2.6~7.7份。2. 如權(quán)利要求1所述的一種耐臭氧老化橡膠，其特征在于，所述的橡膠由以下原料制備 得到，按照重量份數(shù)計:天然橡膠45~55份、順丁橡膠8~12份、氧化鋅5~7份、硬脂酸1~2份、防 老劑5~8份、石蠟3~5份、微晶蠟4~6份、炭黑35~40份、白炭黑25~30份、分散劑2~4份、環(huán)烷油 5~10份、碳酸鈣8~12份、硫磺3~4份和促進劑4~6.2份。3. 如權(quán)利要求1~2任一項所述的一種耐臭氧老化橡膠，其特征在于，所述的防老劑由防 老劑4010NA1~5份和防老劑BLE 2~4.5份混合組成。4. 如權(quán)利要求3所述的一種耐臭氧老化橡膠，其特征在于，所述的促進劑由促進劑 TMTD0.2~1.2份、促進劑DM0.4~1.5份和促進劑CZ 2~5份混合組成。5. -種耐臭氧老化橡膠的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟： (1)按照量比稱取原料； (2 )將稱取的原料攪拌混合均勻； (3 )混合均勻的原料投入密煉機。6. 如權(quán)利要求5所述的一種耐臭氧老化橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(3)中密煉 機的轉(zhuǎn)速25~35rpm，密煉機混煉時間45~60min，混煉溫度到130°C排出橡膠，使用開煉機薄 通3次，使混煉膠均勻，橡膠冷卻即得到耐臭氧老化橡膠。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐臭氧老化橡膠及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，所述的耐臭氧老化橡膠由以下原料制備得到，按照重量份數(shù)計：天然橡膠40~60份、順丁橡膠5~15份、氧化鋅3~10份、硬脂酸0.5~3.5份、防老劑3~9.5份、石蠟2~5.5份、微晶蠟3~8份、炭黑30~45份、白炭黑20~35份、分散劑1.5~5份、環(huán)烷油2~15份、碳酸鈣5~15份、硫磺2~5份和促進劑2.6~7.7份。本發(fā)明可以改善橡膠的耐臭氧性能，還可以有效改善汽車減震制品表面發(fā)粘、變脆、變硬、龜裂的問題，同時產(chǎn)品還可以在高溫和低溫環(huán)境下長期使用。
【IPC分類】C08K3/22, C08K3/26, C08L91/06, C08K3/36, C08L9/00, C08K3/04, C08K13/02, C08L7/00
【公開號】CN105585748
【申請?zhí)枴緾N201610148866
【發(fā)明人】莊昌權(quán), 趙琦瑛, 蘆爭
【申請人】長春實發(fā)汽車零部件有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年3月16日