本發(fā)明涉及一種用于耐油橡膠制品的硫化丁腈橡膠組合物及其制備方法,具體涉及一種丁腈橡膠在室溫下發(fā)生硫化反應(yīng)而得到的硫化丁腈橡膠組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
胡少枝等在“丁腈橡膠的自然硫化現(xiàn)象”中提到了一種室溫硫化的丁腈橡膠膠液,使用硫黃和超超速促進(jìn)劑二硫代四甲基秋蘭姆、六次甲基四胺等進(jìn)行室溫硫化丁腈橡膠膠液,但該方法未提及丁腈塊狀固體塊狀橡膠的室溫硫化,也未提及使用超高活性過(guò)氧化物進(jìn)行室溫硫化,且使用該方法無(wú)法得到C-C型交聯(lián)鍵的制品。CN99117023.7提及了室溫硫化法生產(chǎn)橡膠制品的方法,并且說(shuō)明可以使用室溫硫化劑或室溫促進(jìn)劑,但未對(duì)具體室溫硫化劑進(jìn)行說(shuō)明,也未提及使用超高活性過(guò)氧化物進(jìn)行室溫硫化,且未提及得到C-C型室溫硫化制品。CN99113751.5涉及一種修補(bǔ)橡膠制品的室溫硫化修補(bǔ)膠料。其組成包括甲膠和乙膠,其將超超速硫化促進(jìn)劑置于乙膠中,在使用時(shí)混合兩種橡膠,即可在室溫下硫化。這種方法是使用超超速促進(jìn)劑,促進(jìn)硫黃硫化,未提及超高活性過(guò)氧化物進(jìn)行室溫硫化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)耐油橡膠制品的硫化丁腈橡膠組合物,該組合物的制備無(wú)需高溫硫化過(guò)程,僅在室溫下即可進(jìn)行。本發(fā)明是選用超高活性的過(guò)氧化物制劑作為硫化劑,其在室溫下即可分解產(chǎn)生自由基,使得橡膠分子雙鍵碳原子α位的碳原子之間發(fā)生交聯(lián),從而使得橡膠發(fā)生硫化反應(yīng)。本發(fā)明所提及的硫化丁腈橡膠組合物含有丁腈橡膠、填充劑、硫化活化劑、硫化促進(jìn)劑、室溫硫化劑等,所述室溫硫化劑為過(guò)氧化特戊酸特戊酯。本發(fā)明所提及的室溫硫化丁腈橡膠組合物的制備方法如下:將100質(zhì)量份丁腈橡膠、填充劑、硫化活化劑、硫化促進(jìn)劑、0.1~10質(zhì)量份過(guò)氧化特戊酸特戊酯使用開(kāi)煉機(jī)進(jìn)行充分混煉,將混煉膠在室溫下成型并保壓放置10~72小時(shí),即可完成硫化,得到產(chǎn)品。本發(fā)明所述的丁腈橡膠可以是各種不同門(mén)尼粘度、不同結(jié)合腈含量的多種丁腈橡膠產(chǎn)品,其中優(yōu)選結(jié)合腈為33%,門(mén)尼粘度為55~65的丁腈橡膠。本發(fā)明所述的填充劑可以是各種牌號(hào)的炭黑或白炭黑以及現(xiàn)有技術(shù)中常用的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑及它們的混合物,用量可以為現(xiàn)有技術(shù)中的常用用量,優(yōu)選為炭黑N550或N330,優(yōu)選用量為10~140質(zhì)量份。本發(fā)明所述的硫化活化劑是指現(xiàn)有技術(shù)中常用的橡膠硫化活化劑,例如氧化鋅和硬脂酸混合物,其用量最優(yōu)化為硬脂酸1~2質(zhì)量份,氧化鋅2~4質(zhì)量份。本發(fā)明所述的過(guò)氧化特戊酸特戊酯用量?jī)?yōu)選為1~3質(zhì)量份。本發(fā)明所述的硫化促進(jìn)劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中的常用促進(jìn)劑或其混合物,其優(yōu)選為促進(jìn)劑CZ,優(yōu)選用量為1~2質(zhì)量份。本發(fā)明所述的保壓放置時(shí)間優(yōu)選24~36小時(shí)。本發(fā)明所述的防老劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)橡膠具有防老作用的任意防老劑及其組合,其用量參考現(xiàn)有技術(shù)的常用用量,本發(fā)明中優(yōu)選防老劑264,用量?jī)?yōu)選為3~5質(zhì)量份。本發(fā)明所述的成型,可以使用平板硫化機(jī)成型,也可以使用現(xiàn)有技術(shù)的其它成型方法,例如擠出成型等。本發(fā)明所述的室溫,指室內(nèi)無(wú)需加熱的溫度,一般為25℃左右。本發(fā)明的特點(diǎn)在于:1、產(chǎn)品無(wú)需在平板硫化機(jī)中高溫硫化或使用蒸汽進(jìn)行高溫硫化,僅在室溫進(jìn)行放置即可完成硫化;2、使用過(guò)氧化特戊酸特戊酯,其硫化速度快,且組分簡(jiǎn)單,無(wú)需配合超超速促進(jìn)劑使用;3、本發(fā)明得到的硫化產(chǎn)品中的交聯(lián)鍵為碳-碳型交聯(lián)鍵;4、本發(fā)明工藝與現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝相同,使用現(xiàn)有工藝即可生產(chǎn)。具體實(shí)施方式實(shí)施例和對(duì)比例所提到的份數(shù)均是指質(zhì)量份數(shù)。實(shí)施例中所用的過(guò)氧化特戊酸特戊酯是由蘭州助劑廠生產(chǎn),其它原料均是市售產(chǎn)品。硫化結(jié)果使用橡膠交聯(lián)密度儀測(cè)試其交聯(lián)密度進(jìn)行表征。實(shí)施例1將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入50份炭黑N330,1份促進(jìn)劑CZ,3份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入1份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置10小時(shí)即得到產(chǎn)品。實(shí)施例2將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入50份炭黑N330,1份促進(jìn)劑CZ,3份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入1份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置24小時(shí)即得到產(chǎn)品。實(shí)施例3將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N550,1.1份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入3份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置30小時(shí)即得到產(chǎn)品。實(shí)施例4將LG丁腈橡膠6250取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,1.3份促進(jìn)劑CZ,2份氧化鋅,1.2份硬酯酸、3份防老劑264使其混煉均勻后加入3份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置30小時(shí)即得到產(chǎn)品。實(shí)施例5將LG丁腈橡膠6250取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,1.3份促進(jìn)劑CZ,2份氧化鋅,4份硬酯酸、5份防老劑264使其混煉均勻后加入2份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置30小時(shí)即得到產(chǎn)品。實(shí)施例6將順澤丁腈橡膠3355取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,2份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,2份硬酯酸、3份防老劑264使其混煉均勻后加入3份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻。將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置36小時(shí)即得到產(chǎn)品。實(shí)施例7將順澤丁腈橡膠3355取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,1.3份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1.2份硬酯酸、3份防老劑264使其混煉均勻后加入2份過(guò)氧化特戊酸特戊酯后混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置72小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例1將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入50份炭黑N330,1份促進(jìn)劑CZ,3份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置24小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例2將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入50份炭黑N330,1份促進(jìn)劑CZ,3份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入1份硫黃混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置24小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例3將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入50份炭黑N330,1份促進(jìn)劑CZ,3份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入1份過(guò)氧化氫二異丙苯(DCP)混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置24小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例4將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N550,1.1份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置30小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例5將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N550,1.1份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入3份硫黃混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置30小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例6將蘭州石化丁腈橡膠3305取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N550,1.1份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1份硬酯酸使其混煉均勻后加入3份DCP混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置36小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例7將順澤丁腈橡膠3355取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,1.3份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1.2份硬酯酸、3份防老劑264使其混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置36小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例8將順澤丁腈橡膠3355取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,1.3份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1.2份硬酯酸、3份防老劑264使其混煉均勻后加入2份硫黃混煉均勻。將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置36小時(shí)即得到產(chǎn)品。對(duì)比例9將順澤丁腈橡膠3355取100份,放入開(kāi)煉機(jī)中開(kāi)始混煉,并依次加入70份炭黑N660,1.3份促進(jìn)劑CZ,4份氧化鋅,1.2份硬酯酸、3份防老劑264使其混煉均勻后加入2份DCP混煉均勻,將混煉膠使用平板硫化機(jī)在室溫下壓片成型,并保壓放置36小時(shí)即得到產(chǎn)品。表1交聯(lián)密度測(cè)試結(jié)果樣品總交聯(lián)密度(mol/cm3)實(shí)施例11.1e-5實(shí)施例23.0e-5實(shí)施例33.2e-5實(shí)施例42.9e-5實(shí)施例52.7e-5實(shí)施例63.5e-5實(shí)施例73.8e-5對(duì)比例10對(duì)比例20.1e-5對(duì)比例30.1e-5對(duì)比例40對(duì)比例50.1e-5對(duì)比例60.1e-5對(duì)比例70對(duì)比例80.1e-5對(duì)比例90由表1可以看出,不使用本發(fā)明或使用現(xiàn)有技術(shù)制備的樣品在室溫下基本無(wú)法硫化,而本發(fā)明在室溫下具有較好的硫化交聯(lián)密度。以上實(shí)施例僅是本發(fā)明中效果較優(yōu)的,用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式,不代表所有的實(shí)施方式。