本發(fā)明涉及橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熱液壓破碎錘高壓油管用充油順丁橡膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
《新型充油順丁橡膠研制與生產(chǎn)》簡要介紹了國內(nèi)外合成橡膠技術(shù)的發(fā)展歷程、種類、特征、聚合反應(yīng)機(jī)理,以及工業(yè)生產(chǎn)、應(yīng)用等情況。該文研究與開發(fā)新型充油順丁橡膠產(chǎn)品,采用調(diào)節(jié)劑法改變催化劑配方和聚合速率來合成高門尼粘度基礎(chǔ)膠;再選擇合適的充油工藝生產(chǎn)充油順丁橡膠。采用溶液聚合法,在5L釜和50L釜上,以順1,3-丁二烯為單體、鎳系催化劑為引發(fā)劑,制備了充油順丁橡膠,并對工藝技術(shù)進(jìn)行了小試和中試研究,以及工業(yè)試生產(chǎn)。本文還研究了鎳系催化體系合成高門尼粘度順丁橡膠的規(guī)律,考察了催化劑配比、單體濃度、聚合時間、辛醛的最佳加入量,以及對單體轉(zhuǎn)化率、生膠門尼粘度及相對分子質(zhì)量分布的影響,找出了基礎(chǔ)膠門尼粘度和充油量、充油膠門尼粘度間的關(guān)系,確定了高門尼基礎(chǔ)膠的合成條件,測定了充油膠的物理機(jī)械性能。在單體轉(zhuǎn)化率85%以上的前提下,合成70～100的高門尼粘度順丁橡膠;在基礎(chǔ)膠的門尼粘度控制在80～95、充油量為35～40份(質(zhì)量)的條件下,制得物理機(jī)械性能高的充油順丁橡膠,為制備充油順丁橡膠提供了一條可靠的技術(shù)路線。
得到的順丁橡膠的彈性和耐磨性能好，生熱和玻璃化溫度低，適用于制備輪胎和耐寒橡膠制品，可以用于油管制作。但順丁橡膠加工性能、粘合性能、抗滑性能和抗撕裂性能不佳，需要進(jìn)一步改進(jìn)，還需要提高橡膠的耐熱性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐熱液壓破碎錘高壓油管用充油順丁橡膠及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種耐熱液壓破碎錘高壓油管用充油順丁橡膠，由下列重量份的原料制成：碳納米管20-22、丁二烯6200-6400、加氫汽油適量、環(huán)烷酸鎳0.18-0.19、三異丁基鋁1.8-1.9、三氟化硼乙醚2.1-2.3、辛醛1.7-1.9、高芳烴油3400-3600、鈦酸四丁酯3-4、乙醇150-170、氨水24-26、水15-17、丁烷四酸鈰0.3-0.4、納米鋁酸鈷2.3-2.5、木漿浮油2.3-2.7、十二羰基三鐵0.8-1.2、丙烯酸三氟乙酯3-4。
所述耐熱液壓破碎錘高壓油管用充油順丁橡膠的制備方法，包括以下步驟：
（1）將鈦酸四丁酯、乙醇混合，攪拌得到鈦酸四丁酯乙醇溶液，加入碳納米管攪拌均勻，將丁烷四酸鈰、納米鋁酸鈷、十二羰基三鐵加入水?dāng)嚢杈鶆?，得到分散液，將分散液均勻滴加入所述溶液中，?50-300r/min條件下攪拌1.5-1.8h，得到混合物，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，在30-35℃下攪拌反應(yīng)3-3.5h后得到乳液，再加入丙烯酸三氟乙酯，攪拌均勻，過濾，干燥，得到粉末；
（2）將上述粉末放入自封袋，進(jìn)行輻照，吸收劑量為56-58kGy，粉碎，過200-250目篩，得到改性碳納米管；
（3）將丁二烯加入加氫汽油中，配制成100-105g/L的溶液，再加入改性碳納米管，攪拌均勻，放入恒溫水浴，加熱至75-78℃，將高芳烴油與其他剩余成分混合均勻，滴加入丁二烯的溶液中，攪拌反應(yīng)2-2.3小時得到膠液，將膠液進(jìn)行水蒸氣凝聚，在110-112℃滾筒上滾干，得到充油膠；
（4）將充油膠送入平板硫化機(jī)中硫化，硫化條件為145℃*35min，即得。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明使用鈦酸四丁酯對碳納米管進(jìn)行改性，在碳納米管表面形成了納米二氧化鈦顆粒，提高了碳納米管的分散性，提高了橡膠的致密性和抗老化性，防止漏氣；通過使用丙烯酸三氟乙酯對碳納米管進(jìn)行包覆，再進(jìn)行輻照交聯(lián)改性，提高了納米二氧化鈦與碳納米管的粘結(jié)牢度，提高了碳納米管的耐水性、親油性和潤滑性，在橡膠中分散更加均勻補(bǔ)強(qiáng)效果更好，提高了橡膠的致密性和耐磨性。通過使用納米鋁酸鈷、木漿浮油、十二羰基三鐵對橡膠進(jìn)行改性，提高了橡膠的耐熱性和耐磨性；木漿浮油提高了橡膠的流動性和柔韌性。
具體實施方式
一種耐熱液壓破碎錘高壓油管用充油順丁橡膠，由下列重量份（公斤）的原料制成：碳納米管20、丁二烯6200、加氫汽油適量、環(huán)烷酸鎳0.18、三異丁基鋁1.8、三氟化硼乙醚2.1、辛醛1.7、高芳烴油3400、鈦酸四丁酯3、乙醇150、氨水24、水15、丁烷四酸鈰0.3、納米鋁酸鈷2.3、木漿浮油2.3、十二羰基三鐵0.8、丙烯酸三氟乙酯3。
所述耐熱液壓破碎錘高壓油管用充油順丁橡膠的制備方法，包括以下步驟：
（1）將鈦酸四丁酯、乙醇混合，攪拌得到鈦酸四丁酯乙醇溶液，加入碳納米管攪拌均勻，將丁烷四酸鈰、納米鋁酸鈷、十二羰基三鐵加入水?dāng)嚢杈鶆?，得到分散液，將分散液均勻滴加入所述溶液中，?50r/min條件下攪拌1.5h，得到混合物，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，在30℃下攪拌反應(yīng)3h后得到乳液，再加入丙烯酸三氟乙酯，攪拌均勻，過濾，干燥，得到粉末；
（2）將上述粉末放入自封袋，進(jìn)行輻照，吸收劑量為56kGy，粉碎，過200目篩，得到改性碳納米管；
（3）將丁二烯加入加氫汽油中，配制成100g/L的溶液，再加入改性碳納米管，攪拌均勻，放入恒溫水浴，加熱至75℃，將高芳烴油與其他剩余成分混合均勻，滴加入丁二烯的溶液中，攪拌反應(yīng)2小時得到膠液，將膠液進(jìn)行水蒸氣凝聚，在110℃滾筒上滾干，得到充油膠；
（4）將充油膠送入平板硫化機(jī)中硫化，硫化條件為145℃*35min，即得。
實驗數(shù)據(jù)：
該實施例橡膠材料的拉伸強(qiáng)度為5.9MPa，撕裂強(qiáng)度為29kN/m，拉斷伸長率為472%，拉伸永久變形為19.5%，100%定伸應(yīng)力為1.52MPa，300%定伸應(yīng)力為2.5MPa，邵爾A硬度為56.5度，阿克隆磨耗為2.51cm3。