本發(fā)明屬于橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種高耐候型丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展革新，汽車行業(yè)也經(jīng)歷了飛躍的發(fā)展。橡膠材料常用作汽車零部件材料，其性能成為各大汽車廠家關(guān)注的焦點(diǎn)。
氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)分子鏈的飽和結(jié)構(gòu)，賦予其優(yōu)異的耐高溫、耐臭氧、耐動(dòng)力轉(zhuǎn)向液、耐溶劑等性能，在汽車橡膠材料應(yīng)用方面具有廣闊的前景。然而，氯磺化聚乙烯相對分子量較小，僅有2～8萬，分子鏈間極容易相互滑移，當(dāng)溫度稍高時(shí)，膠料的粘性特別大，給生產(chǎn)加工帶來一定的困難。在橡膠配方設(shè)計(jì)方面，通常加入各類潤滑劑，如油酸酰胺、硬脂酸、WB222等，來改善氯磺化聚乙烯橡膠的加工性能，可這種方法的效果不是十分明顯。
丁腈橡膠(NBR)分子鏈含有不飽和雙鍵，處在汽車的半封閉的高溫高壓的環(huán)境中，容易受到臭氧的老化，出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的是提供一種高耐候型丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種高耐候型丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物，它是由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
其中，所述的丁腈橡膠和氯磺化聚乙烯橡膠的總量為100質(zhì)量份。
優(yōu)選的，所述的高耐候型丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物是由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
更優(yōu)選的，所述的高耐候型丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物是由以下質(zhì)量份的組分制備而成：
本發(fā)明所述的丁腈橡膠是丁腈橡膠生膠、丁腈橡膠/聚氯乙烯混合物中的至少一種；所述的丁腈橡膠/聚氯乙烯混合物中丁腈橡膠和聚氯乙烯質(zhì)量比在7：3～9：1。
本發(fā)明所述的補(bǔ)強(qiáng)劑是快壓出炭黑N550、噴霧炭黑、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑N774、天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑、陶土、滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣中的至少一種；優(yōu)選為快壓出炭黑N550、半補(bǔ)強(qiáng)炭黑N774、陶土中的至少兩種。
本發(fā)明所述的增塑劑是鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、偏苯三酸三辛酯(TOTM)、增塑劑RS-107或聚酯類增塑劑中的至少一種；優(yōu)選偏苯三酸三辛酯、增塑劑RS-107的混合，偏苯三酸三辛酯和增塑劑RS-107的質(zhì)量比為1.5～2.5：1。
本發(fā)明所述的硫化劑是四甲基二硫代秋蘭姆(TMTD)、2,2'-二硫代二苯并噻唑(DM)、四硫化雙五亞甲基秋蘭姆(TRA)、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)、N,N'-間苯撐雙馬來酰亞胺(HVA-2)中的至少兩種；優(yōu)選四甲基二硫代秋蘭姆、2,2'-二硫代二苯并噻唑、四硫化雙五亞甲基秋蘭姆、N,N'-間苯撐雙馬來酰亞胺中的至少三種混合。
本發(fā)明所述的潤滑劑是潤滑劑WB222、硬脂酸、油酸酰胺、硬脂酸鋅中的至少一種；優(yōu)選潤滑劑WB222、硬脂酸、油酸酰胺中的至少兩種。
本發(fā)明所述的防老劑是2-丙酮二苯胺反應(yīng)產(chǎn)物(BLE-65)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉(AW)、二丁基二硫代氨基甲酸鎳(NBC)、N-苯基-N’-異丙基對苯二胺(4010NA)中的至少一種；優(yōu)選2-丙酮二苯胺反應(yīng)產(chǎn)物、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉、N-苯基-N’-異丙基對苯二胺中的至少一種。
本發(fā)明所述的吸酸劑是活性氧化鎂150(MgO150)、水滑石DHT-4A、硬脂酸鈣、氫氧化鈣中的至少一種。在橡膠混合物反應(yīng)時(shí)，吸酸劑能夠吸收反應(yīng)生成的酸性物質(zhì)，如果不加入吸酸劑，橡膠的交聯(lián)反應(yīng)不夠充分，常常導(dǎo)致硫化不熟的現(xiàn)象出現(xiàn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物的制備方法，步驟如下：在密煉機(jī)中同時(shí)加入丁腈橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、潤滑劑、防老劑和吸酸劑，攪拌混煉至45～55℃后，加入補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，繼續(xù)攪拌混煉至75～85℃后，加入硫化劑，繼續(xù)混煉至溫度達(dá)到110～120℃時(shí)，停止攪拌，排膠；在開煉機(jī)上對得到的混煉膠薄通三次，出膠，通過風(fēng)冷設(shè)備，冷卻至25～40℃。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物具有優(yōu)異的耐熱老化與臭氧老化性能，具體表現(xiàn)為：
1、丁腈橡膠的分子鏈上含有丙烯腈鏈節(jié)，與極性氯磺化聚乙烯橡膠有很好的相容性。丁腈橡膠與氯磺化聚乙烯橡膠的復(fù)合，既克服了丁腈橡膠的耐臭氧、耐高溫性能差的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)了氯磺化聚乙烯橡膠的耐油性不足的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了氯磺化聚乙烯橡膠加工性能不好的缺點(diǎn)。
2、采用兩種增塑劑的復(fù)配，既改善了丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物的耐低溫性能，又能滿足膠料的耐高溫性能。偏苯三酸三辛酯為一種大分子量的增塑劑，可以提高該組合物的耐溫性能，并用另一種低分子量的增塑劑RS-107，在組合物中，降低組合物分子鏈間作用力，提高了組合物的耐低溫性能。
3、本發(fā)明采用無鉛硫化體系，環(huán)保無毒，不含REACH法規(guī)限制的有害物質(zhì)；用于生產(chǎn)丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物時(shí)硫化時(shí)間短，生產(chǎn)周期短，降低了能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本的同時(shí)，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。
實(shí)施例1-4的高耐候型丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物的組分及用量如表1所示，由以下方法制備而成：在密煉機(jī)中同時(shí)加入丁腈橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、潤滑劑、防老劑和吸酸劑，攪拌混煉至45～55℃后，加入補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，繼續(xù)攪拌混煉至75～85℃后，加入硫化劑，繼續(xù)混煉至溫度達(dá)到110～120℃時(shí)，停止攪拌，排膠。在開煉機(jī)上對得到的混煉膠薄通三次，出膠，通過風(fēng)冷設(shè)備，冷卻至25～40℃。
對比例1的丁腈橡膠混煉膠的組分及用量如表1所示，由以下方法制備而成：在密煉機(jī)中同時(shí)加入丁腈橡膠、潤滑劑、防老劑和吸酸劑，攪拌混煉至45～55℃后，加入補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，繼續(xù)攪拌混煉至75～85℃，加入硫化劑，繼續(xù)混煉至溫度達(dá)到110～120℃時(shí)，停止攪拌，排膠。在開煉機(jī)上對得到的混煉膠薄通三次，出膠，通過風(fēng)冷設(shè)備，冷卻至25～40℃。
對比例1與實(shí)施例1-4制得的組合物分別在175℃下、硫化10分鐘即可制備得到硫化試片。
表1實(shí)施例1-4丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物的組分及用量(質(zhì)量單位：克)
表1中，實(shí)施例1-3、對比例采用的丁腈橡膠為丁腈橡膠生膠，丙烯腈含量28～35％。實(shí)施例4采用的丁腈橡膠為丁腈橡膠/聚氯乙烯混合物，生產(chǎn)牌號(hào)是PB3330G，其中丁腈橡膠和聚氯乙烯質(zhì)量比為7：3。
氯磺化聚乙烯橡膠為氯磺化聚乙烯橡膠3304(CSM3304)。
上述實(shí)施例的丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物的實(shí)驗(yàn)性能檢測數(shù)據(jù)如表2：
表2實(shí)施例1-4制得的丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物性能參數(shù)
通過以上幾組配方所得結(jié)果分析，按照本發(fā)明配方制成的橡膠組合物在125℃環(huán)境下72h伸長率變化小于50％、硬度變化不超過10，硬度和伸長率變化能很好的反應(yīng)橡膠的耐老化性能，硬度和伸長率變化越大，橡膠耐熱性能越差，說明本發(fā)明組合物老化性能顯著優(yōu)于單獨(dú)使用丁腈橡膠。且在100pphm×40℃×伸長20％臭氧環(huán)境下336h不出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，也具有優(yōu)異的低溫脆性，說明丁腈橡膠/氯磺化聚乙烯橡膠組合物具有優(yōu)異的耐熱老化與臭氧老化性能，具備高耐候性能。
在不改變實(shí)施例4的各組分下，僅把生膠換成100重量份的PB3330G，其耐熱125℃×72h老化后，硬度變化為+14，拉伸強(qiáng)度為+20.3，拉斷伸長率為-65.1％，對比表2中的實(shí)施例4的耐熱125℃×72h老化后的數(shù)據(jù)，性能下降很大。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。