本發(fā)明屬于橡膠組合物，特別是一種耐高溫耐壓縮永久變形的丁腈橡膠組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、密封圈是一種密封類零件，通常，密封圈會應用在一些需要密封的結(jié)構(gòu)內(nèi)，因此，密封圈的性能對于設(shè)備、管道類來說會直接影響其正常使用。

2、由于橡膠材料功能較為齊全，因此密封圈多采用橡膠材料進行加工制成。

3、丁腈橡膠(nbr)是丁二烯與丙烯腈的共聚物，由于丁腈橡膠具有優(yōu)異的耐油性、耐磨性和氣密性,并且，丁腈橡膠的耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠，成本又比聚硫橡膠和氟橡膠低，因此，能夠更好的適用于密封圈的應用。

4、現(xiàn)有技術(shù)一種丁腈再生橡膠密封圈材料申請公開號為cn102731864a，具體公開了“本發(fā)明公開了一種丁腈再生橡膠密封圈材料，其是由丁腈橡膠3345，丁腈再生橡膠，防老劑sp，防老劑mb，硬脂酸鈉，硫磺粉，棕櫚蠟，氧化鋅，加工助劑wb16，碳黑n550，碳黑n330，五氯硬脂酸鈉甲酯，促進劑tetd，促進劑tetd，促進劑bz,納米碳酸鈣，改性丙烯酸酯，烷基間苯二酚甲醛樹脂，順丁烯二酸酐，增塑劑等制成。本發(fā)明利用再生丁腈橡膠作為原料，優(yōu)化配方原料，制備出性能優(yōu)良、耐高溫性能好，硬度高的丁腈再生橡膠密封圈材料，節(jié)約”，然而，其制備的密封圈材料的耐高溫性能相對一般，并且不具備良好的耐永久壓縮變形的特性，限制了其在多領(lǐng)域內(nèi)的應用，而橡膠壓縮永久變形能直觀衡量其密封及制品使用性能。

5、基于此，提供一種耐高溫耐壓縮永久變形的丁腈橡膠組合物及其制備方法，來解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫耐壓縮永久變形的丁腈橡膠組合物及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種耐高溫耐壓縮永久變形的丁腈橡膠組合物，按重量份計包括以下成分制成：

4、丁腈橡膠100份、氧化鋅5-8份、硬脂酸鈉1-2份、增強型補充助劑1.5-3份、納米氧化鈰0.02-0.03份、炭黑40-55份、甲基苯基硅油2-5份、樹脂6-10份、防老劑3-6份、硫磺0.4-0.8份、促進劑1-4份。

5、作為進一步的技術(shù)方案：所述炭黑為n550炭黑；

6、所述防老劑包括防老劑dnp、防老劑oda、防老劑mb；

7、所述防老劑dnp、防老劑oda、防老劑mb混合質(zhì)量比為1:2:1；

8、所述促進劑包括：促進劑bz、促進劑tetd；

9、所述促進劑bz與促進劑tetd混合質(zhì)量比為5:1。

10、作為進一步的技術(shù)方案：所述增強型補充助劑制備方法為：

11、首先，將二甘醇二縮水甘油醚、丙二醇正丙醚、烯丙基縮水甘油醚依次添加到有機溶劑中，然后進行攪拌混合均勻，得到混合溶液；

12、將上述制備得到的混合溶液添加到反應釜中，向反應釜內(nèi)通入惰性氣體，排出反應釜內(nèi)空氣；

13、向反應釜內(nèi)添加催化劑溶液，在常溫下，攪拌混合10-15min，然后，再滴加環(huán)氧氯丙烷溶液，邊滴加邊攪拌，滴加完成后，繼續(xù)攪拌反應15-20min，向反應液中加入甲醇進行終止反應，然后再加入正己烷進行沉淀，過濾，水洗，干燥，得到所述增強型補充助劑。

14、作為進一步的技術(shù)方案：所述混合溶液中二甘醇二縮水甘油醚濃度為1-1.5mo?l/l；

15、所述丙二醇正丙醚濃度為0.5-1mo?l/l；

16、所述烯丙基縮水甘油醚濃度為1-1.5mo?l/l；

17、所述環(huán)氧氯丙烷溶液濃度為2-3mo?l/l。

18、作為進一步的技術(shù)方案：所述有機溶劑為甲苯。

19、作為進一步的技術(shù)方案：所述惰性氣體為氮氣或氖氣。

20、作為進一步的技術(shù)方案：所述催化劑溶液制備方法為：

21、首先，將1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯與氫化鈣按1:1質(zhì)量比例進行攪拌10-12小時，然后進行真空蒸餾并經(jīng)過冷凍脫氣2次處理，再與甲苯進行混合，攪拌均勻得到1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯溶液；

22、其中，1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯溶液濃度為0.3mo?l/l；

23、在氮氣氣氛保護下，將磷酸添加到乙醚中，攪拌混合均勻，得到磷酸溶液；

24、其中，磷酸溶液濃度為0.85mo?l/l；

25、在氮氣氣氛保護下，將三異丁基鋁添加到甲苯中，攪拌混合均勻，得到三異丁基鋁溶液；

26、其中，三異丁基鋁溶液濃度為0.8mo?l/l；

27、將1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯溶液、磷酸溶液、三異丁基鋁溶液按1:2:1體積比進行混合均勻，得到催化劑溶液。

28、作為進一步的技術(shù)方案：所述混合溶液、催化劑溶液、環(huán)氧氯丙烷溶液混合體積比為5-6:0.2-0.4:8-10；

29、甲醇添加量為反應液體積的5％；

30、正己烷添加量為反應液體積的60％。

31、一種耐高溫耐壓縮永久變形的丁腈橡膠組合物的制備方法，包括：

32、1)、首先，將丁腈橡膠添加到密煉機中進行密煉處理，得到膠料；

33、2)、將步驟(1)得到的膠料與氧化鋅、硬脂酸鈉、增強型補充助劑、甲基苯基硅油混合后進行第一次混煉；

34、3)、經(jīng)過第一次混煉后，再添加n550炭黑、納米氧化鈰進行第二次混煉，得到混煉膠；

35、4)、向上述所得到的混煉膠中依次加入硫磺、促進劑、促進劑進行硫化處理和薄通處理，薄通2次；

36、在步驟(1)中，密煉至125-135℃后進行排料，排料后停放18-20小時；

37、第一次混煉參數(shù)為：混煉的溫度為120-125℃，混煉的時間為4-5min；

38、第二次混煉參數(shù)為：混煉的溫度為112-115℃，混煉的時間為3-4min；

39、硫化處理參數(shù)為：硫化的溫度為150-155℃，硫化的時間為30-40min。

40、本發(fā)明方法制備得到的丁腈橡膠組合物應用于密封圈。

41、有益效果：

42、本發(fā)明制備的丁腈橡膠組合物富有彈性和回彈性；具有優(yōu)異的機械強度，包括擴張強度、伸長率和抗撕裂強度等，氣密性好，耐高溫和優(yōu)異的耐壓縮永久變形的特性，能夠適用于大多數(shù)密封場合。

43、本發(fā)明制備得到的丁腈橡膠組合物的性能相較于市售常規(guī)的丁腈橡膠具有大幅度的改善。

44、本發(fā)明通過引入硬脂酸鈉、增強型補充助劑，二者配合作用，在丁腈橡膠組合物中，能夠促進丁腈橡膠分子間的交叉連接作用，從而，能夠有效的提高了丁腈橡膠的延展性跟撓曲性，而延展性跟撓曲性的提高，能夠使得制成的丁腈橡膠混合物在加工制成橡膠密封圈的過程中，更易于加工成型，從而，有效的提高了橡膠密封圈的性能；

45、通過炭黑、增強型補充助劑和硬脂酸鈉的共同作用，能夠大幅度的改善了丁腈橡膠組合物的耐高溫性能，這主要是通過炭黑、增強型補充助劑和硬脂酸鈉表面的基團與丁腈橡膠主鏈上的基團相結(jié)合，使丁腈橡膠的主鏈的熱運動以及氧氣在丁腈橡膠網(wǎng)絡(luò)中不易于擴散，這樣，在高溫下，橡膠所產(chǎn)生的自由基會發(fā)生反應而及時的將其消耗掉，從而大幅度的提高了丁腈橡膠組合物的耐高溫性能。

46、由于丁腈橡膠的硫化效率相對較慢，因此，本發(fā)明通過引入一定量的氧化鋅，能夠起到交聯(lián)促進劑作用，并且氧化鋅的引入，還具有一定程度的補強作用。在丁腈橡膠硫化初期，通過氧化鋅的引入能夠加速硫化反應的進行、并且在硫化后期延遲硫化反應，而這有助于丁腈橡膠組合物的最低扭矩和最高扭矩的提升，通過對硫化效率的提高，對于丁腈橡膠的所形成的硫化膠的硬度也會對應增加，同時還能夠提高丁腈橡膠組合物的力學性能。

47、通過炭黑的引入，能夠改善丁腈橡膠組合物的耐磨性，主要是通過提高丁腈橡膠的的硬度，降低摩擦系數(shù)，通過與增強型補充助劑的配合，還能夠有效的改善提高丁腈橡膠組合物的耐永久壓縮變形的性能，進而拓寬了其應用范圍。