一種丁腈橡膠材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橡膠加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種丁腈橡膠材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丁腈橡膠又稱丁二烯-丙烯腈橡膠，簡稱NBR，平均分子量70萬左右，灰白色至淺黃色塊狀或粉狀固體，相對密度0.95?1.0，溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油性，其耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠，并且具有耐磨性和氣密性，廣泛應(yīng)用于汽車、航天、石油開采等工業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)中對于丁腈橡膠的研宄主要集中在提高其固有性能，例如申請?zhí)枮?00810229506.4的中國專利公開了一種丁腈橡膠提高了其硬度、低壓縮變形性能、耐熱和耐寒性；申請?zhí)枮?01310585723.8公開了一種丁腈橡膠提尚了其抗臭氧性能。
[0003]但是現(xiàn)有技術(shù)的丁腈橡膠材料在加工工藝過程中，混料好的膠料直接放置于模具中在平板硫化機上硫化成型，但這種工藝方法在生產(chǎn)過程中存在著一些問題，如一些復(fù)雜形狀的制品不易脫模，加工過程中排氣困難造成制品表面起皮或者有氣泡，因此按照現(xiàn)有的工藝方法生產(chǎn)出的復(fù)雜制品合格率不高，而且造成了很大的人力物力的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的之一在于提供一種表面光滑、無氣泡或起皮現(xiàn)象的丁腈橡膠材料。
[0005]同時，本發(fā)明還在于提供一種丁腈橡膠材料的制備方法，提高丁腈橡膠材料的成品率，使丁腈橡膠材料表面光滑，無氣泡或起皮現(xiàn)象。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種丁腈橡膠材料，主要由以下重量份數(shù)的原料制成:丁腈橡膠100份、氧化鋅2?5份、硬脂酸2?5份、防老劑0.5?2份、分散劑I?2份、碳黑50?80份、白碳黑15?20份、碳酸鈣20?40份、鄰苯二甲酸二辛酯10?14份、硫磺1.5?3份、促進(jìn)劑2?3.8份、水2?8份。
[0008]所述丁腈橡膠為N3350生膠。
[0009]所述防老劑為防老劑RD。
[0010]所述分散劑為分散劑DR。
[0011]所述碳黑為N774碳黑。
[0012]所述促進(jìn)劑為0.5?0.8重量份促進(jìn)劑TMTD與1.5?3重量份促進(jìn)劑CZ的混合物。
[0013]上述丁腈橡膠材料的制備方法，其特征在于，包括以下操作步驟:
[0014]I)取丁腈橡膠100份、氧化鋅2?5份、硬脂酸2?5份、防老劑0.5?2份、分散劑I?2份、碳黑50?80份、白碳黑15?20份、碳酸鈣20?40份、鄰苯二甲酸二甲酯10?14份混合后進(jìn)行混煉得到膠料；
[0015]2)在步驟I)制備的膠料中加入水2?8份后進(jìn)行薄通，得到膠片；
[0016]3)將步驟2)制備的膠片表面均勻噴灑水霧后放入模具中，加入硫磺1.5?3份和促進(jìn)劑2?3.8，進(jìn)行硫化處理，脫模，即得所述的丁腈橡膠材料。
[0017]步驟I)中混煉后進(jìn)行脫泡處理。
[0018]所述脫泡處理具體為真空處理5?15min。
[0019]步驟I)中所述混煉的時間為20?40min。
[0020]步驟I)中所述混合的具體方法為:將丁腈橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑及鄰苯二甲酸二甲酯混合，得混合物1，將炭黑加入混合物1，混煉5?7min，得混合物2，將白炭黑加入混合物2中，混煉5?7min，得混合物3，將碳酸鈣加入混合物3中，混煉5?7min，得混合物4，將分散劑加入混合物4中，即完成。其中炭黑、白炭黑、分散劑加入后的混煉時間根據(jù)混合物的吃粉情況確定。
[0021]步驟2)中制得的膠片停放12h?18h后再進(jìn)行步驟3)的操作。
[0022]步驟2)中薄通次數(shù)為3?5次。
[0023]步驟2)中所述膠片的厚度為I?2mm。
[0024]步驟3)中膠片表面噴灑水霧為每平方分米膠片表面均勻噴灑200滴水霧。在膠片表面噴灑水霧，使膠料的塑性增強，便于擠出成型。
[0025]步驟3)中加入硫磺的過程中控制膠片的溫度< 60°C。
[0026]步驟3)中所述硫化處理的硫化溫度為160°C，硫化時間為20min，壓力為5?20MPa。硫化過程中根據(jù)產(chǎn)品尺寸選擇所需的壓力。
[0027]本發(fā)明丁腈橡膠材料，由丁腈橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、分散劑、碳黑、白碳黑、碳酸鈣、鄰苯二甲酸二辛醋、硫磺、促進(jìn)劑、水復(fù)配制成，相比傳統(tǒng)的丁腈橡膠材料，引入水作為助劑，利用水與丁腈橡膠的相似相容性及在橡膠材料硫化過程中水增加氣體壓力的作用，協(xié)同其他原料和助劑，共同作用，使丁腈橡膠材料表面光滑、無氣泡或起皮現(xiàn)象，有效解決傳統(tǒng)丁腈橡膠材料存在的問題，且本發(fā)明中引入的水用量少，價格便宜，不增加丁腈橡膠材料的成本。
[0028]本發(fā)明丁腈橡膠材料的制備方法，相比傳統(tǒng)的丁腈橡膠材料的制備方法，在混煉成的膠料中加入水后再進(jìn)行薄通，并在薄通制成的膠片上噴灑水霧，潤濕膠片表面后，在進(jìn)行硫化成型處理。由于膠料中加入的水與丁腈橡膠都屬于極性物質(zhì)，水易于在丁腈橡膠中均勻分散，增加膠料的流動性，使膠料更易成型，改善材料的脫模效果；同時，在膠料混煉過程中必然會含有氣體，且難于避免，尤其是配合劑中的低揮發(fā)點物質(zhì)，都會在硫化過程中揮發(fā)，但這些氣體量少，在產(chǎn)品硫化時形不成足夠的壓力而無法從模具中逃逸，從而造成產(chǎn)品的氣泡，本發(fā)明制備方法中水的加入增加硫化時產(chǎn)生的氣體壓力，從而與橡膠配合劑產(chǎn)生的揮發(fā)物一起沖開模具而釋放出來，從而消除丁腈橡膠材料表面氣泡或者起皮現(xiàn)象，提高丁腈橡膠材料的成品率，節(jié)約大量的人力和物力。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0030]實施例1
[0031]本實施例丁腈橡膠材料，由以下重量份數(shù)的原料制成:N3350生膠100份、氧化鋅4份、硬脂酸2份、防老劑RD I份、分散劑DR 1.5份、N774碳黑65份、白碳黑18份、碳酸鈣30份、鄰苯二甲酸二辛酯12份、硫磺2份、促進(jìn)劑TMTD 0.6份、促進(jìn)劑CZ 2.5份、水5份。
[0032]本實施例丁腈橡膠材料的制備方法，具體操作步驟為:
[0033]I)將N3350生膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD及鄰苯二甲酸二甲酯一次性加入捏合機中，得混合物1，將N774炭黑加入混合物1，混煉7min，得混合物2，將白炭黑加入混合物2中，混煉6min，得混合物3，將碳酸鈣加入混合物3中，混煉7min，得混合物4，將分散劑DR加入混合物4中，在捏合機中混煉30min，然后抽真空lOmin，得到膠料；
[0034]2)在開煉機上往步驟I)制備的膠料中加入水后，膠料在開煉機上進(jìn)行薄通4次，得到膠片；
[0035]3)將步驟2)制備的膠片停放15h后，在膠片表面均勻噴灑水霧后放入模具中，控制膠片的溫度< 60°C，加入硫磺和促進(jìn)劑，進(jìn)行硫化處理，硫化溫度為160°C，硫化時間為20分鐘，硫化壓力為lOMpa，脫模，即得所述的丁腈橡膠材料。
[0036]本實施例制得的丁腈橡膠材料表面光滑、無氣泡或起皮現(xiàn)象，表面糙度為3.2。
[0037]實施例2
[0038]本實施例丁腈橡膠材料，由以下重量份數(shù)的原料制成:N3350生膠100份、氧化鋅2份、硬脂酸3份、防老劑RD0.5份、分散劑DR I份、N774碳黑80份、白碳