高硬度橡膠及其制備方法和應用
【專利摘要】高硬度橡膠及其制備方法和應用，所述高硬度橡膠主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備得到：丁苯橡膠：30份；丁腈橡膠：70份；氧化鋅：5~6份；硬脂酸：1～2份；防老劑：2份；炭黑：140～145份;軟化劑：20～25份；油膏：5?7份；流動劑：2份；促進劑：1.8～2.2份；其制備方法包括煉膠、硫化、修邊及檢驗，制得高硬度橡膠。通過本發(fā)明的高硬度橡膠的原料配比及本發(fā)明的高硬度橡膠的制備方法，有效的提高了產(chǎn)品的整體性能，使制備形成的高硬度橡膠，耐油性能、耐磨性能和耐老化性均較好，應用于制作V型橡膠密封圈可解決現(xiàn)有高硬度V型橡膠密封圈耐油、耐磨和耐老化無法同時達到使用要求的技術問題，使V型橡膠密封圈的密封可靠性更高，使用壽命更長。
【專利說明】
高硬度橡膠及其制備方法和應用
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠制品技術領域，尤其是涉及一種高硬度橡膠及其制備方法和應 用。
【背景技術】
[0002] V形橡膠密封圈，即斷面結(jié)構類似V形的橡膠密封圈，它被廣泛的應用到各個領 域，如汽車、機械等，一般情況下其硬度在邵式硬度60~80度之間，變形較大、剛性較小成為 其應用受到限制的重要因素。
[0003] 目前，V形橡膠密封圈使用的材料主要是以天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠，這三種 材料為主體分別設計的配方，其硬度最高可以達到邵式硬度85左右，其中，氯丁橡膠的抗張 強度高，耐熱、耐光、耐老化性能、耐油性能均優(yōu)于天然橡膠、丁基橡膠，具有較強的耐燃性 和優(yōu)異的抗延燃性，其化學穩(wěn)定性高，耐水性較好，但還普遍存在電絕緣性能、耐寒性能差， 生膠貯存時不穩(wěn)定等缺陷;天然橡膠具有很好的回彈性、伸長率、拉伸強度、撕裂強度，但在 缺點方面耐油性等均表現(xiàn)不佳，基本與丁苯橡膠相似;丁腈橡膠近年來其優(yōu)異的耐水性、耐 油性等被廣泛使用于鞋材發(fā)泡材料領域，但丁腈橡膠制品同樣有機械強度低、絕緣性能低 劣，彈性稍低的缺點。因此高硬度V形橡膠密封圈雖然在硬度上可以達到要求，密封效果佳， 但橡膠圈在使用過程中容易發(fā)生溶脹、硬度降低、強度下降，造成膠圈早期因體積膨脹、幾 何尺寸超差大、物性下降而造成漏油，密封效果下降。因此現(xiàn)有技術中的高硬度V型橡膠圈 耐油性、耐磨性、耐老化性能上還無法同時達到要求，其密封可靠性和使用壽命還有提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種丁腈橡膠與丁苯橡膠共混膠制備的高硬度橡膠，其耐油性、耐磨 性和耐老化性更佳，還相應提供該高硬度橡膠的制備方法和應用。
[0005] 為達到上述目的本發(fā)明采用的技術方案是： 高硬度橡膠，其特征在于所述高硬度橡膠主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制 備得到： 丁苯橡膠:30份； 丁腈橡膠:70份； 氧化鋅:5~6份； 硬脂酸：1~2份； 防老劑:2份； 炭黑：140~145份； 軟化劑：20~25份； 油膏:5-7份； 流動劑:2份； 促進劑：1.8~2.2份。
[0006] 優(yōu)選的，所述的促進劑由促進劑DTDM、促進劑TT和促進劑DM組成，并且促進劑 DTDM、促進劑TT和促進劑DM的重量比為2:1:1。
[0007] 優(yōu)選的，所述的防老劑為4010NA，炭黑為快壓出炭黑和/或高耐磨炭黑，軟化劑為 鄰苯二甲酸二丁酯，油膏為黑油膏，流動劑為P60。
[0008] 優(yōu)選的，所述的炭黑為快壓出炭黑和高耐磨炭黑，快壓出炭黑和高耐磨炭黑的重 量比為0.5~0.6。
[0009] 作為一個總的技術構思，本發(fā)明還提供一種上述的高硬度橡膠的制備方法，包括 以下步驟： S1:將丁苯橡膠投入開煉機中由塊狀打開到片狀，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通， 打三角包5-6次，備用； S2:將丁腈橡膠投入開煉機中由塊狀打開到片狀，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通， 打三角包5-6次，備用； S3:將步驟SI、S2中制得的片狀橡膠一起投入到開煉機中，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進 行薄通，打三角包5-6次，共混均勻，制得共混生膠； S4:步驟S3中制得的共混生膠停放2-3小時后，將其投入捏煉機中，并放入氧化鋅、硬脂 酸、防老劑、油膏、流動劑，炭黑與軟化劑進行混煉，排膠溫度130-140°C，制得母膠； S5:將S4中制得的母膠膠停放4-6小時后投入開煉機中，加入促進劑，左右倒膠，將輥距 調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通4-5次，制得混煉膠，整個過程需開啟開煉機的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)， 使開煉溫度不超過45 °C ; S6:將S5步驟制得的混煉膠停放，進行半成品制備； S7:將步驟S6中制得的半成品放入模具中合模硫化，制得硫化產(chǎn)品； S8:步驟S7中制得的硫化產(chǎn)品停放不少于16小時后進行修邊、檢驗，得到高硬度橡膠產(chǎn) 品。
[0010] 優(yōu)選的，所述的步驟S4具體為：步驟S3中制得的共混生膠停放2-3小時后，將其投 入捏煉機中，將氧化鋅、硬脂酸、防老劑、油膏、流動劑，炭黑與軟化劑，分4-5次投入，在投入 的過程中要不斷的左右倒膠，并提上頂栓2-3次，每次停留30-60秒，膠料溫度達到130-140 °(：時，進行排膠，制得母膠； 優(yōu)選的，所述的步驟S6中混煉膠停放的時間不少于24小時。
[0011] 優(yōu)選的，所述的步聚S7中的硫化參數(shù)為：溫度為170 ± 5 °C，時間5分鐘，壓力11 -13MPa,排氣 2-3 次。
[0012] 作為一個總的技術構思，本發(fā)明還提供一種上述的高硬度橡膠的應用，其特征在 于所述的高硬度橡膠應用于制作V型橡膠密封圈。
[0013] 本發(fā)明的高硬度橡膠為丁腈橡膠與丁苯橡膠共混膠制備，其中丁苯橡膠具有較好 的彈性、優(yōu)異的耐磨性能及良好的耐老化等特點，與丁睛橡膠配合可彌補丁睛橡膠機械強 度低和回彈性能差等缺陷；添加的防老劑可將耐老化性能進一步提高；添加的炭黑為快壓 出炭黑和/或高耐磨炭黑，快壓出炭黑具有擠出變形小、速度快等特點，高耐磨炭黑補強性 能好，二者并用可以較好的滿足補強和工藝性能；油膏可賦予產(chǎn)品較為光滑的表面，減少使 用時的摩擦力，進而減緩產(chǎn)品的磨損率;使用促進劑DTDM/TT/DM的聯(lián)合體系，可保證產(chǎn)品在 煉膠過程和硫化過程達到一個較好的平衡關系，不僅使混煉膠不發(fā)生前期焦燒現(xiàn)象，而且 可以保證硫化過程有足夠的交聯(lián)作用，賦予產(chǎn)品具有低壓變、耐老化性能好等優(yōu)點。
[0014] 通過本發(fā)明的高硬度橡膠的原料配比及本發(fā)明的高硬度橡膠的制備方法，有效的 提高了產(chǎn)品的整體性能，使制備形成的高硬度橡膠，耐油性能、耐磨性能和耐老化性均較 佳，應用于制作V型橡膠密封圈可解決現(xiàn)有高硬度V型橡膠密封圈耐油、耐磨和耐老化無法 同時達到使用要求的技術問題，使V型橡膠密封圈的密封可靠性更高，使用壽命更長。
[0015]
【具體實施方式】
[0016] 為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細致地描述， 但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
[0017] 除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術語與本領域技術人員通常理解的含義 相同。本文中所使用的專業(yè)術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本 發(fā)明的保護范圍。
[0018] 除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設備等均可通過市 場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。 實施例1: 高硬度橡膠，其主要由以下表1中所示質(zhì)量份數(shù)的原料組分制備得到，該制備方法具 體包括以下步驟： S1:將丁苯橡膠投入開煉機中由塊狀打開到片狀，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通， 打三角包5-6次，備用； S2:將丁腈橡膠投入開煉機中由塊狀打開到片狀，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通， 打三角包5-6次，備用； S3:將步驟SI、S2中制得的片狀橡膠一起投入到開煉機中，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進 行薄通，打三角包5-6次，共混均勻，制得共混生膠； S4:步驟S3中制得的共混生膠停放2-3小時后，將其投入捏煉機中，將氧化鋅、硬脂酸、 防老劑、油膏、流動劑，炭黑與軟化劑，分4-5次投入，在投入的過程中要不斷的左右倒膠，并 提上頂栓2-3次，每次停留30-60秒，膠料溫度達到130-140°C時，進行排膠，制得母膠； S5:將S4中制得的母膠膠停放4-6小時后投入開煉機中，加入促進劑，左右倒膠，將輥距 調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通4-5次，制得混煉膠，整個過程需開啟開煉機的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)， 使開煉溫度不超過45 °C ; S6:將S5步驟制得的混煉膠停放不少于24小時，進行半成品制備； S7:將步驟S6中制得的半成品放入模具中合模硫化，硫化溫度為170 ± 5 °C，時間5分鐘， 壓力11-13MPa，排氣2-3次，制得硫化產(chǎn)品； S8:步驟S7中制得的硫化產(chǎn)品停放不少于16小時后進行修邊、檢驗，得到高硬度橡膠產(chǎn) 品。
[0019] 表1為實施例1的配方表。
[0020] 實施例2: 實施例2與實施例1的制備方法相同，不同之處在于實施例2主要由以下表2中所示質(zhì) 量份數(shù)的原料組分制備。
[0021] 表2為實施例2的配方表。
[0022] 表3為實施例1和實施例2制備得到的高硬度橡膠與現(xiàn)有技術中的高硬度V型橡膠 密封圈所使用的高硬度橡膠的性能對比。
[0023] 從表3中可見，通過實施例中的高硬度橡膠的原料配比及高硬度橡膠的制備方法， 有效的提尚了廣品的整體性能，使制備形成的尚硬度橡膠，耐油性能、耐磨性能和耐老化性 均優(yōu)于對比例，應用于制作V型橡膠密封圈可解決現(xiàn)有高硬度V型橡膠密封圈耐油、耐磨和 耐老化無法同時達到使用要求的技術問題，使V型橡膠密封圈的密封可靠性更高，使用壽命 更長。
【主權項】
1. 高硬度橡膠，其特征在于所述高硬度橡膠主要由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組分制 備得到： 丁苯橡膠:30份； 丁腈橡膠:70份； 氧化鋅:5~6份； 硬脂酸：1~2份； 防老劑:2份； 炭黑：140~145份； 軟化劑:20~25份； 油膏:5-7份； 流動劑:2份； 促進劑:1.8~2.2份。2. 根據(jù)權利要求1所述的高硬度橡膠，其特征在于所述的促進劑由促進劑DTDM、促進劑 TT和促進劑DM組成，并且促進劑DTDM、促進劑TT和促進劑DM的重量比為2:1:1。3. 根據(jù)權利要求1所述的高硬度橡膠，其特征在于所述的防老劑為4010NA，炭黑為快壓 出炭黑和/或高耐磨炭黑，軟化劑為鄰苯二甲酸二丁酯，油膏為黑油膏，流動劑為P60。4. 根據(jù)權利要求3所述的高硬度橡膠，其特征在于所述的炭黑為快壓出炭黑和高耐磨 炭黑，快壓出炭黑和高耐磨炭黑的重量比為0.5~0.6。5. 權利要求1~4中任一項所述的高硬度橡膠的制備方法，包括以下步驟： S1:將丁苯橡膠投入開煉機中由塊狀打開到片狀，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通， 打三角包5-6次，備用； S2:將丁腈橡膠投入開煉機中由塊狀打開到片狀，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通， 打三角包5-6次，備用； S3:將步驟S1、S2中制得的片狀橡膠一起投入到開煉機中，將輥距調(diào)到0.8-1.3毫米進 行薄通，打三角包5-6次，共混均勻，制得共混生膠； S4:步驟S3中制得的共混生膠停放2-3小時后，將其投入捏煉機中，并放入氧化鋅、硬脂 酸、防老劑、油膏、流動劑，炭黑與軟化劑進行混煉，排膠溫度130-140°C，制得母膠； S5:將S4中制得的母膠膠停放4-6小時后投入開煉機中，加入促進劑，左右倒膠，將輥距 調(diào)到0.8-1.3毫米進行薄通4-5次，制得混煉膠，整個過程需開啟開煉機的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)， 使開煉溫度不超過45 °C ; S6:將S5步驟制得的混煉膠停放，進行半成品制備； S7:將步驟S6中制得的半成品放入模具中合模硫化，制得硫化產(chǎn)品； S8:步驟S7中制得的硫化產(chǎn)品停放不少于16小時后進行修邊、檢驗，得到高硬度橡膠產(chǎn) 品。6. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的步驟S4具體為:步驟S3中制得的 共混生膠停放2-3小時后，將其投入捏煉機中，將氧化鋅、硬脂酸、防老劑、油膏、流動劑，炭 黑與軟化劑，分4-5次投入，在投入的過程中要不斷的左右倒膠，并提上頂栓2-3次，每次停 留30-60秒，膠料溫度達到130-140°C時，進行排膠，制得母膠。7. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的步驟S6中混煉膠停放的時間不 少于24小時。8. 根據(jù)權利要求5~7任一項所述的制備方法，其特征在于所述的步聚S7中的硫化參數(shù) 為:溫度為170 ± 5 °C，時間5分鐘，壓力11 -13MPa，排氣2-3次。9. 如權利要求1~4任一頂所述的高硬度橡膠的應用，其特征在于所述的高硬度橡膠應 用于制作V型橡膠密封圈。
【文檔編號】C08L9/06GK106009115SQ201610636246
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月5日
【發(fā)明人】李丹, 王憲樹, 張衛(wèi)斌
【申請人】咸陽時代特種密封科技有限公司