[发明专利]一种丁腈橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶加工技术领域，具体涉及一种丁腈橡胶材料及其制备方法。

背景技术

丁腈橡胶又称丁二烯-丙烯腈橡胶，简称NBR，平均分子量70万左右，灰白色至浅黄色块状或粉状固体，相对密度0.95～1.0，溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。丁腈橡胶具有优良的耐油性，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有耐磨性和气密性，广泛应用于汽车、航天、石油开采等工业领域。现有技术中对于丁腈橡胶的研究主要集中在提高其固有性能，例如申请号为200810229506.4的中国专利公开了一种丁腈橡胶提高了其硬度、低压缩变形性能、耐热和耐寒性；申请号为201310585723.8公开了一种丁腈橡胶提高了其抗臭氧性能。

但是现有技术的丁腈橡胶材料在加工工艺过程中，混料好的胶料直接放置于模具中在平板硫化机上硫化成型，但这种工艺方法在生产过程中存在着一些问题，如一些复杂形状的制品不易脱模，加工过程中排气困难造成制品表面起皮或者有气泡，因此按照现有的工艺方法生产出的复杂制品合格率不高，而且造成了很大的人力物力的浪费。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种表面光滑、无气泡或起皮现象的丁腈橡胶材料。

同时，本发明还在于提供一种丁腈橡胶材料的制备方法，提高丁腈橡胶材料的成品率，使丁腈橡胶材料表面光滑，无气泡或起皮现象。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种丁腈橡胶材料，主要由以下重量份数的原料制成：丁腈橡胶100份、氧化锌2～5份、硬脂酸2～5份、防老剂0.5～2份、分散剂1～2份、碳黑50～80份、白碳黑15～20份、碳酸钙20～40份、邻苯二甲酸二辛酯10～14份、硫磺1.5～3份、促进剂2～3.8份、水2～8份。

所述丁腈橡胶为N3350生胶。

所述防老剂为防老剂RD。

所述分散剂为分散剂DR。

所述碳黑为N774碳黑。

所述促进剂为0.5～0.8重量份促进剂TMTD与1.5～3重量份促进剂CZ的混合物。

上述丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

1)取丁腈橡胶100份、氧化锌2～5份、硬脂酸2～5份、防老剂0.5～2份、分散剂1～2份、碳黑50～80份、白碳黑15～20份、碳酸钙20～40份、邻苯二甲酸二甲酯10～14份混合后进行混炼得到胶料；

2)在步骤1)制备的胶料中加入水2～8份后进行薄通，得到胶片；

3)将步骤2)制备的胶片表面均匀喷洒水雾后放入模具中，加入硫磺1.5～3份和促进剂2～3.8，进行硫化处理，脱模，即得所述的丁腈橡胶材料。

步骤1)中混炼后进行脱泡处理。

所述脱泡处理具体为真空处理5～15min。

步骤1)中所述混炼的时间为20～40min。

步骤1)中所述混合的具体方法为：将丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂及邻苯二甲酸二甲酯混合，得混合物1，将炭黑加入混合物1，混炼5～7min，得混合物2，将白炭黑加入混合物2中，混炼5～7min，得混合物3，将碳酸钙加入混合物3中，混炼5～7min，得混合物4，将分散剂加入混合物4中，即完成。其中炭黑、白炭黑、分散剂加入后的混炼时间根据混合物的吃粉情况确定。

步骤2)中制得的胶片停放12h～18h后再进行步骤3)的操作。

步骤2)中薄通次数为3～5次。

步骤2)中所述胶片的厚度为1～2mm。

步骤3)中胶片表面喷洒水雾为每平方分米胶片表面均匀喷洒200滴水雾。在胶片表面喷洒水雾，使胶料的塑性增强，便于挤出成型。

步骤3)中加入硫磺的过程中控制胶片的温度≤60℃。

步骤3)中所述硫化处理的硫化温度为160℃，硫化时间为20min，压力为5～20MPa。硫化过程中根据产品尺寸选择所需的压力。

本发明丁腈橡胶材料，由丁腈橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、分散剂、碳黑、白碳黑、碳酸钙、邻苯二甲酸二辛酯、硫磺、促进剂、水复配制成，相比传统的丁腈橡胶材料，引入水作为助剂，利用水与丁腈橡胶的相似相容性及在橡胶材料硫化过程中水增加气体压力的作用，协同其他原料和助剂，共同作用，使丁腈橡胶材料表面光滑、无气泡或起皮现象，有效解决传统丁腈橡胶材料存在的问题，且本发明中引入的水用量少，价格便宜，不增加丁腈橡胶材料的成本。