[发明专利]一种氢化丁腈橡胶组合物材料及制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种氢化丁腈橡胶组合物材料及制备方法、应用。其原料包括如下重量份数的各组分：100份氢化丁腈橡胶、4～10份氧化锌、0.5～2.5份硬脂酸、1～4份防老剂、20～30份粒径26～30nm炭黑、25～35份粒径40～48nm炭黑、5～15份白炭黑、5～15份聚酯聚醚增塑剂、2～4份硫化剂、1～3份助交联剂；橡胶的丙烯腈含量为41.3～43.1％，饱和度≥99％，门尼粘度为ML(1+4)@100℃ 60～70。该材料扯断强度、撕裂强度、弹性延展率更佳，耐高温性、耐低温性、耐油性更加优异，使用寿命更长，作为汽车机油尺套管油封材料性能优异；制备方法步骤简单、操作方便，适于工业化生产。

技术领域

本发明具体涉及一种氢化丁腈橡胶组合物材料及制备方法、应用。

背景技术

汽车发动机上，机油尺是用来查看润滑孔机油存量的一个常用控制量尺。机油尺由高弹性金属片制作而成，机油尺管套与油底壳相连(存在拐弯路径)。机油尺、其套管间有一个橡胶密封件(套在机油尺上，以下简称“机油尺套管油封”)用来密封发动机润滑系统。机油尺套管油封材料须具有优异的耐温特性(工作温度-40～160℃)、优异的耐油特性。油尺在使用时被频繁抽插，对密封、抽出力、拉出力有严格要求，所以一般还要求油尺油封尺寸精度高(一般要求±0.1mm公差范围)、其材料力学性能优异(高强度、高抗撕、高弹性延展率)。传统上，机油尺套管油封材料采用丙烯酸酯橡胶或氰化氢腈橡胶。丙烯酸酯橡胶耐油、耐高温好，但其力学强度低，耐低温性能不佳(一般型丙烯酸酯橡胶使用极限低温-25℃、特殊型丙烯酸酯橡胶使用极限低温-35℃)。改进型的乙烯-丙烯酸酯橡胶(如杜邦公司的牌号Vamac G、Vamac LS)耐高低温、力学特性有明显改善，但其耐油性能有下降，特别是耐低苯胺点油(如IRM No.903油、ASTM No.3油)不佳、耐极性溶剂不佳。此外，乙烯-丙烯酸酯橡胶混炼及硫化加工控制要求较高，加工过程参数波动易引起硫化后收缩率不稳定，导致用其制作的机油尺油封尺寸精度难满足公差要求。一般情况下，氢化丁腈橡胶硫磺硫化体系可满足长期工作温度-40～125℃，过氧化物硫化体系硫化可满足长期工作温度-40～150℃，更高工作温度则难以满足。通用的氢化丁腈橡胶(过氧化物硫化体系)满足-40℃工作温度前提下，160℃工况热老化、耐油难满足车厂对机油尺套管油封材料的指标要求。上述这些材料的缺陷都将加速机油尺套管油封使用寿命的衰减，使其使用寿命较短。

因此，开发一种满足使用温度-40～160℃、耐油性能好、高强度、高抗撕和弹性延展性更佳、密封效果更好、使用寿命更长的机油尺套管油封材料，满足汽车润滑系统对机油尺套管油封的各种要求是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实际所要解决的技术问题是为了克服现有技术中机油尺套管油封材料(如丙烯酸酯橡胶)力学性能不佳、耐低温性能不佳，以及乙烯-丙烯酸酯橡胶耐低苯胺点油(如IRM No.903油、ASTM No.3油)不佳、耐极性油不佳；以及现有的氢化丁腈橡胶组合物材料在-40～160℃工作温度范围，特别是160℃高温端耐热、耐油性能不佳的缺陷，提供了一种氢化丁腈橡胶组合物材料及制备方法、应用。本发明的氢化丁腈橡胶组合物材料扯断强度、撕裂强度、弹性延展率更佳，耐高温性能满足要求，耐低温性能更佳，耐油性更加优异，使用寿命更长，作为汽车机油尺套管油封材料性能优异。此外，本发明的氢化丁腈橡胶组合物材料制备方法步骤简单、操作方便，适于工业化生产。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种氢化丁腈橡胶组合物材料，其原料组合物包括如下重量份数的各组分：100份氢化丁腈橡胶、4～10份活化剂A、0.5～2.5份活化剂B、1～4份防老剂、20～30份炭黑A、25～35份炭黑B、5～15份白炭黑、5～15份增塑剂、2～4份硫化剂、1～3份助交联剂；