[发明专利]一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法

说明书

本发明提供一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法，属于合成橡胶配合、加工技术领域。一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶，其原料按重量份数计包括：羧酸型丙烯酸酯橡胶100份、快压出碳黑10‑50份、沉淀白炭黑10‑50份、硅烷偶联剂1‑5份、1号硫化剂1‑3份、促进剂1‑4份、加工助剂1‑3份以及防老剂2‑5份，快压出炭黑与沉淀白炭黑的质量比为1:1。不仅具有较好的低压缩永久变形性能，同时还具有较好的热稳定性能、较高的硬度及较高的拉伸强度。一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶的制备方法，硅烷偶联剂在混炼胶的温度为50‑70℃时加入，方法简单，制备的羧酸型丙烯酸酯橡胶具有较好的性能。

技术领域

本发明属于合成橡胶配合、加工技术领域，具体地说，涉及一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶及其制备方法。

背景技术

丙烯酸酯橡胶（ACM）是由丙烯酸酯与带有可提供交联反应活性基团的单体等经共聚而成的一类弹性材料，其主链为饱和结构，因而具有耐热、抗紫外线辐射和耐臭氧的性能；其侧链上含有极性酯基，因而还具有优异的耐油性能。丙烯酸酯橡胶的主要用途是用于制作耐热耐油的密封件和油管等，主要用于汽车、摩托车、电力变压器、舰船、石油化工等领域。

丙烯酸酯橡胶的压缩永久变形比较大，这是作为密封材料的性能缺陷，变形大容易造成密封不严，容易产生漏油的不良后果。

丙烯酸酯橡胶的物理机械性能受到多因素的影响，包括：橡胶的结构（聚合物的原料配比）、橡胶的分子量、橡胶的配合加工技术等。

丙烯酸酯橡胶有不同的类型，按硫化点单体的类型分，目前比较常用的有：活性氯型、羧酸型、环氧型等，不同类型的丙烯酸酯橡胶有不同的配合加工技术。不同类型的橡胶有不同的压缩永久变形性能，比较而言，羧酸型橡胶的压缩永久变形性能比较好，优于活性氯型和环氧型橡胶，但是对使用效果来说，压缩永久变形性能越高越好，,可以满足一些使用条件苛刻的要求，所以，提高羧酸型橡胶的压缩永久变形性能仍然具有重要的意义。

在羧酸型丙烯酸酯橡胶的配合加工环节中，目前降低胶料压缩永久变形的方法及效果如下：

1、在填料方面，适合丙烯酸酯橡胶的填料有碳黑（酸性的槽法碳黑除外），沉淀法白炭黑（酸性的气相法白炭黑除外）、轻质碳酸钙等。

白炭黑一般需要用硅烷偶联剂进行预处理，偶联剂的一端与白炭黑分子键相链接，另外一端与橡胶分子键链接，起“桥架”作用，以形成橡胶和白炭黑分子链的结合力。传统的处理方法是把硅烷偶联剂直接加入白炭黑中混合均匀，使偶联剂的一端与白炭黑分子键结合，另外一端空置，等待与橡胶分子键结合。

填料对胶料的压缩永久变形性能影响比较大。

选择软质碳黑，例如喷雾碳黑、以及轻质碳酸钙、娟英粉、滑石粉等低补强的无机填料，可使橡胶保持比较好的弹性，这些填料具有良好的耐热老化性能，因而具有降低压缩永久变形的效果。但是这些填料对胶料的补强效果差，影响胶料的硬度、拉伸强度等重要性能指标，适用范围严重受限。

硬质碳黑（例如：高耐磨碳黑、快压出碳黑等）补强效果好，但是胶料的弹性差，耐热老化性能差，因而胶料的压缩永久变形大。

无机填料中的沉淀法白炭黑耐热老化性能好，补强效果好，但是胶料的弹性差，因而压缩永久变形大。

2、延长硫化时间，以提高硫化程度降低变形。

在胶料硫化不充分的情况下有效果，在硫化已经比较充分的条件下，降低压缩永久变形的效果不大明显。

这些方法普遍存在一些缺点，不能在降低胶料压缩永久变形的同时提高胶料的硬度和拉伸强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压缩永久变形羧酸型丙烯酸酯橡胶，不仅具有较好的压缩永久变形性能，同时还具有较好的热稳定性能、较高的硬度及较高的拉伸强度。