专利名称：一种综合性能优秀的橡胶密封组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种综合性能优秀的橡胶密封组合物及其制备方法，用于制作汽车耐 油和耐高低温环境中工作的密封、减震制品，属于橡胶技术领域。
背景技术：
丁腈橡胶(NBR)是一种典型的耐油(特别是汽油，柴油等)橡胶，NBR中的丙烯晴含 量越高其耐寒性越差，NBR的耐臭氧性能也较差。乙烯丙烯酸甲酯橡胶具有优异的耐低温 (耐低温性能优于丙烯酸酯橡胶)，耐臭氧性能和高温耐久性能，耐油性也很好。目前，还没 有一种橡胶能够集合上述两种橡胶的优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种集合丁腈橡胶及乙烯丙烯酸甲酯橡胶优点的橡胶密封 组合物及其制备方法。为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了 一种综合性能优秀的橡 胶密封组合物，其特征在于，由以下组分组成
60-65质量份丁晴橡胶、35-40质量份的乙烯丙烯酸甲酯、1. 5-3质量份酮胺反应生成 物防老剂、1-3质量份的对苯二胺类防老剂、1. 5-2. 5质量份的物理防老剂、0. 5-1. 0质量份 的硬脂酸、6-10质量份的活性剂、35-60质量份的补强剂、2-6质量份的增塑剂、1. 5-3质量 份的硫化剂以及2-5质量份的促进剂。本发明的另一个技术方案是提供了一种上述橡胶密封组合物的制备方法，采 用密炼机混炼或开炼机混炼，其特征在于，步骤为
密炼机混炼混炼前丁腈橡胶要提前塑炼好停放6小时以上，将上述质量份的已 塑炼好的丁腈橡胶和乙烯丙烯酸甲酯橡胶投入密炼室，20-40S后添加上述质量份的活性 剂、硬脂酸和防老剂，100-140S后加入上述质量份的补强剂和增塑剂，200-280S后排胶，冷 却后停放至少12小时以上加入上述质量份的硫化剂和促进剂，160-200S后薄通下片或出 条，其中密炼室温度为50-80°C ；
开炼机混炼将上述质量份的已塑炼好的丁腈橡胶压软后加入上述质量份的乙烯丙 烯酸甲酯橡胶，20-40s后添加上述质量份的活性剂、硬脂酸和防老剂，80-120S后加入上 述质量份的一半的补强剂和增塑剂，100-160S后加入剩下的上述质量份的一半补强剂， 160-200S后加入上述质量份的硫化剂和促进剂，160-200S后薄通下片或出条，其中开炼机 温度为40-50°C。经过多次实验验证发现随着过氧化物硫化剂用量的增大对该配方的抗压变效果 特别好，在硬度60度时硫化胶的高温压变值为10.2。在硬度70度时100%定伸非常高，达 到15. SMpa。定伸应力作为材料刚性的量度，它表征了硫化胶总的交联密度的提高和模量 的提高，通过丁腈橡胶与乙烯丙烯酸甲酯橡胶的并用互相取长补短，通过测试此并用胶的 使用温度很宽，在180°C到-50°C的温度范围内仍有较稳定的物性指标，同时弥补了丁腈橡胶耐臭氧不好的缺点，而且保证了优良的耐油性是用在恶劣的气候条件下优秀的耐油性橡 胶材料。同时又发现几种防老剂并用可以有效的提高该并用胶的耐臭氧老化性能耐热性 能。N-苯基-N'-环己基对苯二胺与6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉的共 用的协同效应使对热，臭氧老化的防护能力有了一定的提高。N-苯基-β -萘胺与N-苯 基-N'-环己基对苯二胺的并用协同效果对热、氧、疲劳及抗臭氧性能都有很大提高。通过 防老剂的协同作用，使用多种协同作用的防老剂已达到最好的防护效果。本发明的优点是制造方法简单明了，不需要加入特别昂贵的材料，也不需要特殊 的加工工艺。整个生产过程操作方便，所用原材料易于采购，制作出的耐油密封材料集合了 丁腈橡胶及乙烯丙烯酸甲酯橡胶优点，既能保持丁腈橡胶的耐油性能，又弥补了丁腈橡胶 耐臭氧，高温耐久性和耐低温性能不太好的不足，从而达到各项性能指标都很突出的目的。
具体实施例方式以下结合实施例具体说明本发明。实施例1-6中所用的丁腈32是由兰州化工；所 用乙烯丙烯酸甲酯Β-124为美国杜邦的公司生产；6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化 喹啉由黄岩浙东橡胶助剂化工生产；所用丙酮和二苯胺高温反应产物由上海橡胶助剂厂生 产；所用N-苯基-β -萘胺由南京化工厂生产；所用微晶蜡1900由苏州百瑞美化工有限公 司生产；所用活性氧化锌由广东台翔化工有限公司生产；所用碳黑由上海卡博特碳黑厂生 产；所用邻苯二甲酸二辛脂由上海溶剂厂生产；所用过氧化二异丙苯由上海高桥化工厂生 产；所用N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺硫化助剂由上海懋通实业有限公司生产。实施例1
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，由如下以质量份计的原料组成丁腈橡胶 (Ν32) 65份；乙烯丙烯酸甲酯(Β-124) 35份；6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉 0. 5份；丙酮和二苯胺高温反应产物0. 5份；N-苯基-β -萘胺0. 5份；N-苯基-N'-环己 基对苯二胺0. 5份；N，N'对苯二胺0. 5份；微晶蜡1900 1. 5份；碳黑36份；活性氧化锌6 份；硬脂酸0. 5份；领苯二甲酸二辛酯2份；过氧化二异丙苯3份；N，N’ -间苯撑双马来酰 亚胺2份。上述组合物的制备采用密炼机混炼，其步骤如下
密炼机混炼混炼前丁腈橡胶要提前塑炼好停放6小时以上，将已塑炼好的丁腈橡胶 和乙烯丙烯酸甲酯橡胶投入密炼室，30s后添加活性剂、硬脂酸和防老剂，120s后加入补强 剂和增塑剂，240后排胶，冷却后停放至少12小时以上加入硫化剂和促进剂，180s后薄通下 片或出条，其中密炼室温度为50°C。温度不宜过高。实施例2
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，由如下以质量份计的原料组成丁腈橡胶 (N32) 65份；乙烯丙烯酸甲酯(B-124) 35份；6-乙氧基_2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉 1份；丙酮和二苯胺高温反应产物1份；N-苯基-β -萘胺1份；N-苯基-N'-环己基对苯 二胺1. 5份；N，N'对苯二胺1. 5份；微晶蜡19002. 5份；碳黑60份；活性氧化锌5份；硬 脂酸.05份；领苯二甲酸二辛酯6份；过氧化二异丙苯2份；N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺5 份。
4
上述组合物的制备采用开炼机混炼，其步骤如下
开炼机混炼将已塑炼好的丁腈橡胶压软后加入乙烯丙烯酸甲酯橡胶，30s后添加活 性剂、硬脂酸和防老剂，IOOs后加入一半的补强剂和增塑剂，120s后加入剩下的一半补强 剂，180s后加入硫化剂和促进剂，180s后薄通下片或出条，其中开炼机温度为40°C。实施例3
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，由如下以质量份计的原料组成丁腈橡(N32) 65份；乙烯丙烯酸甲酯(B-124)35份；6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉1. 5份； 丙酮和二苯胺高温反应产物1份；N-苯基- β -萘胺1份；N-苯基-N'-环己基对苯二胺 1. 5份；N，N'对苯二胺1. 5份；微晶蜡1900 1份；碳黑40份；活性氧化锌5份；硬脂酸0. 5 份；领苯二甲酸二辛酯2份；过氧化二异丙苯2份；N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺4份。上述组合物的制备采用密炼机混炼，其步骤如下
密炼机混炼混炼前丁腈橡胶要提前塑炼好停放6小时以上，将已塑炼好的丁腈橡胶 和乙烯丙烯酸甲酯橡胶投入密炼室，20s后添加活性剂、硬脂酸和防老剂，IOOs后加入补强 剂和增塑剂，200s后排胶，冷却后停放至少12小时以上加入硫化剂和促进剂，160s后薄通 下片或出条，其中密炼室温度为80°C。 实施例4
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，由如下以质量份计的原料组成丁腈橡(N32) 60份；乙烯丙烯酸甲酯(B-124) 40份；6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉1份； 丙酮和二苯胺高温反应产物1份；N-苯基-β -萘胺1. 5份；N-苯基-N'-环己基对苯二 胺1. 5份；N，N'对苯二胺1份；微晶蜡1900 2份；碳黑46份；活性氧化锌8份；硬脂酸1 份；领苯二甲酸二辛酯2份；过氧化二异丙苯2份；N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺2份。上述组合物的制备采用密炼机混炼，其步骤如下
密炼机混炼混炼前丁腈橡胶要提前塑炼好停放6小时以上，将已塑炼好的丁腈橡胶 和乙烯丙烯酸甲酯橡胶投入密炼室，40s后添加活性剂、硬脂酸和防老剂，140s后加入补强 剂和增塑剂，280s后排胶，冷却后停放至少12小时以上加入硫化剂和促进剂，200s后薄通 下片或出条，其中密炼室温度为80°C ； 实施例5
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，由如下以质量份计的原料组成丁腈橡(N32) 60份；乙烯丙烯酸甲酯(B-124)40份；6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉1份；丙 酮和二苯胺高温反应产物1份；N-苯基-β -萘胺1份；N-苯基-N'-环己基对苯二胺1. 5 份；N，N'对苯二胺1. 8份；微晶蜡1900 1. 5份；碳黑36份；活性氧化锌5份；硬脂酸.05 份；领苯二甲酸二辛酯2份；过氧化二异丙苯2份；N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺3. 5份。上述组合物的制备采用开炼机混炼，其步骤如下
开炼机混炼将已塑炼好的丁腈橡胶压软后加入乙烯丙烯酸甲酯橡胶，20s后添加活 性剂、硬脂酸和防老剂，80s后加入一半的补强剂和增塑剂，IOOs后加入剩下的一半补强 剂，160s后加入硫化剂和促进剂，160s后薄通下片或出条，其中开炼机温度为40°C。实施例6
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，由如下以质量份计的原料组成丁腈橡胶(N32) 60份；乙烯丙烯酸甲酯(B-124) 40份；6-乙氧基_2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉 1. 5份；丙酮和二苯胺高温反应产物1份；N-苯基-β -萘胺1份；N-苯基-N'-环己基对 苯二胺1份；N，N'对苯二胺1. 5份；微晶蜡1900 1份；碳黑36份；活性氧化锌5份；硬脂 酸0. 5份；领苯二甲酸二辛酯2份；过氧化二异丙苯2份；N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺3. 5 份。上述组合物的制备采用开炼机混炼，其步骤如下
开炼机混炼将已塑炼好的丁腈橡胶压软后加入乙烯丙烯酸甲酯橡胶，40s后添加活 性剂、硬脂酸和防老剂，120s后加入一半的补强剂和增塑剂，160s后加入剩下的一半补强 剂，200s后加入硫化剂和促进剂，200s后薄通下片或出条，其中开炼机温度为50°C。
实施例1-6中橡胶老化实验在180°C X70h条件下拉伸强度、扯断伸长率不超过20%， IOO0C X70h压缩永久变形不超过11% ；耐臭氧(40士 1)°C X (50士5) PPhmX20%拉伸X 500h无龟裂。因此，本发明可以使该并用胶在180°C条件下长期使用，100°CX70h压缩永 久变形在11%以下。低温脆性试验在_45°C下冲击试样无损坏。备注橡胶热老化实验和压缩永久变形以及耐臭氧实验参照ASTM D2000中
A14、B14、C12 标准。耐低温参照 GB-T 1682-94。
权利要求
一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，由以下组分组成60 65质量份丁晴橡胶、35 40质量份的乙烯丙烯酸甲酯、1.5 3质量份酮胺反应生成物防老剂、1 3质量份的对苯二胺类防老剂、1.5 2.5质量份的物理防老剂、0.5 1.0质量份的硬脂酸、6 10质量份的活性剂、35 60质量份的补强剂、2 6质量份的增塑剂、1.5 3质量份的硫化剂以及2 5质量份的促进剂。
2.如权利要求1所述的一种迅速喷蜡橡胶组合物，其特征在于，所述丁腈橡胶为兰州 化工的N32。
3.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，所述乙烯 丙烯酸甲酯为美国杜邦的B-124母胶。
4.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，所述酮胺 反应生成物防老剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉、或丙酮和二苯胺高温反 应产物、或N-苯基-β -萘胺中的一种。
5.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，所述对苯 二胺类防老剂为N-苯基-N'-环己基对苯二胺或N，N'对苯二胺中的一种。
6.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶组合物，其特征在于，所述物理防老 剂为微晶蜡1900。
7.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，所述活性 剂为活性氧化锌。
8.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶组合物，其特征在于，所述补强剂为碳黑。
9.如权利要求1一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。
10.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化剂为 过氧化二异丙苯和/或橡胶用含硫化合物。
11.如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂为 N，N’ -间苯撑双马来酰亚胺。
12.如权利要求1所述的一种如权利要求1所述的一种综合性能优秀的橡胶密封组合 物的制备方法，采用密炼机混炼或开炼机混炼，其特征在于，步骤为密炼机混炼混炼前丁腈橡胶要提前塑炼好停放6小时以上，将如权利要求1所述 质量份的已塑炼好的丁腈橡胶和乙烯丙烯酸甲酯橡胶投入密炼室，20-40s后添加如权利要 求1所述质量份的活性剂、硬脂酸和防老剂，100-140S后加入如权利要求1所述质量份的补 强剂和增塑剂，200-280S后排胶，冷却后停放至少12小时以上加入如权利要求1所述质量 份的硫化剂和促进剂，160-200S后薄通下片或出条，其中密炼室温度为50-80°C ；开炼机混炼将如权利要求1所述质量份的已塑炼好的丁腈橡胶压软后加入如权利 要求1所述质量份的乙烯丙烯酸甲酯橡胶，20-40s后添加如权利要求1所述质量份的活 性剂、硬脂酸和防老剂，80-120S后加入如权利要求1所述质量份的一半的补强剂和增塑 剂，100-160S后加入剩下的如权利要求1所述质量份的一半补强剂，160-200S后加入如权 利要求1所述质量份的硫化剂和促进剂，160-200S后薄通下片或出条，其中开炼机温度为 40-50 0C ο
全文摘要
本发明提供了一种综合性能优秀的橡胶密封组合物，其特征在于，由以下组分组成60-65质量份丁晴橡胶、35-40质量份的乙烯丙烯酸甲酯、1.5-3质量份酮胺反应生成物防老剂、1-3质量份的对苯二胺类防老剂、1.5-2.5质量份的物理防老剂、0.5-1.0质量份的硬脂酸、6-10质量份的活性剂、35-60质量份的补强剂、2-6质量份的增塑剂、1.5-3质量份的硫化剂以及2-5质量份的促进剂。本发明还提供了上述橡胶密封组合物的制备方法，该方法为密炼机混炼或开炼机混炼。本发明的优点是制造方法简单明了。整个生产过程操作方便，所用原材料易于采购，制作出的耐油密封材料集合了丁腈橡胶及乙烯丙烯酸甲酯橡胶优点。
文档编号C09K3/10GK101955600SQ20101051300
公开日2011年1月26日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者林然 申请人:上海众力汽车部件有限公司