一種耐酸堿氯丁橡膠的制作方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及橡膠制造技術領域，具體涉及一種非硫調型氯丁橡膠配方，采用該配 方制備的橡膠復合材料具有優異耐酸堿性能。
【背景技術】：
[0002] 氯丁橡膠由氯丁二烯為原料制得的合成橡膠，通用型氯丁橡膠分為硫調型和非硫 調型兩種，硫調型氯丁橡膠硫化時可以不需要促進劑，非硫調型氯丁橡膠需配合促進劑。氯 丁橡膠具有良好的物理機械性能，耐油，耐酸堿，耐化學試劑等性能，廣泛應用于膠輥，膠 管，輸送帶等領域。特別是在金屬制品行業中，需要對金屬表面進行酸蝕達到清潔，亞光要 求，工業膠輥需要長時間浸泡在酸液或堿液等具有腐蝕性介質中，所以對橡膠制品性能要 求較高。本發明在配方中引入片層結構石墨烯與炭黑并用補強氯丁橡膠，石墨烯加入不僅 對氯丁橡膠實現補強，同時片層結構填料有效阻止了酸堿介質對氯丁橡膠內部結構的侵 蝕，從而制備高性能耐酸堿氯丁橡膠復合材料，滿足目前工業產品對氯丁橡膠制品的性能 要求。本發明不僅解決了氯丁橡膠常規使用條件下性能要求，而且賦予氯丁橡膠優異的耐 酸堿介質性能，具有較高性能保持率，從而有效延長氯丁橡膠制品使用壽命，實現更大的工 業價值。

【發明內容】
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[0003] 本發明的目的是為了提供一種耐酸堿氯丁橡膠配方，解決氯丁橡膠耐酸堿腐蝕差 的問題，采用該配方制備的氯丁橡膠復合材料具有較高強度，優異耐磨性，耐酸堿介質性 能，產品質量穩定，使用壽命長特點。由于目前石墨烯成本較高，本發明對石墨烯的用量進 行了優化，在本發明石墨烯用量范圍內，氯丁橡膠復合材料具有優異的綜合性能。
[0004] 為實現發明目的，本發明采用如下技術方案：一種耐酸堿氯丁橡膠配方，其特征包 括以下以質量的原料組分
[0005] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨烯 0.1~10 炭黑 10~100 白炭黑 10~100 硅烷偶聯劑 0~10 U化鋅 1~5 氧化鎂 1~5 促進劑 0.1~5 硬脂酸 1~5 防老劑 .10 增塑劑 0~20
[0006] 首先將采用乳液復合將石墨烯預分散在非硫調型氯丁橡膠中，隨后將石墨烯/氯 丁橡膠中放入橡膠煉膠機中混煉2min，隨后加入防老劑、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯 劑、增塑劑混煉lOmin，最后加入促進劑、氧化鋅、氧化鎂混煉3min，最后得到石墨稀-炭 黑-白炭黑/氯丁橡膠混煉膠，硫化并測試性能。
[0007] 本發明所述原料組分氯丁橡膠為非硫調型氯丁橡膠。
[0008] 本發明所述原料組分中炭黑可以為超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐磨炭黑，快壓出 炭黑，通用炭黑，半補強炭黑。
[0009] 本發明所述原料組分中白炭黑可以為沉淀法白炭黑、氣相法白炭黑。
[0010] 本發明所述原料組分中硅烷偶聯劑可以為Si69、Si747、KH550、KH560、KH570。
[0011] 本發明所述原料組分中促進劑可以為噻唑類、次磺酰胺類、秋蘭姆類、硫脲類促進 劑。
[0012] 本發明所述原料組分中防老劑可以為胺類防老劑，酚類防老劑。
[0013] 本發明所述原料組分中增塑劑可以為石油系增塑劑，煤焦油系增塑劑，合成增塑 劑。
[0014] 本發明的主要采用石墨烯與炭黑、白炭黑并用產生協同效應，一維球狀納米粒子 與二維石墨烯片層之間具有隔離效應，一維球狀粒子插入片層之間，球狀填料有助于片層 石墨烯在氯丁橡膠中分散，橡膠復合材料不僅具有較高拉伸強度，撕裂強度，而且石墨烯片 層具有優異耐磨耐和酸堿性能
【具體實施方式】：
[0015] 為體現配方中石墨烯對氯丁橡膠耐酸堿腐蝕性能提高，故采用對比例1(不添加 石墨烯）與實施例1對比，下面結合對比例和實施例對發明作進一步說明
[0016] 對比例1 :
[0017] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨稀.. 0 炭黑NI 10 10 沉淀法白炭黑 10 氧化鋅 5 氧化鎂 4 促進劑DM 1 硬脂酸 1: 防老劑401ONA 15 防老劑RD 1.5 鄰苯二甲酸二辛酯 2:0
[0018] 實施例1 :
[0019] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨稀 1.0 炭黑NllO 10 沉淀法白炭黑 10 偶聯劑Si69 1 氧化鋅 5 氧化鎂 4 促進劑NA-22 1 硬脂酸 1 防老劑40IONA 1 5
[0020] 防老劑RD 1.5 鄰苯二甲酸二辛酯 20
[0021] 實施例2 :
[0022] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨浠 5 炭黑NllO 30 炭黑N770 30 沉淀法白炭黑 50 偶聯劑KH550 10 H化鋅 5 氧化鎂 1 促進劑TMTD 0.1 促進劑NA-22 0.5 硬脂酸 5 芳烴油 ?0
[0023] 實施例3 :
[0024] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 炭黑Ν550 m 炭黑N660 40 氣相法白炭黑 10 偶聯劑Si747 5 氧化鋅 1 氧化鎂 4 促進劑CZ 5 硬脂酸 3 防老劑D 5 防老劑40IONA 5 芳烴油 石醋 1
[0025] 實施例4 :
[0026] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨烯 3 炭黑N234 m 炭黑N660 10 沉淀法白炭黑 100 偶聯劑KH570 10 氧化鋅 5 氧化鎊 5 促進劑DM 3 促進劑NA-22 1 硬脂酸 % 防老劑4QIQNA 10 芳烴油 0
[0027] 實施例5 :
[0028] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨烯 0.5 炭黑N234 50 炭黑N660 50 氣相法白炭黑 20 偶聯劑KH560 S 氧化鋅 5 氧化鎂 4 促進劑DM % 硬脂酸 2 防老劑264 10 古馬隆樹脂 冊
[0029] 實施例6 :
[0030] 組分 質量份數 非硫調型氯丁橡膠 100 石墨烯 3 炭黑 N770 100 氣相法白炭黑 20 氧化鋅 5 氧化鎂 4 促進劑DM 1 硬脂酸 ：1 防老劑40IONA 2 防老劑RD 1 芳烴油 20
[0031] 對比例與實施例中石墨烯/氯丁橡膠復合材料的制備工藝將石墨烯采用乳液復 合方法預分散在非硫調型氯丁橡膠中，隨后將石墨烯/氯丁橡膠放入橡膠煉膠機中混煉 2min，隨后加入防老劑、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯劑、增塑劑混煉lOmin，最后加入氧 化鋅、氧化鎂混煉3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡膠混煉膠，硫化并測試性 能。
[0032] 實施例與對比例中硫化膠性能對比如下
[0034] 對比例與實施例中酸蝕條件為20wt % H2SO4溶液90°C *72h，堿蝕條件為20wt % NaOH 溶液 90°C *72h。
[0035] 以上已對本發明中性能較佳實施例進行了詳細說明，但本發明并不局限于所述實 施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可以做出種種的等同的變型 或替換，例如本方法中的炭黑仍可采用其它填料蒙脫土、陶土、埃洛石、碳納米管等。這些等 同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1. 一種耐酸堿氯下橡膠配方，其特征在于：W非硫調型氯下橡膠質量份數為100為基 準，氯下橡膠復合材料中各組分的質量份數如下： 組分 質量份數 非硫調型氯下橡膠 W0 才巧端 0.1~1() 炭黑 10~100 白炭黑 10~100 程燒偶聯劑 0~10 氧化粹 1~5 氧化鏡 1~5 促進劑 1~5 硬脂酸 1~5 防老劑 0~10 增塑劑 （K20。2. 根據權利要求1所述橡膠，其特征在于：炭黑為超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐磨炭 黑，快壓出炭黑，通用炭黑或半補強炭黑。3. 根據權利要求1所述橡膠，其特征在于：白炭黑為沉淀法白炭黑或氣相法白炭黑。4. 根據權利要求1所述橡膠，其特征在于：硅烷偶聯劑為Si69、Si747、K冊50、Κ冊60或 Κ冊 70。5. 根據權利要求1所述橡膠，其特征在于：促進劑為嚷挫類、次橫酷胺類、秋蘭姆類、硫 脈類促進劑中的一種或幾種。6. 根據權利要求1所述橡膠，其特征在于：防老劑為胺類防老劑或酪類防老劑。7. 根據權利要求1所述所述橡膠，其特征在于：增塑劑為石油系增塑劑，煤焦油系增塑 劑或合成增塑劑。
【專利摘要】一種耐酸堿氯丁橡膠涉及橡膠制造技術領域，具有優異的耐酸堿性能。氯丁橡膠因其良好力學性能，耐油，耐酸堿性能得到廣泛應用。傳統填料補強氯丁橡膠耐酸堿性能較差，本發明在配方中引入大片層結構石墨烯與炭黑、白炭黑并用補強氯丁橡膠，石墨烯加入不僅對氯丁橡膠實現補強，同時片層結構填料有效阻止了酸堿介質對氯丁橡膠內部結構的侵蝕，從而制備高性能耐酸堿氯丁橡膠復合材料，滿足目前工業產品對氯丁橡膠制品的性能要求。本發明不僅解決了氯丁橡膠常規使用條件下性能要求，而且賦予氯丁橡膠優異的力學性能及耐酸堿介質性能，具有較高性能保持率，從而有效延長氯丁橡膠制品使用壽命，實現更大的工業價值和社會效益。
【IPC分類】C08K3/36, C08K13/04, C08K3/22, C08K5/09, C08K5/12, C08K3/04, C08K7/18, C08L91/00, C08L45/02, C08L11/00, C08K7/00
【公開號】CN105400025
【申請號】CN201510908692
【發明人】劉力, 許宗超, 溫世鵬, 張立群, 盧詠來, 馮予星, 廖坤, 張繼陽, 董志鵬, 黃從崗
【申請人】北京化工大學, 北京北化新橡特種材料科技股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月10日