一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物及其制備方法
【專利摘要】一種耐動態(tài)臭氧橡膠組合物，該耐動態(tài)臭氧橡膠組合物由以下質(zhì)量份的組分制備而成：氯丁橡膠(CR)，100質(zhì)量份；氧化鋅，3.5～7質(zhì)量份；氧化鎂，3～5.5質(zhì)量份；2,2'-二硫代二苯并噻唑(DM)，0.5～2質(zhì)量份；3-甲基-2-噻唑硫酮(MTT-80)，0.5～2質(zhì)量份；硬脂酸，0.5-2質(zhì)量份；2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體(RD)，1.5～3.5質(zhì)量份；N-異丙基-N’-苯基對苯二胺(4010NA)，1.5～3.5質(zhì)量份；防護蠟，0.5～3質(zhì)量份。本發(fā)明的提高了單一組分氯丁橡膠的耐動態(tài)臭氧性能，延長橡膠軟管在汽車的使用壽命。
【專利說明】一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠領域，具體涉及一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車橡膠軟管作為汽車的一個重要安全部件受到越來 越多汽車廠家的關注。由于汽車橡膠軟管在工作狀態(tài)下通常處于抖動和高溫半封閉狀態(tài)， 特別是路況不好的情況下它會在有一定臭氧濃度的復合環(huán)境下工作，這就要求汽車橡膠軟 管具有較高的動態(tài)耐臭氧性能，在IOOpphmX40°C X伸長20% X頻率0.5HZ動態(tài)臭氧環(huán) 境下72h不出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。國內(nèi)通常使用的動態(tài)耐臭氧氯丁橡膠配方多是兩種或多種橡膠 并用，增加了混煉工序，也不利于混合膠的均勻分散，而國內(nèi)普遍單一組分氯丁橡膠配方在 這個條件下達不到汽車橡膠軟管較高的動態(tài)耐臭氧性能，例如CN 102093603A公開了一種 用于汽車膠管的氯丁橡膠，該配方由下述組分組成：氯丁橡膠生膠100,氧化鋅3?10,氧化 鎂3?10,防老劑1?2,石蠟0. 5?2,著色劑3?10,鈦白粉5?20,輕質(zhì)碳酸鈣20? 60,白碳黑20?60,偏苯三酸三辛酯5?15,鄰苯二甲酸二辛酯5?15,硫化劑ETU 0. 3? 1. 5,促進劑DM 1?2。該橡膠僅滿足臭氧濃度為50pphm，環(huán)境溫度為40°C，橡膠試片拉伸 20%量靜態(tài)條件下72h無裂紋。因此開發(fā)一種高耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物及其制備方法 勢在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的主要目的是提供一種耐動態(tài)臭氧效果好的氯丁橡膠組合物及其制備方 法，以克服上述缺陷。
[0004] 本發(fā)明的技術方案是：
[0005] 一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物，該耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物由以下質(zhì)量份的 組分制備而成：
[0006] 氯丁橡膠，100質(zhì)量份；氧化鋅，3. 5?7質(zhì)量份；氧化鎂，3?5. 5質(zhì)量份；促進 劑DM，0. 5?2質(zhì)量份；促進劑MTT-80,0. 5?2質(zhì)量份；硬脂酸，0. 5-2質(zhì)量份；防老劑RD， 1. 5?3. 5質(zhì)量份；防老劑4010NA，1. 5?3. 5質(zhì)量份；防護蠟，0. 5?3質(zhì)量份；微晶蠟，1? 3. 5質(zhì)量份；快壓出炭黑N550, 20?70質(zhì)量份；天然半補強炭黑10?60質(zhì)量份；陶土，5? 25質(zhì)量份；鄰苯二甲酸二丁酯，15?30質(zhì)量份。
[0007] 所述促進劑DM為2, 2' -二硫代二苯并噻唑；
[0008] 所述防老劑4010NA為N-異丙基-Ν' -苯基對苯二胺，防老劑RD為2, 2,4-三甲 基-1，2-二氫化喹啉聚合體。
[0009] 本發(fā)明的生膠為國產(chǎn)非硫磺調(diào)節(jié)型氯丁橡膠，該氯丁橡膠的優(yōu)點是所制備的混煉 膠焦燒時間長、加工安全性和儲藏性均較好，同時，在開煉膠上加工時不粘輥，容易切條下 片。
[0010] 硫化體系的選擇尤為重要，傳統(tǒng)的硫化體系通常選用有污染的1，2-亞乙基硫脲 (NA-22)，此硫化促進劑已經(jīng)被歐盟禁用，這種硫化劑制備的混煉膠焦燒時間偏短，不利于 混煉膠的儲存。本發(fā)明采用新型的3-甲基-2-噻唑硫酮（MTT-80)促進劑，不僅具有促進劑 NA-22所制備硫化膠所具有的物理性能，而且在焦燒時間和加工工藝方面有較大的改善。
[0011] 由于對硫化膠的耐動態(tài)臭氧性能要求較高，所以防護體系的選擇對本發(fā)明比較關 鍵，防老劑4010NA對硫化膠臭氧老化、曲撓龜裂和光熱老化有優(yōu)良的防護功能，防老劑RD 能夠防護條件苛刻的熱老化，防護蠟容易迀移到硫化膠料的表面，在膠料的表層形成一層 保護膜，阻止臭氧對硫化膠料的破壞，所述微晶蠟熔點為61-65?，是大范圍的碳數(shù)分布的 微晶蠟，具有高效的物理耐動態(tài)臭氧效果。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)上述四種防老劑同時使用可以獲得 優(yōu)良的耐動態(tài)臭氧性能，在實施例1-5中得到的橡膠組合物標準片拉伸20%時在臭氧濃度 為IOOpphm,溫度為40°C，頻率為0. 5HZ的動態(tài)臭氧環(huán)境下，連續(xù)放置72h，所有標準片均沒 有發(fā)生龜裂。
[0012] 本發(fā)明中，所述橡膠組合物的制備方法包括按權利要求1所述的橡膠的原料組分 及其重量比將氯丁橡膠，硬脂酸、防老劑4010NA、防老劑RD、防護蠟和微晶蠟加入開煉機混 合3?5分鐘，然后加入鄰苯二甲酸二丁酯、陶土、天然半補強炭黑，快壓出炭黑N550 ;炭黑 全部分散均勻再加入氧化鋅、氧化鎂、促進劑DM，促進劑MTT-80混合3?5分鐘，然后將得 到的混合物取出，并在150°C條件下，在平板硫化機中進行平板硫化，硫化時間為30分鐘， 得到橡膠組合物。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：
[0014] 本發(fā)明的耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物，提高了單一組分氯丁橡膠的耐動態(tài)臭氧 性能，滿足汽車橡膠軟管對動態(tài)耐臭氧性能的較高要求，提高了橡膠膠管在汽車上的使用 壽命。本發(fā)明采用3-甲基-2-噻唑硫酮（MTT-80)代替被歐盟禁止的1，2-亞乙基硫脲 (NA-22)，更具環(huán)保。同時，只用單一國產(chǎn)非硫調(diào)氯丁橡膠，降低了生產(chǎn)成本，無需與其他橡 膠并用，便于加工。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步詳述。
[0016] 本發(fā)明采用的氯丁橡膠牌號為SN-233,由山納合成橡膠有限公司生產(chǎn)；本發(fā)明所 采用的炭黑N550、天然半補強炭黑為無錫雙誠炭黑有限公司生產(chǎn)。本發(fā)明所采用的促進劑 MTT-80為上海景惠化工有限公司生產(chǎn)，促進劑DM為山東陽谷化工有限公司生產(chǎn)，防老劑 4010NA為江蘇圣奧化學科技有限公司生產(chǎn)，防老劑RD為科邁化工股份有限公司生產(chǎn)。氧化 鋅、氧化鎂為中國化工橡膠有限公司生產(chǎn)；本發(fā)明采用的硬脂酸均為揚州瑞鈺新材料有限 公司生產(chǎn)，本發(fā)明采用的陶土均為中國高嶺土有限公司生產(chǎn)，本發(fā)明采用的鄰苯二甲酸二 丁酯均為蘇州三立貿(mào)易有限公司生產(chǎn)。本發(fā)明采用的微晶蠟牌號為0kreinl900,可為磐石 化學有限公司購買。
[0017] 實施例1至5各組分見表1 :
[0018] 實施例1至5的制備方法為按表1中各組分重量將氯丁橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防 老劑4010NA、防老劑RD、防護蠟和微晶蠟加入開煉機混合5分鐘，然后加入鄰苯二甲酸二丁 酯、陶土、天然半補強炭黑，快壓出炭黑N550 ;炭黑全部分散均勻再加入氧化鎂、促進劑DM， 促進劑MTT-80混合5分鐘，然后將得到的混合物取出，并在150°C條件下，在平板硫化機中 進行平板硫化，硫化時間為30分鐘，得到厚度為2毫米的橡膠組合物依次為S1、S2、S3、S4、 S5〇
[0019] 表 I
[0020] 質(zhì)量單位：克
[0021]
【權利要求】
1. 一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物，其特征是該耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物由以下質(zhì) 量份的組分制備而成： 氯丁橡膠，100質(zhì)量份；氧化鋅，3. 5?7質(zhì)量份；氧化鎂，3?5. 5質(zhì)量份；促進劑DM， 0. 5?2質(zhì)量份；促進劑MTT-80,0. 5?2質(zhì)量份；硬脂酸，0. 5-2質(zhì)量份；防老劑RD，1. 5? 3. 5質(zhì)量份；防老劑4010NA，1. 5?3. 5質(zhì)量份；防護賭，0. 5?3質(zhì)量份；微晶蠟，1?3. 5 質(zhì)量份；快壓出炭黑N550, 20?70質(zhì)量份；天然半補強炭黑，10?60質(zhì)量份；陶土，5?25 質(zhì)量份；鄰苯二甲酸二丁酯，15?30質(zhì)量份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物，其中，所述氯丁橡膠為非 硫磺調(diào)節(jié)型氯丁橡膠。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物，所述微晶蠟熔點為 61-65。。。
4. 一種如權利要求1至2任意之一所述耐動態(tài)臭氧氯丁橡膠組合物的制備方法，其特 征是：將如下組分：氯丁橡膠，100質(zhì)量份；硬脂酸，〇. 5-2質(zhì)量份；防老劑RD，1. 5?3. 5質(zhì) 量份；防老劑4010NA，1. 5?3. 5質(zhì)量份；防護賭，0. 5?3質(zhì)量份；微晶蠟，1?3. 5質(zhì)量份 加入開煉機混合3?5分鐘；然后加入鄰苯二甲酸二丁酯，15?30質(zhì)量份；陶土，5?25 質(zhì)量份；快壓出炭黑N550, 20?70質(zhì)量份；天然半補強炭黑10?60質(zhì)量份；待炭黑全部 分散均勻，然后加入氧化鋅，3. 5?7質(zhì)量份；氧化鎂，3?5. 5質(zhì)量份；促進劑DM，0. 5?2 質(zhì)量份；促進劑MTT-80,0. 5?2質(zhì)量份；混合3?5分鐘，然后將得到的混合物取出，并在 150°C條件下，在平板硫化機中進行平板硫化，硫化時間為30分鐘，得到橡膠組合物。
【文檔編號】B29C35/02GK104479186SQ201510008161
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2015年1月7日 優(yōu)先權日:2015年1月7日
【發(fā)明者】王勝, 王定東, 鄒慧芳 申請人:南京七四二五橡塑有限責任公司