一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料及制备方法，涉及橡塑合金材料领域，以重量份数计包括以下组成成分：氢化丁腈橡胶40‑60份、环氧化溶聚丁苯橡胶20‑30份、反式‑1,4‑聚异戊二烯10‑20份、双酚A型聚碳酸酯80‑100份、乙烯基封端甲基苯基硅油10‑20份、邻苯二甲酸二(2‑乙基己)酯5‑10份、双氨基聚乙二醇8‑15份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22‑28份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维14‑16份、硫黄10‑20份、硫化促进剂1‑2份、硬脂酸3‑7份、微晶石蜡2‑4份、抗老化剂1‑2份、阻燃剂1‑2份，本发明专利技术橡塑合金材料具有极佳的力学性能，而且耐油耐腐蚀性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料及制备方法
本专利技术涉及橡塑合金材料领域，具体涉及一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料及制备方法。
技术介绍
天然橡胶具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以，具有广泛用途。天然橡胶单独使用时具有抗拉强度和硬度小，使用时受到限制等问题，现有市场上大约70％以上的橡胶是以橡胶并用或橡塑并用的形式进行加工和使用。橡塑合金(NBR/PVC)是一种以丁腈橡胶(NBR)为主要基材，加入30-50％质量分数的聚氯乙烯(PVC)进行有效改性并在特定工艺条件下掺合而成的材料橡塑合金兼具丁腈橡胶和氯丁橡胶的双重特性，通过聚氯乙烯大分子对丁腈橡胶长链上双键的封闭，赋予橡塑合金优良的耐天然老化和抗臭氧老化作用，显著提高了其耐热老化性能，同时，其不仅保留了丁腈橡胶优良的耐油性，而且具有优良的耐溶剂和化学腐蚀性能以及较高的力学性能，并具有良好的动态屈挠性能和自熄性，如今，橡塑合金橡胶具有重要的商业价值，在汽车工业、制造业上得到广泛的应用，但是由于聚氯乙烯的热稳定性和抗冲击性较差，无论是硬性还是软质PVC使用过程中容易产生脆性，会对制造出的橡塑合金的性能产生制约，影响其进一步推广应用。中国专利CN105906882B公开了一种电梯用橡塑材料及制备方法，其组成原料的重量份为：天然橡胶40-50份，丁苯橡胶60-75份，高苯乙烯树脂5-15份，癸二酸二辛酯10-15份，酚醛树脂6-12份，陶土5-13份，麦饭石8-15份，炭黑10-14份，氧化锌15-20份，硫黄10-15份，硫化促进剂10-14份，硬脂酸12-15份，硼酸13-16份，交联剂15-18份，表面活性剂15-21份，该专利技术具有优良的耐磨性、综合的机械性能和良好的低温性能。中国专利CN102993500B公开了一种NBR/PVC共混橡塑材料及其制备方法，其由A料和B料等比例混炼制备而成。该专利技术NBR/PVC共混橡塑材料兼有PVC的耐臭氧性和NBR的耐油性和可交联性。与纯PVC相比，NBR/PVC共混材料具有以下的特点：1、显著提高了耐臭氧和耐天候老化性能；2、改善了拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性、耐热性和耐燃性；3、提高了耐油、耐燃油和耐化学药品等性能；4、提高了压出、压延性能，同时胶料不易自硫化，增强了贮存稳定性。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料及制备方法。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料，以重量份数计包括以下组成成分：氢化丁腈橡胶40-60份、环氧化溶聚丁苯橡胶20-30份、反式-1,4-聚异戊二烯10-20份、双酚A型聚碳酸酯80-100份、乙烯基封端甲基苯基硅油10-20份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-10份、双氨基聚乙二醇8-15份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22-28份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维14-16份、硫黄10-20份、硫化促进剂1-2份、硬脂酸3-7份、微晶石蜡2-4份、抗老化剂1-2份、阻燃剂1-2份。进一步地，以重量份数计包括以下组成成分：氢化丁腈橡胶45份、环氧化溶聚丁苯橡胶30份、反式-1,4-聚异戊二烯10份、双酚A型聚碳酸酯85份、乙烯基封端甲基苯基硅油12份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯8份、双氨基聚乙二醇10份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维14份、硫黄13份、硫化促进剂1份、硬脂酸5份、微晶石蜡4份、抗老化剂1.2份、阻燃剂2份。进一步地，以重量份数计包括以下组成成分：氢化丁腈橡胶60份、环氧化溶聚丁苯橡胶20份、反式-1,4-聚异戊二烯10份、双酚A型聚碳酸酯100份、乙烯基封端甲基苯基硅油15份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5份、双氨基聚乙二醇10份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维15份、硫黄20份、硫化促进剂2份、硬脂酸3份、微晶石蜡2份、抗老化剂1份、阻燃剂1份。进一步地，所述环氧化溶聚丁苯橡胶的制备方法如下：将溶聚丁苯橡胶加入到环戊烷中，搅拌使其完全溶解后，加热升温30-40℃，再依次将甲酸、过氧化氢滴加进入，滴毕后升温至回流反应2-4h降至室温，加入蒸馏水，搅拌10-20min后分液，有机相再加入蒸馏水搅拌分液，直至分出的水相至中性，有机相减压蒸馏除去环戊烷即可得到所述环氧化溶聚丁苯橡胶。进一步地，溶聚丁苯橡胶与环戊烷的质量比为1：10-15。进一步地，聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅的制备方法如下：将六偏磷酸纳溶于蒸馏水中再将纳米二氧化硅加入，超声震荡分散10-15min制成悬浮液，再将三(羟甲基)氨基甲烷加入并用盐酸调节体系pH至8-9，最后加入盐酸多巴胺，室温搅拌20-30h后离心并多次水洗，烘干即可。进一步地，纳米二氧化硅、盐酸多巴胺的质量比为10：1-3。进一步地，石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维的制备方法如下：将石墨烯用N,N'二甲基乙酰胺分散后再加入4,4-二氨基二苯醚，机械搅拌10-30min后氮气保护下降温至0-5℃分多次加入均苯四甲酸二酐，得到混液，利用静电纺丝工艺将混液制得初生纤维，将初生纤维置于烘箱中80-90℃干燥2-5h后，以一定的速度一次升温至400-600℃热处理2-3h，再以一定的速度二次升温至800-1000℃热处理1h，即可得到石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维。进一步地，一次升温速度为10-15℃/min，二次升温速度为3-6℃/min。上述具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料的制备方法如下：将双酚A型聚碳酸酯、硬脂酸、微晶石蜡、抗老化剂、阻燃剂加入到密炼机中，升温至190-220℃待完全熔融后再将氢化丁腈橡胶、环氧化溶聚丁苯橡胶、反式-1,4-聚异戊二烯加入熔融共混3-5min，再将乙烯基封端甲基苯基硅油、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、双氨基聚乙二醇、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维加入熔融共混3-5min，最后将硫黄和硫化促进剂加入，进行动态硫化15-20min后出料，物料在180-200℃，10-15MPa的压力下压制成型即可。(三)有益效果本专利技术提供了一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料及制备方法，具有以下有益效果：氢化丁腈橡胶相比于一般的丁腈橡胶由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀和耐油性能，较高的抗压缩永久变形性能，是综合性能极为出色的橡胶之一，双酚A型聚碳酸酯替代PVC热稳定性和抗冲击性都较为出色，环氧化溶聚丁苯橡胶加入后，由于环氧基的存在分子链的极性变大，有助于提高原料间相互的作用力，提高相容性，同时环氧基具有较强的反应活性，有助于后续的交联反应，聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅能均匀地分散于基体材料中，表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：/n氢化丁腈橡胶40-60份、环氧化溶聚丁苯橡胶20-30份、反式-1,4-聚异戊二烯10-20份、双酚A型聚碳酸酯80-100份、乙烯基封端甲基苯基硅油10-20份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-10份、双氨基聚乙二醇8-15份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22-28份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维14-16份、硫黄10-20份、硫化促进剂1-2份、硬脂酸3-7份、微晶石蜡2-4份、抗老化剂1-2份、阻燃剂1-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：
氢化丁腈橡胶40-60份、环氧化溶聚丁苯橡胶20-30份、反式-1,4-聚异戊二烯10-20份、双酚A型聚碳酸酯80-100份、乙烯基封端甲基苯基硅油10-20份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5-10份、双氨基聚乙二醇8-15份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22-28份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维14-16份、硫黄10-20份、硫化促进剂1-2份、硬脂酸3-7份、微晶石蜡2-4份、抗老化剂1-2份、阻燃剂1-2份。


2.如权利要求1所述的具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：
氢化丁腈橡胶45份、环氧化溶聚丁苯橡胶30份、反式-1,4-聚异戊二烯10份、双酚A型聚碳酸酯85份、乙烯基封端甲基苯基硅油12份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯8份、双氨基聚乙二醇10份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维14份、硫黄13份、硫化促进剂1份、硬脂酸5份、微晶石蜡4份、抗老化剂1.2份、阻燃剂2份。


3.如权利要求1所述的具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料，其特征在于，以重量份数计包括以下组成成分：
氢化丁腈橡胶60份、环氧化溶聚丁苯橡胶20份、反式-1,4-聚异戊二烯10份、双酚A型聚碳酸酯100份、乙烯基封端甲基苯基硅油15份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯5份、双氨基聚乙二醇10份、聚多巴胺表面修饰纳米二氧化硅22份、石墨烯/聚酰亚胺复合增强纤维15份、硫黄20份、硫化促进剂2份、硬脂酸3份、微晶石蜡2份、抗老化剂1份、阻燃剂1份。


4.如权利要求1所述的具有优异耐油耐腐蚀性能的橡塑合金材料，其特征在于，所述环氧化溶聚丁苯橡胶的制备方法如下：
将溶聚丁苯橡胶加入到环戊烷中，搅拌使其完全溶解后，加热升温30-40℃，再依次将甲酸、过氧化氢滴加进入，滴毕后升温至回流反应2-4h降至室温，加入蒸馏水，搅拌10-20min后分液，有机相再加入蒸馏水搅拌分液，直至分出的水相至中性，有机相减压蒸馏除去环戊烷即可得到所述环氧化溶聚丁苯橡胶。


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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡娟，
申请(专利权)人：安徽集讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34