本发明专利技术属于高分子材料橡胶技术领域，具体为一种耐油丁腈橡胶及其制备方法与在压力管中的应用。本发明专利技术通过衣康酸改性蒙脱石，增强蒙脱石的分散性，和丁腈橡胶的相容性，改性后的蒙脱石还具有衣康酸的不饱和双键，能够和丁腈橡胶的不饱和双键反应，既提高蒙脱石的物理补强作用，又通过化学交联增强橡胶的整体力学性能。本发明专利技术利用衣康酸改性蒙脱石作为丁腈橡胶的补强剂，得到了一种能够在长期接触油类介质的情况下保持稳定的尺寸和物理性能，具有拉伸高强度和耐撕裂性，在压力管道中应用时可承受高压，减少因疲劳引起的裂纹和破坏，特别适合应用在压力管道中，防止油类介质的渗透和破坏的耐油丁腈橡胶材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料橡胶， 具体为一种耐油丁腈橡胶及其制备方法与在压力管中的应用。
技术介绍
1、丁腈橡胶（nbr）是丙烯腈和丁二烯经乳液共聚形成的无规高分子聚合物，由于nbr分子链中强极性氰基基团的存在，使得nbr具有优异的耐油性能、耐腐蚀性能以及良好的机械性能，广泛应用于石油勘探、机械制造等各个重要领域。随着社会的发展和时代的进步，各领域对橡胶材料的综合性能要求愈发严格，虽然nbr表现出突出的耐油性能和机械性能，但是其分子链段上存在许多不饱和碳碳双键，使其耐油性能和机械性能都受到影响，从而限制了nbr在特殊条件下的应用，尤其是在压力管的应用中，对耐油性和机械强度的要求更高。因此，人们迫切需要开发出一种具有优异的耐油性和机械性能的丁腈橡胶。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种耐油丁腈橡胶及其制备方法与在压力管中的应用。
2、一种耐油丁腈橡胶，由以下原料组成：
3、丁腈橡胶（nbr）；
4、改性蒙脱石；
5、防老剂；
6、增塑剂；
7、氢化剂；
8、活性剂。
9、优选地，所述耐油丁腈橡胶，按质量份计，由以下原料组成：
10、丁腈橡胶100份；
11、改性蒙脱石3-10份；
12、防老剂1-2份；
13、增塑剂5-20份；
14、氢化剂1-2.5份；
15、活性剂3-5份。
>16、所述防老化剂为防老剂rd、防老剂4010中的至少一种。17、所述增塑剂为dop、dos中的至少一种。
18、所述氢化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的至少一种。
19、所述活性剂为氧化锌、硬脂酸中的至少一种。
20、所述改性蒙脱石的制备方法，包括以下步骤：
21、（1）蒙脱石的分散处理：按质量比1:（5-10）将蒙脱石和水混合，以100-200r/min转速搅拌30-60min，得到蒙脱石分散液；
22、（2）衣康酸溶液的制备：将衣康酸和硫酸溶解在水中，得到酸溶液；
23、（3）衣康酸与蒙脱石的反应：在100-200r/min转速搅拌及50-70℃反应条件下，将步骤（2）得到的酸溶液以3-5ml/min的速率滴加至步骤（1）得到的蒙脱石悬浮液中，滴加完毕后继续恒温搅拌反应2-4h，得到改性蒙脱石悬浮液；
24、（4）后处理：反应结束后，将改性蒙脱石悬浮液进行离心、洗涤、干燥，得到所述改性蒙脱石。
25、步骤（1）所述蒙脱石的粒径≤50微米。
26、步骤（2）所述酸溶液中衣康酸的浓度为10-20wt%，硫酸的浓度为1-2wt%。
27、步骤（3）所述酸溶液和蒙脱石溶液的质量比为1：（5-10）。
28、本专利技术还提供了一种耐油丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：
29、（1）初步混炼：按质量份计，将100份丁腈橡胶、1-2份防老剂、5-20份增塑剂和3-5份活性剂加入开炼机中，在60-80℃下塑炼30-60min，得到初炼料；
30、（2）改性蒙脱石混炼：按质量份计，将3-10份改性蒙脱石加入步骤（1）得到的初炼料中，恒温80-100℃继续混炼5-10min，得到改性丁腈橡胶；
31、（3）氢化处理：最后，按质量份计，向步骤（2）得到的改性丁腈橡胶中加入1-2.5份氢化剂，恒温160-180℃继续混炼10-15min，冷却至室温，得到所述耐油丁腈橡胶。
32、本专利技术还提供了一种耐油丁腈橡胶在压力管中的应用，该橡胶材料能够在长期接触油类介质的情况下保持稳定的尺寸和物理性能，具有拉伸高强度和耐撕裂性，在压力管道中应用时可承受高压，减少因疲劳引起的裂纹和破坏，特别适合应用在压力管道中，防止油类介质的渗透和破坏。
33、蒙脱石是一种天然的层状硅酸盐矿物，具有层状结构，其中各层面之间的尺寸可以通过插层来调整，进而改变其性能。未处理的蒙脱石在橡胶体中分散性差，且与丁腈橡胶相容性有限。衣康酸是一种含有两个羧基（-cooh）和一个双键（c=c）的有机酸，衣康酸中的羧基通过酯化反应，与蒙脱石表面的首先发生反应，形成化学键（酯键），或者与蒙脱石中的金属离子发生配位反应，使得衣康酸附着在蒙脱石表面，增强蒙脱石和丁腈橡胶的相容性；衣康酸中未反应的双键保持活性，使改性后的蒙石表面带有更多的反应位点，能够与橡胶基体中的不饱和双键发生进一步的交联反应，这种交联结构将蒙脱石快速嵌入丁腈橡胶基体中，既能提高蒙脱石的物理补强作用，又能通过化学交联增强橡胶的整体力学性能。在这一过程中，蒙脱石层状结构逐渐剥离，还能够提高其分散性。
34、衣康酸使得蒙脱石表面引入了更多的苯乙烯基团（苯乙烯基和双键），苯乙烯材料更容易与橡胶中的苯乙烯单元配合，增强了材料的耐油性。蒙脱石的层状结构能够也能够在橡胶类介质中形成物理屏障，阻止油类介质渗透到橡胶基体内部。这种屏障作用能够显着减少橡胶类介质中的溶胀效果，提升耐油性能。
35、本专利技术有益效果：
36、本专利技术通过衣康酸改性蒙脱石，增强蒙脱石的分散性，和丁腈橡胶的相容性，改性后的蒙脱石还具有衣康酸的不饱和双键，能够和丁腈橡胶的不饱和双键反应，既提高蒙脱石的物理补强作用，又通过化学交联增强橡胶的整体力学性能，进一步的，还引入了更多的苯乙烯基团和层状结构，增强了丁腈橡胶的耐油性。本专利技术利用衣康酸改性蒙脱石作为丁腈橡胶的补强剂，得到了一种能够在长期接触油类介质的情况下保持稳定的尺寸和物理性能，具有拉伸高强度和耐撕裂性，在压力管道中应用时可承受高压，减少因疲劳引起的裂纹和破坏，特别适合应用在压力管道中，防止油类介质的渗透和破坏的耐油丁腈橡胶材料。
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【技术保护点】
1.一种耐油丁腈橡胶，其特征在于，由以下原料组成：
2.如权利要求1所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，按质量份计，由以下原料组成：
3.如权利要求2所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，所述氢化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的至少一种。
4.如权利要求2所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，所述活性剂为氧化锌、硬脂酸中的至少一种。
5.如权利要求2所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，所述改性蒙脱石的制备方法，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，步骤（1）所述蒙脱石的粒径≤50微米。
7.如权利要求5所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，步骤（2）所述酸溶液中衣康酸的浓度为10-20wt%，硫酸的浓度为1-2wt%。
8.如权利要求5所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，步骤（3）所述酸溶液和蒙脱石溶液的质量比为1：（5-10）。
9.一种如权利要求1-8任一项所述耐油丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种如权利要求1-8任一项所述耐油丁腈橡胶在压力管中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种耐油丁腈橡胶，其特征在于，由以下原料组成：
2.如权利要求1所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，按质量份计，由以下原料组成：
3.如权利要求2所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，所述氢化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的至少一种。
4.如权利要求2所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，所述活性剂为氧化锌、硬脂酸中的至少一种。
5.如权利要求2所述耐油丁腈橡胶，其特征在于，所述改性蒙脱石的制备方法，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述耐油丁腈...
【专利技术属性】
技术研发人员：王超，徐新平，曹宝成，鲍广亮，彭辉，滕晓旭，
申请(专利权)人：德州市华龙矿冶设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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