【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于丁腈橡胶，具体地，涉及一种耐高温丁腈橡胶及其制备方法。
技术介绍
1、丁腈橡胶（nbr），是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物，因其分子链中含有丙烯腈，而具备优秀的耐油性能，其耐油性优于天然橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶，加之橡胶自身所具备的交联网状结构而获得的高弹性，使丁腈橡胶广泛的应用于各种油品密封领域。
2、近些年来汽车行业的不断向前发展，对车辆安全性、舒适性也要求更高，因此对汽车零部件的使用温度及使用寿命也越来越高，如汽车发动机及周边涉及到橡胶零部件耐温要求提高到150℃，一般的丁腈橡胶就无法满足要求，只能选择耐温性能更好的丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、氢化丁腈橡胶等，但这些橡胶跟丁腈橡胶价格上比相差4-10倍，大大增加了成本；不仅如此，丁腈橡胶的氧指数较低，阻燃性能较差，有燃烧的安全风险，因此，亟需解决以上问题，以满足丁腈橡胶
的更高需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种耐高温丁腈橡胶及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：
4、将丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氧化锌、改性氢氧化镁、改性剂和润滑剂投入密炼机中，室温混炼20min后，加入到开炼机中并加入硫磺（硫化剂）和硫化促进剂，在80℃下混炼10min，排胶，得到混炼胶；将混炼胶加入到平板硫化机中，经一次硫化和二次硫化后，得到耐高温丁腈橡胶。
5、进一
6、进一步地，所述润滑剂为环氧大豆油和硬脂酸中的一种。
7、进一步地，所述硫化促进剂为二硫化四乙基秋兰姆和四甲基二硫化秋兰姆中的一种。
8、进一步地，所述一次硫化的条件为162-170℃下，硫化10-20min；二次硫化的条件为170-175℃下，硫化2-3h。
9、三元乙丙橡胶耐老化性能优异，不仅能增强丁腈橡胶的耐老化性能，还能一定程度的增强丁腈橡胶耐热性能；加入少量的硫化促进剂可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量。
10、进一步地，所述改性氢氧化镁通过以下步骤制得：
11、在三口烧瓶中加入氢氧化镁和乙醇水溶液，磁力搅拌2h，使氢氧化镁分散均匀后，加入乙烯基三甲氧基硅烷，80℃下搅拌反应3h，反应完成，抽滤取滤渣，真空干燥，研磨得到改性氢氧化镁。
12、进一步地，氢氧化镁、乙醇水溶液、乙烯基三甲氧基硅烷的用量之比为1g:100ml:3.6g。
13、使用乙烯基三甲氧基硅烷对氢氧化镁进行改性，在其表面形成一层有机层，能改善氢氧化镁与丁腈橡胶基体的界面相容性，从而促进改性氢氧化镁在基体中均匀分散，减轻团聚现象，使氢氧化镁阻燃和抑烟的性能得以充分发挥，并且减少了氢氧化镁的用量，降低了其对力学性能的影响。
14、进一步地，所述改性剂通过以下步骤制得：
15、s1、在装有搅拌装置的三口烧瓶中加入4,4'-二氨基二苯砜和n,n-二甲基甲酰胺（dmf）混合，加热至30℃并不断搅拌，直至固体完全溶解，通入氮气排除空气，加入二乙基磷乙酸和二环己基碳二亚胺（dcc，脱水剂）混合搅拌均匀，升温至50℃，保温反应135min，反应结束后，过滤，减压蒸馏去除溶剂，无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥，得到中间体1；4,4'-二氨基二苯砜、n,n-二甲基甲酰胺、二乙基磷乙酸、二环己基碳二亚胺的用量之比为26.6g:150ml:19.6g:20.6g；
16、4,4'-二氨基二苯砜上的氨基与二乙基磷乙酸的羧基，发生酰胺化反应，在dcc的作用下，较温和的条件下就能反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1且4,4'-二氨基二苯砜略微过量，使4,4'-二氨基二苯砜上只有一个氨基参与到反应，得到中间体1；具体反应过程如下所示：
17、；
18、s2、在装有搅拌装置三口烧瓶中将中间体1、4-戊烯醛、哌啶（缩合剂）和n,n-二甲基甲酰胺混合，不断搅拌直至固体完全溶解，控制反应温度为70℃，保温反应6h，反应完成后，减压蒸馏除去部分溶剂，再通过柱层析提纯（洗脱液采用乙酸乙酯/苯的混合溶剂，二者的体积比为2:3），旋蒸除去洗脱液，真空干燥，得到中间体2；中间体1、4-戊烯醛、哌啶、n,n-二甲基甲酰胺的用量之比为42.6g:8.4g:15ml:100ml；
19、在缩合剂的作用下，中间体1上的氨基与4-戊烯醛上的醛基发生缩合，形成亚胺基（c=n席夫碱结构），得到中间体2；具体反应过程如下所示：
20、；
21、s3、在装有搅拌回流装置的三口烧瓶中加入含氢硅油、n,n-二甲基甲酰胺和speier催化剂，室温下搅拌30min后，加入中间体2，升高温度至80℃，保温反应8h后，停止加热，待装置冷却至室温，搅拌5h，过滤、旋蒸去除溶剂，得到改性剂；含氢硅油、n,n-二甲基甲酰胺、speier催化剂、中间体2的用量之比为10g:100ml:0.5ml:18.6g；
22、在speier催化剂的催化下，含氢硅油和中间体2发生硅氢加成反应，得到改性剂；具体反应过程如下所示：
23、；
24、制得的改性剂以聚硅氧烷链为主体，聚硅氧烷主链由硅氧键（si-o键）构成，这种键的键能较高，能大大增强丁腈橡胶基体的耐热性能；此外，改性剂分子中还含有二苯砜、磷酸酯和席夫碱结构，其中二苯砜结构中含有两个苯环，能进一步增强基体的耐热性能，并且二苯砜结构中的s元素，在受热脱硫生成so2、亚硫酸和水，可以促进基体的fries重排反应，加速基体成炭，可以有效增强基体的阻燃抑烟性能；另外，磷酸酯也具有良好的阻燃性能，不仅如此，席夫碱结构中的c=n双键在高温下能够生成碳氮六元环，这类六元环结构使基体形成稳定的交联网络，能与二苯砜和磷酸酯起协同作用，大幅增强基体的阻燃性能；最后，制得的改性剂属于大分子，相比小分子改性剂不易迁移和渗出，其性能更加稳定。
25、本专利技术的有益效果：
26、1、本专利技术制得的丁腈橡胶中加入三元乙丙橡胶，增强丁腈橡胶的耐老化性和一定程度的耐热性能；
27、2、通过对氢氧化镁进行改性，相比普通氢氧化镁，与丁腈橡胶的相容性更好，减轻团聚现象，大幅增强了丁腈橡胶的阻燃抑烟性能；
28、3、制得的改性剂分子中各项基团起协同作用，显著增强了丁腈橡胶的耐热性和阻燃抑烟性能，并且性能稳定，不易脱落；
29、因此，本专利技术制得的丁腈橡胶耐老化性好，具有稳定高效的耐热性和阻燃抑烟性能，在丁腈橡胶
具备重要应用价值。
【技术保护点】
1.一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中4,4'-二氨基二苯砜、N,N-二甲基甲酰胺、二乙基磷乙酸、二环己基碳二亚胺的用量之比为26.6g:150mL:19.6g:20.6g。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，步骤S2中中间体1、4-戊烯醛、哌啶、N,N-二甲基甲酰胺的用量之比为42.6g:8.4g:15mL:100mL。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，步骤S3中含氢硅油、N,N-二甲基甲酰胺、Speier催化剂、中间体2的用量之比为10g:100mL:0.5mL:18.6g。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，各原料按照重量份数计如下：80-100份丁腈橡胶、20-30份三元乙丙橡胶、3-7份氧化锌、14-20份改性氢氧化镁、6-18份改性剂、4-6份润滑剂、3-5份硫磺、0.5-1.5份硫化促进剂。
6.根据权利要求1所
7.根据权利要求6所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，氢氧化镁、乙醇水溶液、乙烯基三甲氧基硅烷的用量之比为1g:100mL:3.6g。
8.一种耐高温丁腈橡胶，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，步骤s1中4,4'-二氨基二苯砜、n,n-二甲基甲酰胺、二乙基磷乙酸、二环己基碳二亚胺的用量之比为26.6g:150ml:19.6g:20.6g。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，步骤s2中中间体1、4-戊烯醛、哌啶、n,n-二甲基甲酰胺的用量之比为42.6g:8.4g:15ml:100ml。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，步骤s3中含氢硅油、n,n-二甲基甲酰胺、speier催化剂、中间体2的用量之比为10g:100ml:0...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡乃达，吴国清，陈必雄，吴斌，李建海，
申请(专利权)人：安徽卡瑞森密封科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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