一种基于三元乙丙橡胶和丁腈橡胶的橡胶组合物、硫化橡胶及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种基于三元乙丙橡胶和丁腈橡胶的橡胶组合物，其特征在于，该组合物中含有混合保存或独立保存的以下组分：橡胶基体、补强剂、硫酸钙晶须、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂，并且任选含有防老剂和/或增塑剂，其中，所述橡胶基体为丁腈橡胶和三元乙丙橡胶的组合，所述补强剂为炭黑和白炭黑的组合；在所述橡胶基体中，所述丁腈橡胶和所述三元乙丙橡胶的含量重量比为9:1至7:3；相对于100重量份的所述橡胶基体，所述炭黑的含量为40-120重量份，所述白炭黑的含量为8-30重量份；所述硫酸钙晶须的含量为5-40重量份，所述硫化剂的含量为0.4-1.5重量份，所述硫化促进剂的含量为1-6重量份，所述硫化活化剂的含量为2-20重量份，所述防老剂的含量为0-10重量份，所述增塑剂的含量为0-40重量份。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述炭黑的含量为60-100重量份，所述白炭黑的含量为15-25重量份；优选地，所述炭黑的比表面积为25m2/g-130m2/g；优选地，所述白炭黑的比表面积为70m2/g-250m2/g。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述硫酸钙晶须的含量为5-30重量份，优选为10-20重量份；优选地，所述硫酸钙晶须的长径比为15-200，更优选为30-80，平均直径为1-6μm。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，在所述橡胶基体中，所述丁腈橡胶中的结合丙烯腈结构单元的含量为10-50重量％，门尼粘度ml(1 4)100℃为30-100；优选地，所述三元乙丙橡胶中的乙烯结构含量50-70重量％，门尼粘度ml(1 4)125℃为40-80。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述炭黑的含量为60-100重量份，所述白炭黑的含量为15-25重量份；所述硫酸钙晶须的含量为10-20重量份，所述硫化剂的含量为0.5-1重量份，所述硫化促进剂的含量为1-6重量份，所述硫化活化剂的含量为4-12重量份，所述防老剂的含量为2-8重量份，所述增塑剂的含量为5-20重量份。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，所述硫化剂选自硫磺给予体中的至少一种，优选所述硫化剂为硫磺；优选地，所述硫化促进剂选自秋兰姆类促进剂、二硫代氨基甲酸盐类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的至少一种；优选地，所述硫化促进剂为秋兰姆类促进剂或二硫代氨基甲酸盐类促进剂，且相对于100重量份的橡胶基体，所述硫化促进剂的含量为1-3重量份；优选地，所述硫化促进剂为次磺酰胺类促进剂与秋兰姆类促进剂或二硫代氨基甲酸盐类促进剂的组合，且相对于100重量份的橡胶基体，所述次磺酰胺类促进剂的含量为0.1-3重量份，所述秋兰姆类促进剂或所述二硫代氨基甲酸盐类促进剂的含量为1-3重量份；优选地，所述硫化促进剂为n-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺与二硫化四甲基秋兰姆或二甲基二硫代氨基甲酸锌的组合；优选地，所述硫化活化剂为金属氧化物和脂肪酸的混合物，优选所述硫化活化剂为氧化锌和硬脂酸的组合，优选相对于100重量份的所述橡胶基体，所述氧化锌的含量为3-8重
量份，所述硬脂酸的含量为1-4重量份；优选地，所述防老剂选自喹啉类防老剂、对苯二胺类防老剂、萘胺类防老剂和咪唑类防老剂中的至少一种；优选所述喹啉类防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和6-十二烷基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉中的至少一种，所述对苯二胺类防老剂为4,4'-二辛基二苯胺、n-异丙苯基-n
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苯基对苯二胺和n,n
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二苯基对苯二胺中的至少一种，所述萘胺类防老剂为n-苯基-2-萘胺，所述咪唑类防老剂为2-巯基苯并咪唑；优选地，所述增塑剂选自煤焦油系增塑剂、脂肪油系增塑剂和合成增塑剂中的至少一种；优选所述增塑剂为古马隆树脂、邻苯二甲酸酯、磷酸酯和脂肪二元酸酯中的至少一种。7.一种制备硫化橡胶的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-6中任意一项所述的组合物中的各组分进行混炼形成混炼胶，再将所述混炼胶进行硫化处理。8.根据权利要求7所述的方法，其中，将所述各组分进行混炼的操作包括以下步骤：(1)将含有橡胶基体、补强剂、硫酸钙晶须、硫化活化剂，并且任选以及含有防老剂和/或增塑剂的组分a进行第一混炼制得母炼胶；(2)将所述母炼胶与含有硫化剂和硫化促进剂的组分b进行第二混炼制得所述混炼胶。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一混炼的条件包括：温度为60-90℃，时间为4-6min；优选地，所述第一混炼在密炼机中进行，密炼机转速为50-90rpm，更优选为60-80rpm；优选地，所述第二混炼的条件包括：温度为40-60℃，时间为3-4min；优选地，所述第二混炼在密炼机中进行，密炼机转速为40-80rpm，更优选为50-70rpm。10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，所述硫化处理的条件包括：硫化温度为160-200℃、优选为170-190℃；硫化压力为3-20mpa，优选为10-15mpa；硫化时间为30-600s，优选为60-300s。11.由权利要求7-10中任意一项所述的方法制备得到的硫化橡胶。12.权利要求11所述的硫化橡胶在密封材料中的应用。

技术总结
本发明涉及橡胶材料领域，公开了一种基于三元乙丙橡胶和丁腈橡胶的橡胶组合物、硫化橡胶及其制备方法和应用，该组合物中含有：橡胶基体、补强剂、硫酸钙晶须、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂，并且任选含有防老剂和/或增塑剂，其中，所述橡胶基体为丁腈橡胶和三元乙丙橡胶的组合，所述补强剂为炭黑和白炭黑的组合。本发明的橡胶组合物，具有良好的加工性能，适中的混炼胶门尼粘度，易于加工成型，适合应用于高温快速硫化的生产工艺中；从而使进一步制成的硫化胶具有优异的力学性能，抗压缩永久变形性和耐老化性能。性和耐老化性能。


技术研发人员：郑方远 刘苹 谭晓村 李绍宁 段海东 乔勋昌
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2021/10/11