一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑50‑70份，间接法氧化锌3‑8份，硬脂酸1‑2份，2,2,4‑三甲基‑1，2‑二氢化喹啉聚合物1‑3份，4,4’‑双(α,α‑二甲基苄基)二苯胺1‑3份，聚酯增塑剂5‑10份，氢氧化钙3‑8份，超高分子量聚乙烯3‑5份，石蜡1‑3份，硫磺1‑2份，促进剂TMTD 0.5‑1.5份，促进剂CBS 1‑3份。本发明还公开了上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法。本发明既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀，也能防止生物燃油的抽出腐蚀，具有良好的耐生物燃油性。

权利要求

1.一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑50-70份，间接法氧化锌3-8份，硬脂酸1-2份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1-3份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1-3份，聚酯增塑剂

5-10份，氢氧化钙3-8份，超高分子量聚乙烯3-5份，石蜡1-3份，硫磺1-2份，促进剂TMTD 

0.5-1.5份，促进剂CBS 1-3份；

丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，丁腈橡胶中丙烯腈含量为41-50wt％，聚氯乙烯的含量为32-35wt％；

超高分子量聚乙烯的分子量≥200万；超高分子量聚乙烯为300-600目。

2.根据权利要求1所述耐生物燃油橡胶密封件材料，其特征在于，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑55-65份，间接法氧化锌4-7份，硬脂酸

1.3-1.7份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1.5-2.5份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5-2.5份，聚酯增塑剂6-8份，氢氧化钙4-7份，超高分子量聚乙烯3.5-4.5份，石蜡

1.5-2.5份，硫磺1.3-1.7份，促进剂TMTD 0.8-1.2份，促进剂CBS 1.5-2.5份。

3.一种如权利要求1或2所述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，进行开炼成型，然后加入模具内，硫化得到耐生物燃油橡胶密封件材料。

说明书

一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 我们现在的汽车燃油主要为汽油和柴油，这些都由石油化工合成而来。而石油的再生时间太长，数万年才能完成，因此石油合成的燃油基本上属于不可再生燃油。与此同时，生物燃油是以植物油为基础制造的一种能源，是一种可再生的燃油，生物燃油不受制于石油储量，经过农业和生物学家的努力，其用量不会枯竭。同时生物燃油没有石油中的硫，苯等有害元素，燃烧后对大气的污染较小，也称之为清洁燃油。

[0003] 现在生物燃油正在部分取代传统的汽油、柴油。但是生物燃油对橡胶件的腐蚀比传统燃油要大的多，因此提供一种耐生物燃油的橡胶材料，就显得越发重要。

发明内容

[0004] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐生物燃油橡胶密封件材料及其制备方法，本发明既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀，也能防止生物燃油的抽出腐蚀，具有良好的耐生物燃油性，保持本发明的密封性能，减小生物燃油对密封效果的影响。

[0005] 本发明提出的一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑50-70份，间接法氧化锌3-8份，硬脂酸1-2份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1-3份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1-3份，聚酯增塑剂5-10份，氢氧化钙3-8份，超高分子量聚乙烯3-5份，石蜡1-3份，硫磺1-2份，促进剂TMTD 
0.5-1.5份，促进剂CBS 1-3份。

[0006] 优选地，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑55-65份，间接法氧化锌4-7份，硬脂酸1.3-1.7份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物
1.5-2.5份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5-2.5份，聚酯增塑剂6-8份，氢氧化钙4-7份，超高分子量聚乙烯3.5-4.5份，石蜡1.5-2.5份，硫磺1.3-1.7份，促进剂TMTD 0.8-1.2份，促进剂CBS 1.5-2.5份。

[0007] 优选地，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，丁腈橡胶中丙烯腈含量为41-50wt％。

[0008] 优选地，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，聚氯乙烯的含量为25-35wt％。

[0009] 优选地，超高分子量聚乙烯的分子量≥200万。

[0010] 优选地，超高分子量聚乙烯为300-600目。

[0011] 本发明还提出了上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，进行开炼成型，然后加入模具内，硫化得到耐生物燃油橡胶密封件材料。

[0012] 优选地，合成橡胶的硬度为65-75°，强度≥7MPa，伸长率≥250％。

[0013] 优选地，开练成型的温度为60-70℃。

[0014] 优选地，硫化压力为10-15MPa，硫化温度为170-180℃，硫化时间为300-420s。

[0015] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法还包括如下步骤：硫化后，进行修边，检验得到耐生物燃油橡胶密封件材料。

[0016] 本发明选用丁腈橡胶和聚氯乙烯以合适比例相互配合，并配以超高分子量聚乙烯，在间接法氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂TMTD、促进剂CBS相互配合作用下，增加本发明的交联密度，从而增加本发明的机械性能和耐油性，使得本发明既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀，同时也能防止生物燃油的抽出腐蚀，大大增加本发明的耐生物燃油性，保持本发明的密封性，减小生物燃油对密封效果的影响；合适丙烯腈含量的丁腈橡胶可以进一步增加本发明的耐油性；适宜分子量、适宜粒径的聚乙烯，可以在丁腈橡胶和聚氯乙烯中均匀分散，进一步增加本发明的机械性能和耐油性；快压出炭黑、氢氧化钙可以进一步增加本发明的机械性能；2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物、4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺相互配合，可以进一步增加本发明的耐老化性、耐油性；聚酯增塑剂可以进一步调节本发明的机械性能；上述各物质相互配合，使得本发明具有良好的机械性能和耐生物燃油性，既能有效抵抗生物燃油的膨胀腐蚀，也能防止生物燃油的抽出腐蚀，保持本发明的密封性能，减小生物燃油对密封效果的影响。

具体实施方式

[0017] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

[0018] 在具体实施例中，本发明所述耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑的重量份可以为50、51、52、53、54、55、56、
57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70份，间接法氧化锌的重量份可以为3、3.5、
4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份，硬脂酸的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、
1.7、1.8、1.9、2份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、
1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、
2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份，聚酯增塑剂的重量份可以为5、5.5、6、6.5、7、
7.5、8、8.5、9、9.5、10份，氢氧化钙的重量份可以为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8份，超高分子量聚乙烯的重量份可以为3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、
4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5份，石蜡的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、
1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份，硫磺的重量份可以为
1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2份，促进剂TMTD的重量份可以为0.5、0.6、
0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5份，促进剂CBS的重量份可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、
1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3份。

[0019] 实施例1

[0020] 一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑60份，间接法氧化锌5.5份，硬脂酸1.5份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物2份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺2份，聚酯增塑剂7份，氢氧化钙5.5份，超高分子量聚乙烯4份，石蜡2份，硫磺1.5份，促进剂TMTD 1份，促进剂CBS 2份。

[0021] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，进行开炼成型，然后加入模具内，硫化得到耐生物燃油橡胶密封件材料。

[0022] 实施例2

[0023] 一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑50份，间接法氧化锌3份，硬脂酸1份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1份，聚酯增塑剂10份，氢氧化钙3份，300目超高分子量聚乙烯3份，石蜡1份，硫磺1份，促进剂TMTD 1.5份，促进剂CBS 1份；

[0024] 其中，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，聚氯乙烯的含量为25wt％，丁腈橡胶中丙烯腈含量为50wt％；

[0025] 超高分子量聚乙烯的分子量为200万。

[0026] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，升温至60℃，进行开炼成型，然后加入模具内，调节压力至10MPa，温度至170℃，硫化420s得到耐生物燃油橡胶密封件材料，其中，合成橡胶的硬度为
66°，强度为8.9MPa，伸长率为475％。

[0027] 实施例3

[0028] 一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑60份，间接法氧化锌5份，硬脂酸1.5份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物2份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺2份，聚酯增塑剂8份，氢氧化钙5份，600目超高分子量聚乙烯4份，石蜡2份，硫磺1.5份，促进剂TMTD 1份，促进剂CBS 2份；

[0029] 其中，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，聚氯乙烯的含量为30wt％，丁腈橡胶中丙烯腈含量为45wt％；

[0030] 超高分子量聚乙烯的分子量为300万。

[0031] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，升温至65℃，进行开炼成型，然后加入模具内，调节压力至13MPa，温度至175℃，硫化360s得到耐生物燃油橡胶密封件材料，其中，合成橡胶的硬度为
71°，强度为9.8MPa，伸长率为392％。

[0032] 实施例4

[0033] 一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑70份，间接法氧化锌8份，硬脂酸2份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物3份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺3份，聚酯增塑剂5份，氢氧化钙8份，400目超高分子量聚乙烯5份，石蜡3份，硫磺2份，促进剂TMTD 0.5份，促进剂CBS 3份；

[0034] 其中，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，聚氯乙烯的含量为35wt％，丁腈橡胶中丙烯腈含量为41wt％；

[0035] 超高分子量聚乙烯的分子量为400万。

[0036] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，升温至70℃，进行开炼成型，然后加入模具内，调节压力至15MPa，温度至180℃，硫化300s得到耐生物燃油橡胶密封件材料，其中，合成橡胶的硬度为
74°，强度为12.1MPa，伸长率为334％。

[0037] 实施例5

[0038] 一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑55份，间接法氧化锌7份，硬脂酸1.3份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物2.5份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺1.5份，聚酯增塑剂8份，氢氧化钙4份，500目超高分子量聚乙烯4.5份，石蜡1.5份，硫磺1.7份，促进剂TMTD 0.8份，促进剂CBS 2.5份；

[0039] 其中，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，聚氯乙烯的含量为28wt％，丁腈橡胶中丙烯腈含量为48wt％；

[0040] 超高分子量聚乙烯的分子量为500万。

[0041] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，升温至63℃，进行开炼成型，然后加入模具内，调节压力至14MPa，温度至172℃，硫化400s得到耐生物燃油橡胶密封件材料，其中，合成橡胶的硬度为
65°，强度为7MPa，伸长率为250％。

[0042] 实施例6

[0043] 一种耐生物燃油橡胶密封件材料，其原料按重量份包括：丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物100份，快压出炭黑65份，间接法氧化锌4份，硬脂酸1.7份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物1.5份，4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺2.5份，聚酯增塑剂6份，氢氧化钙7份，600目超高分子量聚乙烯3.5份，石蜡2.5份，硫磺1.3份，促进剂TMTD 1.2份，促进剂CBS 1.5份；

[0044] 其中，丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物中，聚氯乙烯的含量为32wt％，丁腈橡胶中丙烯腈含量为43wt％；

[0045] 超高分子量聚乙烯的分子量为500万。

[0046] 上述耐生物燃油橡胶密封件材料的制备方法，包括如下步骤：取上述原料混匀，密炼得到合成橡胶；取合成橡胶，升温至67℃，进行开炼成型，然后加入模具内，调节压力至12MPa，温度至178℃，硫化320s得到耐生物燃油橡胶密封件材料，其中，合成橡胶的硬度为
75°，强度为8.5MPa，伸长率为290％。

[0047] 对实施例1-6进行性能测试，结果如下表：

[0048]

[0049]

[0050] 上述性能测试的条件为油温为80℃，浸泡504小时，参照GB/T1690。

[0051] 由上表可以看出，本发明耐生物燃油性好。

[0052] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。