一种氢化羧基丁腈橡胶材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113667201A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110836695.7(22)申请日2021.07.23(71)申请人华南理工大学地址510641广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人曾幸荣李雪松李红强赖学军刘运春方跃胜(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人齐键(51)Int.Cl.C08L15/00(2006.01)C08L33/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种氢化羧基丁腈橡胶材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种氢化羧基丁腈橡胶材料及其制备方法和应用。本发明的氢化羧基丁腈橡胶材料的组成包括氢化羧基丁腈橡胶、甲基丙烯酸锌、交联结构控制剂、增塑剂、硫化剂和防老剂，其制备方法包括以下步骤：1)将防老剂、交联结构控制剂、甲基丙烯酸锌和增塑剂加入氢化羧基丁腈橡胶中，进行混炼，出片，得到混炼胶胶片；2)将硫化剂加入预先进行过返炼的混炼胶胶片中，进行混炼及硫化，即得氢化羧基丁腈橡胶材料。本发明的氢化羧基丁腈橡胶材料不仅室温下力学性能优异，而且高温下也具有良好的力学性能，且其制备工艺简单，易于实现工业化生产，具有很好的应用前景。CN113667201ACN113667201A权利要求书1/1页1.一种氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于，其包括以下质量份的组分：氢化羧基丁腈橡胶：100份；甲基丙烯酸锌：30份～50份；交联结构控制剂：2份～5份；增塑剂：2份～4份；硫化剂：2.5份～4份；防老剂：1份～2份。2.根据权利要求1所述的氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于：所述氢化羧基丁腈橡胶的门尼粘度[ML(1+4)100℃]为67～87。3.根据权利要求2所述的氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于：所述氢化羧基丁腈橡胶中丙烯腈单元的质量分数为28％～40％，残余碳‑碳双键的摩尔分数为2％～5％，羧基的质量分数为3％～7％。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于：所述交联结构控制剂为2‑硫醇基甲基苯并咪唑锌盐、2‑硫醇基苯并噻唑锌盐、2‑硫醇基苯并咪唑锌盐中的至少一种。5.根据权利要求1～3中任意一项所述的氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于：所述增塑剂为己二酸二异辛酯、偏苯三甲酸三(2‑乙基己基)酯、己二酸二(丁氧基乙氧基乙)酯中的至少一种。6.根据权利要求1～3中任意一项所述的氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于：所述硫化剂为1,3‑双(叔丁基过氧异丙基)苯、过氧化二异丙苯、2,5‑二甲基‑2,5‑二(叔丁基过氧基)己烷中的至少一种。7.根据权利要求1～3中任意一项所述的氢化羧基丁腈橡胶材料，其特征在于：所述防老剂为4,4'‑双(α,α‑二甲基苄基)二苯胺、N‑环己基‑N'‑苯基对苯二胺、2,2'‑亚甲基双(4‑甲基‑6‑叔丁基苯酚)中的至少一种。8.权利要求1～7中任意一项所述的氢化羧基丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将防老剂、交联结构控制剂、甲基丙烯酸锌和增塑剂加入预先进行过塑炼的氢化羧基丁腈橡胶中，进行混炼，出片，得到混炼胶胶片；2)将硫化剂加入预先进行过返炼的混炼胶胶片中，进行混炼及硫化，即得氢化羧基丁腈橡胶材料。9.根据权利要求8所述的氢化羧基丁腈橡胶材料的制备方法，其特征在于：步骤2)所述硫化在温度160℃～170℃、压力10MPa～20MPa的条件下进行，硫化时间为5min～10min。10.权利要求1～7中任意一项所述的氢化羧基丁腈橡胶材料在制备油气田的封隔器、密封圈或定子中的应用。2CN113667201A说明书1/6页一种氢化羧基丁腈橡胶材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及丁腈橡胶技术领域，具体涉及一种耐高温的氢化羧基丁腈橡胶材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)是由丁二烯、丙烯腈和不饱和羧酸共聚形成的三元共聚物经过加氢制成，其具有良好的力学性能、耐磨性能、耐热性能、抗臭氧老化性能和粘合性能，常用于制备油气田的封隔器、胶辊及密封圈等。然而，随着油气田进入开发中后期，产能呈现下降趋势，需要钻探更多的深井，开发深部地层油气资源，深井开发过程中通常会遇到高温问题，导致开采过程中橡胶部件出现高温力学性能下降的现象，部件容易出现破损，影响制品的应用及油气田工程的开展。[0003]CN107814992A公开了一种耐热氢化丁腈橡胶，其主要是由甲基丙烯酸锌接枝氢化丁腈橡胶得到的聚合物合金(ZSC)、氢化丁腈橡胶(HNBR)和芳纶浆粕等原料制备而成，尽管芳纶浆粕能够有效提升制品的室温力学性能，但该橡胶在150℃下的拉伸强度仅12.5MPa，拉断伸长率也仅有130