專利名稱：耐油絕緣納米橡膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含納米材料的橡膠，具體是一種耐油絕緣橡膠。
背景技術(shù)：
鐵路的電力機(jī)車的操作人員，需穿絕緣鞋，該鞋同時(shí)要求具備耐油、耐高低溫，現(xiàn)在一般的橡膠耐油的不絕緣，而絕緣好的又不耐油，有一種既耐油又絕緣的氰硅橡膠，但有毒，使用范圍受到很大限制，不宜制作與人直接接觸的產(chǎn)品；現(xiàn)有的氟硅橡膠耐油及絕緣性能都好，但不易合成，造價(jià)很高，現(xiàn)只用于航空航天業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐油絕緣納米橡膠，它既耐油，絕緣性能又好并耐高低溫，造價(jià)低，使用范圍廣。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的橡膠由如下重量份數(shù)的原料制成丁腈膠乳70～100份、納米碳酸鈣50～80份、納米二氧化硅20～40份、納米聚四氟乙烯10～30份、天然膠乳10～15份、硫磺1～3份、硫化促進(jìn)劑1～3份、硬脂酸1～3份、防老劑1～3份、納米氧化鋅0.5～3份、松焦油5～10份、鄰苯二甲酸二異辛脂或鄰苯二甲酸二辛脂1～5份。
上述配比的優(yōu)選方案為丁腈膠乳70～80份、納米碳酸鈣70～80份、納米二氧化硅30～35份、納米聚四氟乙烯10～20份、天然膠乳10～15份、硫磺1～2份、硫化促進(jìn)劑DM1～2份、硬脂酸1～2份、防老劑A 1～2份、納米氧化鋅0.5～2份、松焦油7～10份、鄰苯二甲酸二異辛脂或鄰苯二甲酸二辛脂1～5份。
將上述原料按比例利用分散性納米粉體與膠乳混合，在混煉機(jī)上進(jìn)行混煉，溫度為140～180℃，攪拌均勻，進(jìn)行硫化，模壓制成成品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、選用多種納米材料，使橡膠的多項(xiàng)物理化學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)度、耐磨性、抗折性、耐油、絕緣性、耐高溫等明顯優(yōu)于普通材料的橡膠，耐油性能符合GB16756-1997標(biāo)準(zhǔn)，絕緣性能符合GB12011-89標(biāo)準(zhǔn)。2、物理化學(xué)機(jī)械性能符合GB16756-1997的標(biāo)準(zhǔn)。3、成本低，比同等性能的橡膠成本低5倍。4、耐高低溫，在溫度-60℃～200℃區(qū)間，物理性質(zhì)無變化。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1丁腈膠乳80份、納米碳酸鈣70份、納米二氧化硅20份、納米聚四氟乙烯20份、天然膠乳12份、硫磺2份、硫化促進(jìn)劑DM 2份、硬脂酸2份、防老劑A 2份、納米氧化鋅2份、松焦油10份、鄰苯二甲酸二辛脂5份。
實(shí)施例2丁腈膠乳90份、納米碳酸鈣60份、納米二氧化硅35份、納米聚四氟乙烯15份、天然膠乳14份、硫磺1.5份、硫化促進(jìn)劑DM 1.5份、硬脂酸1.5份、防老劑OPPD 1.5份、納米氧化鋅1.5份、松焦油8份、鄰苯二甲酸二異辛脂4份。
實(shí)施例3丁腈膠乳73份、納米碳酸鈣55份、納米二氧化硅25份、納米聚四氟乙烯12份、天然膠乳10份、硫磺1份、硫化促進(jìn)劑DM 1份、硬脂酸1份、防老劑A 2份、納米氧化鋅2份、松焦油6份、鄰苯二甲酸二辛脂4份。
上述丁腈膠乳由丁二烯與丙烯腈經(jīng)乳液聚合而成的一種合成膠乳，其丙烯腈含量是25-35％，耐油性好，耐寒性差，呈堿性，其膠乳制品的性能與丁腈橡膠制品相同，對親水物質(zhì)的粘結(jié)性很好，其薄膜或膠粘具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，由蘭州化學(xué)工業(yè)公司合成橡膠廠生產(chǎn)。
納米碳酸鈣，一般平均粒徑小于100nm的碳酸鈣，具有增白補(bǔ)強(qiáng)作用，由廣東恩平化工廠生產(chǎn)。
納米二氧化硅由硅或有機(jī)硅的氯化物高溫水解生成的表面帶有羥基的超微細(xì)粉末，通常粒徑20-60nm，分散性好。可以填充橡膠輪胎，它作為抗紫外線、紅外線、高介電絕緣的填料，其添加的橡膠的彈性、耐磨性、耐高溫、耐老化都明顯優(yōu)于常規(guī)的二氧化硅做填料的橡膠，輪胎側(cè)面膠的抗折性能將有10萬次提高到50萬次，由江蘇漂陽地區(qū)硅石粉廠生產(chǎn)。
納米聚四氟乙烯采用聚四氟乙烯超細(xì)粉，低分子量、高結(jié)晶度的聚四氟乙烯，為極易分散的白色粉末，粒度1-20nm，能均勻地與其他材料共混，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑，能在-200-260度下長期使用，不溶于普通有機(jī)溶劑。成都中國工程物理研究院生產(chǎn)。
天然膠乳橡膠植物所得的乳白色液體，海南省農(nóng)墾總局生產(chǎn)。
納米氧化鋅作為橡膠的無機(jī)活性劑，應(yīng)用到橡膠鞋底生產(chǎn)，用量比普通氧化鋅特極品少1/3，而且耐高溫，耐老化，上海金泰化工廠出品。
防老劑A是N-苯基-α-萘胺。
硫化促進(jìn)劑DM是二硫化二苯并噻唑。
原料除上述標(biāo)明廠家的，其他為市售。
本發(fā)明作了如下試驗(yàn)1、電氣絕緣試驗(yàn)將本發(fā)明的橡膠制作成鞋底，試驗(yàn)方法按GB12011-89的電氣試驗(yàn)連線圖接線。
試驗(yàn)條件試驗(yàn)室的溫度在10～40度，相對濕度低于80％。試驗(yàn)前試驗(yàn)品在試驗(yàn)室內(nèi)放置一小時(shí)以上；試驗(yàn)品內(nèi)電極為金屬鞋楦，外電極為金屬板，其上置導(dǎo)電液體浸濕的泡沫塑料，電極要和試品貼合。
表1 本發(fā)明的橡膠電氣絕緣試驗(yàn)

由表1可以看到本橡膠在很高的電壓下，絕緣性能很好。
2、耐油試驗(yàn)在室溫下浸汽油及室溫下浸機(jī)油試驗(yàn)測定其質(zhì)量變化。
表2 本發(fā)明橡膠及市售絕緣橡膠耐油試驗(yàn)比較表

本試驗(yàn)中市售絕緣橡膠起泡，膨脹明顯，不耐油；本發(fā)明橡膠收縮膨脹率較低，不起泡，耐油性能良好。
3、強(qiáng)度試驗(yàn)本橡膠的扯斷強(qiáng)度超過3MPa，永久變形率小于95％。
權(quán)利要求
1.一種耐油絕緣納米橡膠，其特征在于由如下重量份數(shù)的原料制成丁腈膠乳70～100份、納米碳酸鈣50～80份、納米二氧化硅20～40份、納米聚四氟乙烯10～30份、天然膠乳10～15份、硫磺1～3份、硫化促進(jìn)劑1～3份、硬脂酸1～3份、防老劑1～3份、納米氧化鋅0.5～3份、松焦油5～10份、鄰苯二甲酸二異辛脂或鄰苯二甲酸二辛脂1～5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述得耐油絕緣納米橡膠，其特征在于由如下重量份數(shù)的原料制成丁腈膠乳70～80份、納米碳酸鈣70～80份、納米二氧化硅30～35份、納米聚四氟乙烯10～20份、天然膠乳10～15份、硫磺1～2份、硫化促進(jìn)劑DM 1～2份、硬脂酸1～2份、防老劑A 1～2份、納米氧化鋅0.5～2份、松焦油7～10份、鄰苯二甲酸二異辛脂或鄰苯二甲酸二辛脂1～5份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐油絕緣納米橡膠，它由如下重量份數(shù)的原料制成丁腈膠乳70～100份、納米碳酸鈣50～80份、納米二氧化硅20～40份、納米聚四氟乙烯10～30份、天然膠乳10～15份、硫磺1～3份、硫化促進(jìn)劑1～3份、硬脂酸1～3份、防老劑1～3份、納米氧化鋅0.5～3份、松焦油5～10份、鄰苯二甲酸二異辛脂或鄰苯二甲酸二辛脂1～5份。本橡膠選用多種納米材料，使橡膠的多項(xiàng)物理化學(xué)性質(zhì)明顯優(yōu)于普通材料的橡膠，耐油性能及物理化學(xué)機(jī)械性能符合GB16756－1997標(biāo)準(zhǔn)，絕緣性能符合GB12011－89標(biāo)準(zhǔn)。比同等性能的橡膠成本低5倍。耐高低溫，適合與電力操作有關(guān)的多種勞保行業(yè)使用。
文檔編號C08K5/00GK1718624SQ20051009590
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者劉永祥 申請人:劉永祥