一种液压胶管用橡塑合金橡胶及其制备方法背景技术
随着我国的经济和基础建设的发展，对传递液压动力的高压液压胶管要求进一步提高，该胶管要求在高压，并且在露天环境下，要求耐臭氧、抗老化、耐腐蚀、耐磨、防龟裂而且脉冲性能好并有较长的使用寿命。因此，对该产品的相应各部位胶料要求较高的性能同时尽量降低的成本，只有这样才能在保证高性能产品的同时使生产厂家得到较大的产品利润。该技术目的是采用先进的橡胶配方设计理论和方法，应用具有国际先进水平的试验测试分析仪器，优化开发出用于生产高性能液压胶管用高分子合金材料（胶管相应各部位混炼胶）的配方，根据相应的标准要求，使该胶料满足相应的性能指标，通过对液压胶管各部位胶料配方应用计算机辅助设计、回归设计、均匀设计的优化设计，使胶料的性能赶上或超过国内先进水平，接近国际先进的同类胶管的胶料性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是成品液压胶管耐候性、抗变形性能及脉冲性能差，提供一种液压胶管用橡塑合金橡胶及其制备方法。
本发明的技术方案是：一种液压胶管用橡塑合金橡胶，它由以下重量份数的原料制成：聚氯乙烯（PVC）25～35、丁腈橡胶（NBR）65～80、活性剂硬脂酸5～8、C5树脂5～6、防老剂RD 0.6～0.8、硫化剂不溶性硫磺（IS）0.6～1.0、炭黑10～50、化学增塑剂邻苯二甲酸二丁酯2～8、硫化剂过氧化二异丙苯0～3、硫化促进剂DTDM 0.2～0.8、活性剂纳米氧化锌1～3。
所述的液压胶管用橡塑合金橡胶优选由以下重量份数的原料制成：聚氯乙烯28～30、丁腈橡胶70～75、硬脂酸6～7、C5树脂5～6、防老剂RD 0.7～0.8、不溶性硫磺0.7～0.8、炭黑20～40、邻苯二甲酸二丁酯4～6、过氧化二异丙苯1～2、硫化促进剂DTDM 0.4～0.6、纳米氧化锌2～3。
所述炭黑包括高分散低结构炭黑（N660）10～30重量份、炭黑（N774）0～20重量份。
所述的液压胶管用橡塑合金橡胶的制备方法，包括预膨化、初炼、混炼、压出、硫化，它的步骤如下：
（1）将聚氯乙烯放入膨化机，温度80℃～100℃膨化5～6分钟；
（2）初炼：将膨化好的聚氯乙烯和丁腈橡胶放入密闭式练胶机中，在95～105℃的条件下炼5～6分钟；
（3）混炼：加入硬脂酸和纳米氧化锌、C5树脂、防老剂RD、不溶性硫磺、炭黑和邻苯二甲酸二丁酯，在110℃~120℃的条件下混炼9~11分钟，将上述混合胶料排出放置开炼机上经过辊2~3次，降温至45℃～55℃；
（4）压出：加入过氧化二异丙苯、硫化促进剂DTDM在开放式练胶机三包两卷一薄通，辊距0.4mm～0.6mm后出片，停放后压出；
（5）硫化：在148℃~152℃温度中硫化35-45分钟。
本发明的有益效果是：高性能液压胶管用橡塑合金胶料如下：扯断强度≥22Mpa，扯断伸长率≤200%，100%定伸≥12.0Mpa，永久变形≤5%，压缩永久变形＜20%，臭氧性能（100pphmm）×65℃×180h不龟裂，低温弯曲（-60℃×180h）不龟裂，硬度（邵氏A）≥92，磨耗（1.61km·cm3)≤0.12，弯曲疲劳试验≥60万次，脉冲次数≥100万次。由于使用了聚氯乙烯代替了部分丁腈橡胶从而降低了成本，并提高了胶料的耐臭氧性能、耐天候老化性能、耐腐蚀性和耐磨及防龟裂等性能。
液压胶管用橡塑合金胶料的性能如表1，本发明制备的液压胶管用橡塑合金胶料应用到成品液压胶管后，胶管的性能如表2。
表1 液压胶管用橡塑合金胶料的性能
性能单位指标
扯断强度Mpa≥22
扯断伸长率%≤200
100%定伸强度Mpa≥12.0
硬度邵氏A≥92
撕裂强度N/Mm≥50
扯断永久变形%≤5
耐臭氧性能/（100pphmm）×65℃×180h 不龟裂
低温弯曲/-60℃×180h 不龟裂
磨耗/（1.61km·cm3）%≤0.12
压缩永久变形/125℃*72小时%≤20
弯曲疲劳试验万次≥50
表2 成品液压胶管的性能
性能单位指标
最大工作压力Mpa≥500
最小爆破压力Mpa≥2400
脉冲性能万次≥100
耐臭氧性能/（100pphmm）×65℃×180h 不龟裂
低温弯曲/-60℃×180h 不龟裂
具体实施方式
实施例1
一种液压胶管用橡塑合金橡胶，配方：聚氯乙烯35 kg、丁腈橡胶80 kg、硬脂酸8 kg、C5树脂6 kg、防老剂RD 0.8 kg、不溶性硫磺1.0 kg、炭黑（N660）30 kg、炭黑（N774）20 kg、邻苯二甲酸二丁酯8 kg、过氧化二异丙苯3 kg、硫化促进剂DTDM 0.8 kg、纳米氧化锌3 kg。
液压胶管用橡塑合金橡胶的制备方法，包括预膨化、初炼、混炼、压出、硫化，它的步骤如下：
（1）将聚氯乙烯放入膨化机，温度100℃膨化6分钟；
（2）初炼：将膨化好的聚氯乙烯和丁腈橡胶放入密闭式练胶机中，在105℃的条件下炼6分钟；
（3）混炼：加入硬脂酸和纳米氧化锌、C5树脂、防老剂RD、不溶性硫磺、炭黑和邻苯二甲酸二丁酯，在120℃的条件下混炼11分钟，将上述混合胶料排出放置开炼机上经过辊3次，降温至55℃；
（4）压出：加入过氧化二异丙苯、硫化促进剂DTDM在开放式练胶机三包两卷一薄通，辊距0.6mm后出片，停放后压出；
（5）硫化：在152℃温度中硫化45分钟。
实施例2
一种液压胶管用橡塑合金橡胶，配方：聚氯乙烯25 kg、丁腈橡胶65 kg、硬脂酸5 kg、C5树脂5 kg、防老剂RD 0.6 kg、不溶性硫磺0.6 kg、炭黑（N660）10 kg、邻苯二甲酸二丁酯2 kg、硫化促进剂DTDM 0.2 kg、纳米氧化锌1 kg。
液压胶管用橡塑合金橡胶的制备方法，包括预膨化、初炼、混炼、压出、硫化，它的步骤如下：
（1）将聚氯乙烯放入膨化机，温度80℃膨化5分钟；
（2）初炼：将膨化好的聚氯乙烯和丁腈橡胶放入密闭式练胶机中，在95℃的条件下炼5分钟；
（3）混炼：加入硬脂酸和纳米氧化锌、C5树脂、防老剂RD、不溶性硫磺、炭黑和邻苯二甲酸二丁酯，在110℃的条件下混炼9分钟，将上述混合胶料排出放置开炼机上经过辊2次，降温至45℃；
（4）压出：加入过氧化二异丙苯、硫化促进剂DTDM在开放式练胶机三包两卷一薄通，辊距0.4mm后出片，停放后压出；
（5）硫化：在148℃温度中硫化35分钟。
实施例3
一种液压胶管用橡塑合金橡胶，配方：聚氯乙烯30 kg、丁腈橡胶70 kg、硬脂酸6 kg、C5树脂6 kg、防老剂RD 0.7 kg、不溶性硫磺0.8 kg、炭黑（N660）20 kg、炭黑（N774）10 kg、邻苯二甲酸二丁酯5 kg、过氧化二异丙苯1 kg、硫化促进剂DTDM 0.5 kg、纳米氧化锌2 kg。
液压胶管用橡塑合金橡胶的制备方法，包括预膨化、初炼、混炼、压出、硫化，它的步骤如下：
（1）将聚氯乙烯放入膨化机，温度90℃膨化6分钟；
（2）初炼：将膨化好的聚氯乙烯和丁腈橡胶放入密闭式练胶机中，在100℃的条件下炼6分钟；
（3）混炼：加入硬脂酸和纳米氧化锌、C5树脂、防老剂RD、不溶性硫磺、炭黑和邻苯二甲酸二丁酯，在115℃的条件下混炼10分钟，将上述混合胶料排出放置开炼机上经过辊3次，降温至50℃；
（4）压出：加入过氧化二异丙苯、硫化促进剂DTDM在开放式练胶机三包两卷一薄通，辊距0.5mm后出片，停放后压出；
（5）硫化：在150℃温度中硫化40分钟。
实施例4
一种液压胶管用橡塑合金橡胶，配方：聚氯乙烯28 kg、丁腈橡胶70 kg、硬脂酸6 kg、C5树脂5 kg、防老剂RD 0.7 kg、不溶性硫磺0.7 kg、炭黑（N660）10 kg、邻苯二甲酸二丁酯4 kg、过氧化二异丙苯1 kg、硫化促进剂DTDM 0.4 kg、纳米氧化锌2 kg。
液压胶管用橡塑合金橡胶的制备方法，包括预膨化、初炼、混炼、压出、硫化，它的步骤如下：
（1）将聚氯乙烯放入膨化机，温度80℃膨化6分钟；
（2）初炼：将膨化好的聚氯乙烯和丁腈橡胶放入密闭式练胶机中，在95℃的条件下炼5分钟；
（3）混炼：加入硬脂酸和纳米氧化锌、C5树脂、防老剂RD、不溶性硫磺、炭黑和邻苯二甲酸二丁酯，在110℃的条件下混炼9分钟，将上述混合胶料排出放置开炼机上经过辊2次，降温至45℃；
（4）压出：加入过氧化二异丙苯、硫化促进剂DTDM在开放式练胶机三包两卷一薄通，辊距0.4mm后出片，停放后压出；
（5）硫化：在148℃温度中硫化35分钟。
实施例5
一种液压胶管用橡塑合金橡胶，配方：聚氯乙烯30 kg、丁腈橡胶75 kg、硬脂酸7 kg、C5树脂6 kg、防老剂RD 0.8kg、不溶性硫磺0.8 kg、炭黑（N660）30 kg、炭黑（N774）20 kg、邻苯二甲酸二丁酯6 kg、过氧化二异丙苯2 kg、硫化促进剂DTDM 0.6 kg、纳米氧化锌3 kg。
液压胶管用橡塑合金橡胶的制备方法，包括预膨化、初炼、混炼、压出、硫化，它的步骤如下：
（1）将聚氯乙烯放入膨化机，温度100℃膨化6分钟；
（2）初炼：将膨化好的聚氯乙烯和丁腈橡胶放入密闭式练胶机中，在105℃的条件下炼6分钟；
（3）混炼：加入硬脂酸和纳米氧化锌、C5树脂、防老剂RD、不溶性硫磺、炭黑和邻苯二甲酸二丁酯，在120℃的条件下混炼11分钟，将上述混合胶料排出放置开炼机上经过辊3次，降温至55℃；
（4）压出：加入过氧化二异丙苯、硫化促进剂DTDM在开放式练胶机三包两卷一薄通，辊距0.6mm后出片，停放后压出；
（5）硫化：在152℃温度中硫化45分钟。