本发明公开了一种高温定子橡胶材料及其制备方法，属于橡胶材料及其制备方法领域。该橡胶材料按以下重量份数的原料制成:氢化丁腈橡胶70-80份；羧基氢化丁腈橡胶20-30份；半补强炭黑70-80份；氧化锌5-10份；硬脂酸1-2份；增塑剂10-20份；防老剂3-5份；交联剂2-3份；助交联剂1.5-2份。本发明采用氢化丁腈橡胶与羧基氢化丁腈橡胶并用，使得丁腈橡胶与羧基氢化丁腈橡胶共硫化，能达到耐高温的要求，采用无硫硫化体系硫化的氢化丁腈橡胶，其最高使用温度可以耐180℃的高温，硫化产品具有良好的耐热性、化学稳定性和粘接强度，而且胶料材料获得了优异的粘接强度。
1.一种高温定子橡胶材料，按以下重量份数的原料制成:ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="619"/>
2.根据权利要求1所述的一种高温定子橡胶材料，其特征是:所述的氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为39%，门尼粘度39，残余双键含量≤0.9。
3.根据权利要求1或2述的一种高温定子橡胶材料，其特征是:所述的羧基氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为33%，门尼粘度77，残余双键含量3.5%。
4.根据权利要求3所述的一种高温定子橡胶材料，其特征是:所述的增塑剂为分子量大于500的极性酯类增塑剂。
5.根据权利要求4所述的一种高温定子橡胶材料，其特征是:所述的防老剂为二芳基仲胺类。
6.根据权利要求1所述的一种高温定子橡胶材料，其特征是:所述的交联剂为有机过氧化物；所述的助交联剂为异氰脲酸酯类。
7.一种高温定子橡胶材料的制备方法，其步骤为：（1）母炼胶混炼将氢化丁腈和羧基氢化丁腈置于密炼机中塑炼60-80秒，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂混炼30-40秒，加入半补强炭黑及增塑剂密炼80-100秒后升栓100-120秒，混炼温度达到120-130℃时排胶，母炼胶的停放时间大于16小时，其中，各组分的重量份数如下：ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="693"/>（2）母炼胶二段加硫将停放后的母炼胶置于开炼机辊筒上，待母炼胶包辊表面光滑平整后，加入交联剂和助交联剂，等配合剂全部混入母炼胶后开刀翻炼，将胶料打2-3个三角包和两个卷后出片，其中，各组分重量份数如下：交联剂2-3份；助交联剂1.5-2份。技术领域
本发明属于橡胶材料及其制备方法领域，更具体地说，涉及一种高温定子橡胶材料及其制备方法。
背景技术
随着石油钻采行业的不断发展，橡胶制品的使用条件日益苛刻，对耐热提出了更高的要求，很多客户要求长期耐高温180℃。氢化丁腈橡胶具有突出的耐油，耐介质，尤其耐热老化性能好。但是传统硫化体系氢化丁腈橡胶在长期高温使用过程中出现掉块、脱层的质量问题，以至于不能正常工作。《氢化丁腈橡胶的应用及现状》（橡胶科技市场，2008年第10期，作者：颜晋钧，北京橡胶工业研究设计院，第11页），该文献中指出，氢化丁腈橡胶(HNBR)是对丁腈橡胶(NBR)主链双键有选择地氢化得到的。自1977年德国拜尔公司公布HNBR制造方法的专利之后，日本瑞翁公司于1984年利用自己的技术也开始了正规的商品化生产。商品化的HNBR一般按其丙烯腈含量和氢化率进行分类，有丙烯腈含量从17%～50%的品种，以及氢化率从80%至聚合物主链中几乎不含双键的99%以上的品种。最近的技术发展已将氢化和羧化结合起来，并且已有人申请了氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)的专利。新型HXNBR具有令人感兴趣的综合性能，该聚合物经适当配合后，可用于开发能满足油井钻探和胶辊工业的苛刻要求的胶料，油井钻探和胶辊工业是高磨蚀应用场合。HXNBR的这些性能得益于对HXNBR中残留的双键，形成交联键的反应性羧酸基团的浓度及决定离子交联键网络密C度的金属氧化物用量的控制。HXNBR与低粘度HNBR共混，能达到物理性能与动力学性能平衡，改进其耐热空气、耐油性、耐化学品性和耐磨性，对150℃汽车汽油显示出高密封性。公告号CN1597753B的专利文献公开了一种用于磁性密封应用的腈类聚合物配混物，它包含至少一种氢化羧基丁腈橡胶、至少一种氢化丁腈橡胶和至少一种磁性化合物的橡胶配混物，包含所述橡胶配混物和至少一种硫化剂的可固化橡胶配混物，以及包含所述橡胶配混物的磁性成型制品。公告号1583856的专利文献公开了一种高性能、低污染可再生的金属配位交联丁腈橡胶材料，本发明公开了一种高性能、低污染可再生的金属配位交联丁腈橡胶材料，其主要由丙烯腈含量为18wt%～50wt%、门尼粘度为20～100的丁腈橡胶、液体丁腈、羧基丁腈、氢化丁腈、粉末丁腈、含有丁腈橡胶的共混物或/和含有腈基的共聚或接枝物与过渡金属的卤化物或/和含氧酸盐于140℃～200℃交联5～60分钟制得。与现有的丁腈橡胶材料相比，其优点在于:在制备过程中避免使用对人体及环境有害的原料,而所得材料在无炭黑添加时，同样具有良好的力学性能，同时其耐油性更优，且与金属材料有良好的粘合性能及可再生性。公告号CN1320047C的专利文献公开了超低硬高弹不处理胶管及生产方法，本发明公开了一种超低硬高弹不处理胶管及生产方法，以羧基-1,4,6丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、聚氨酯弹性体为主要原料制成，硬度为58±3邵尔A。生产方法包括塑炼、混炼和回炼、滤胶、混炼、胶料压出、铝管表面进行打毛处理、涂粘合胶、硫化处理后脱芯，即得产品。该发明原料配方独特，工艺简便，易操作，生产的胶管硬度低，使用寿命长，使用效果好。由于高温定子的工作环境位于地下5000-7000米的复杂地质层中，通过输入泥浆来驱动高温定子内的转子转动来达到钻油井的目的。高温定子与上述的3份发明专利公开的技术方案的区别在于，本发明的高温定子耐温需达到180℃，远高于行业当中150℃的要求，上述公开的技术方案无法满足此要求。此外，钻油井时高温定子会接触到硫化氢等腐蚀性气体，如何减轻腐蚀性气体对橡胶的损害，也是本领域一直未解决的技术难题。
发明内容
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的橡胶耐温只能达到150℃，钻井使用寿命短，容易出现掉块、脱层等问题，本发明提供了一种高温定子橡胶材料及其制备方法，该橡胶材料耐温能达到180℃，有较长的使用寿命，且胶料注射、挤出等工艺操作稳定，能够很好地满足制品对橡胶材料耐高温、粘接性能优异的要求。2.技术方案本发明的目的通过以下技术方案实现。一种高温定子橡胶材料，按以下重量份数的原料制成:ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="619"/>一种高温定子橡胶材料的制备方法，其步骤为：（1）母炼胶混炼将氢化丁腈和羧基氢化丁腈置于密炼机中塑炼60-80秒，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂混炼30-40秒，加入半补强炭黑及增塑剂密炼80-100秒后升栓100-120秒，混炼温度达到120-130℃时排胶，母炼胶的停放时间大于16小时。其中，各组分的重量份数如下：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>（2）母炼胶二段加硫将停放后的母炼胶置于开炼机辊筒上，待母炼胶包辊表面光滑平整后，加入交联剂和助交联剂，等配合剂全部混入母炼胶后开刀翻炼，将胶料打2-3个三角包和两个卷后出片，其中，各组分重量份数如下：交联剂2-3份；助交联剂1.5-2份。3.有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本发明的高温定子橡胶材料的组分，采用氢化丁腈橡胶与羧基氢化丁腈橡胶并用，通过调整硫化体系，使得丁腈橡胶与羧基氢化丁腈橡胶共硫化，能达到耐高温的要求，采用无硫硫化体系硫化的氢化丁腈橡胶，其最高使用温度可以耐180℃的高温，硫化产品具有良好的耐热性、化学稳定性和粘接强度，而且胶料材料获得了优异的粘接强度；（2）本发明在配方设计上通过增加交联密度来减轻腐蚀性气体对橡胶的损害；（3）采用本发明的方法制得的橡胶制品，有较长的使用寿命，且胶料注射、挤出等工艺操作稳定，能够很好地满足制品对橡胶材料耐高温、粘接性能优异的要求。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。实施例1表1序号
组分
用量（质量份数）
1
朗盛氢化丁腈3904
70
2
朗盛羧基氢化丁腈橡胶XT8889
30
3
卡博特半补强炭黑N550
70
4
氧化锌
5
5
硬脂酸
1
6
增塑剂TP-95
10
7
防老剂D
2
8
防老剂4010
3
9
交联剂DCP
2
10
交联助剂TAIC
2
上述表1是本实施例的材料各组分及各组分的用量情况，其中：1、氢化丁腈是德国朗盛公司生产的3904氢化丁腈，该氢化丁腈橡胶的丙烯腈含量为39%，门尼粘度39，残余双键含量≤0.9，具有更好的耐油性和更低的门尼粘度，更适用于注塑工艺。2、羧基氢化丁晴是德国朗盛公司生产的XT8889羧基氢化丁腈，丙烯腈含量为33%，门尼粘度77，残余双键含量3.5%，具有更好的耐磨性能，与3904氢化丁腈具有协同效果，大大提高了产品的耐磨、耐油、耐热等性能。3、氧化锌是镇江白水化学有限公司生产的间接法氧化锌。硬脂酸是马来西亚南方油脂公司生产的。氧化锌与硬脂酸的并用可以形成可溶性盐，增加金属氧化物对促进剂的活化能力。4、增塑剂TP-95为分子量大于500的极性酯类增塑剂。因其分子量大，在受热是挥发性较低，且与氢化丁腈及羧基氢化丁腈都有较好的相溶性，从而赋予了胶料更好的耐热性能。5、防老剂D和防老剂4010并用，防老剂为二芳基仲胺类，抗热、氧、屈挠龟裂及抗臭氧能力均有显著增加。6、用交联剂DCP硫化的橡胶较硫磺硫化的橡胶有更好的耐热性能，且交联助剂TAIC的加入提高了橡胶的交联密度，大大提高了橡胶的耐腐蚀性。上述材料的制备方法，其步骤为：（1）母炼胶混炼将氢化丁腈3904和羧基氢化丁腈XT8889置于密炼机中塑炼60-80秒，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂D、防老剂4010混炼30-40秒，加入卡博特半补强炭黑N550及增塑剂TP-95密炼80-100秒后升栓100-120秒，混炼温度达到120-130℃时排胶，母炼胶的停放时间大于16小时。其中：各组分重量份数如下：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>（2）母炼胶二段加硫将停放后的母炼胶置于开炼机辊筒上，待母炼胶包辊表面光滑平整后，加入交联剂DCP和助交联剂TAIC，等配合剂全部混入母炼胶后开刀翻炼，将胶料打2-3个三角包和两个卷后出片，其中：各组分质量份如下：交联剂DCP2；助交联剂2。实验数据：热空气老化180℃X168h性能:硬度变化+5拉伸强度变化率-10%扯断伸长率变化率-10%90°剥离-8%。实施例2表2序号
组分
用量（质量份）
1
朗盛氢化丁腈3904
80
2
朗盛羧基氢化丁腈橡胶XT8889
20
3
半补强炭黑N550
80
4
氧化锌
10
5
硬脂酸
2
6
增塑剂TP-95
10
7
防老剂RD
2
8
防老剂4010NA
2
9
交联剂DCP
3
10
交联助剂TAIC
1.5
上述表2是本实施例的材料各组分及各组分的用量情况，其中：1、氢化丁腈是德国朗盛公司生产的3904氢化丁腈，丙烯腈含量为39%，门尼粘度39，残余双键含量≤0.9，具有更好的耐油性和更低的门尼粘度，更适用于注塑工艺。2、羧基氢化丁晴是德国朗盛公司生产的XT8889羧基氢化丁腈，丙烯腈含量为33%，门尼粘度77，残余双键含量3.5%，具有更好的耐磨性能，与3904具有协同效果，大大提高了产品的耐磨、耐油、耐热等性能。3、氧化锌是镇江白水化学有限公司生产的间接法氧化锌。硬脂酸是马来西亚南方油脂公司生产的。氧化锌与硬脂酸的并用可以形成可溶性盐，增加金属氧化物对促进剂的活化能力。4、增塑剂TP-95为分子量大于500的极性酯类增塑剂。因其分子量大，在受热是挥发性较低，且与氢化丁腈及羧基氢化丁腈都有较好的相溶性，从而赋予了胶料更好的耐热性能。5、防老剂RD和防老剂4010NA并用，防老剂为二芳基仲胺类。在动态性能下能抑制条件较苛刻的氧化、热老化及天候老化。6、用交联剂DCP硫化的橡胶较硫磺硫化的橡胶有更好的耐热性能，且交联助剂TAIC的加入提高了橡胶的交联密度，大大提高了橡胶的耐腐蚀性。上述材料的制备方法，其步骤为：（1）母炼胶混炼将氢化丁腈3904和羧基氢化丁腈XT8889置于密炼机中塑炼60-80秒，然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂RD及防老剂4010NA混炼30-40秒，加入半补强炭黑及增塑剂TP-95密炼80-100秒后升栓100-120秒，混炼温度达到120-130℃时排胶，母炼胶的停放时间大于16小时。其中：各组分质量份数如下：ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>（2）母炼胶二段加硫将停放后的母炼胶置于开炼机辊筒上，待母炼胶包辊表面光滑平整后，加入交联剂DCP和助交联剂TAIC，等配合剂全部混入母炼胶后开刀翻炼，将胶料打2-3个三角包和两个卷后出片，其中，各组分质量份如下：交联剂DCP3；助交联剂1.5。热空气老化180℃X168h性能:硬度变化+6拉伸强度变化率-20%扯断伸长率变化率-15%90°剥离-10%。实施例1-2中，为了使材料获得优异的耐高温、耐磨、不脱层及不掉块的性能，采用了氢化丁晴和羧基氢化丁腈为基体和过氧化物硫化体系。采用氧化锌与硬脂酸形成的可溶性盐提高活化能力，防老剂D(RD)及防老剂4010（4010NA）的并用，及交联剂DCP及交联助剂TAIC的加入，使得橡胶耐气体腐蚀，动态情况下有很好的耐热、耐老化性能，且满足了粘接强度的要求，从而提高了使用寿命。