一种三元乙丙橡胶的制备方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201710343546.0 | 申请日 | 2017-05-16 | 公开(公告)号 | CN106947168A | 公开(公告)日 | 2017-07-14 |
| 申请人 | 南昌航空大学; | 发明人 | 杨心淼; 宋贤海; 王炜; 钱坤鹏; 蔡培雄; 刘嘉轩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种三元乙丙 橡胶 ，属于橡胶材料领域，其组分和 质量 分数为：三元乙丙橡胶100～140份,二元乙丙橡胶10～30份, 氧 化锌6～8份, 硬脂酸 1～2份,防老剂4010NA1～3.5份,防老剂RD1～2份,N‑330 炭黑 20～40份,N‑774炭黑30～60份, 铸造 矿渣XJ01补强剂40～80份,玻璃 纤维 粉10～15份,KH560 硅 烷 偶联剂 1～5份,石 蜡油 20～40份,促进剂BZ1～2.5份,促进剂CZ1～2.5份,促进剂TETD1～2份,交联剂DCP6～12份,硫磺0.5～1份。本发明提供了一种外观优良，中等硬度，在耐高温条件下具有高 耐磨性 能以及高拉伸强度的三元乙丙橡胶。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种三元乙丙橡胶的制备方法其特征为：将三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶，防老化剂、硫磺、交联剂、偶联剂、补强剂、炭黑、促进剂、氧化锌、硬脂酸，石蜡油混炼后再硫化形成的产物。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种三元乙丙橡胶的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及橡胶材料领域，具体涉及一种三元乙丙橡胶的制备方法。 背景技术[0002] 三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙橡胶可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙橡胶本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性，三元乙丙橡胶具有优秀的耐臭氧性、较高的热稳定性以及优秀的耐天候性，但由于其分子结构缺少活性基团，内聚能低，所以耐寿命。 发明内容[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的是开发一种外观优良，中等硬度，在耐高温条件下具有高耐磨性能以及高拉伸强度的三元乙磨性较差，特别在用于制造耐高温运输带覆盖胶时，不容易磨损，不影响使用三元乙丙橡胶。本发明涉及的份数均为重量份数本发明提供一种三元乙丙橡胶的制备方法是将三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶，防老化 剂、硫磺、交联剂、偶联剂、补强剂、炭黑、促进剂、氧化锌、硬脂酸，石蜡油混炼后再硫化形成的产物 一种三元乙丙橡胶的制备方法其中吉化4050型号三元乙丙橡胶100～140份，吉化J- 0030型号二元乙丙橡胶10 30份。 ~ [0004] 一种三元乙丙橡胶的制备方法其中防老化剂为防老剂4010NA和防老剂RD，其中防老剂4010NA1～3.5份，防老剂RD1～2份，所述炭黑为N-330炭黑和N-774炭黑其中N-330炭黑20～40份，N-774炭黑30～60份。 [0007] 一种三元乙丙橡胶的制备方法促进剂为促进剂BZ1～2.5份，促进剂CZ1～2.5份，促进剂TETD1～2份，石蜡油20～40份，氧化锌6～8份、硬脂酸1～2份。 [0008] 一种三元乙丙橡胶的制备方法其重量配比如下：吉化4050三元乙丙橡胶140份，吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，氧化锌8份，硬脂酸2份，防老剂4010NA 3.5份，防老剂RD 2份，N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂70份，玻璃纤维粉12份，KH560硅烷偶联剂3份，石蜡油35份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，硫磺 1份。 [0009] 一种三元乙丙橡胶的制备方法，其制备方法如下：（1）将密炼机整机打开预热加热时间10-15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.6～0.8MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050型号三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030型号二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA3.5份，防老剂RD 2份，氧化锌8份，玻璃纤维粉12份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂70份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃； （2）从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用； （3）将密炼机温度设定60℃-70℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.6-0.8MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃； （4)密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用； (5)制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0010] 本发明采用防老剂4010NA和防老剂RD使产品具有良好的耐热性能；采用铸造矿渣XJ01补强剂和玻璃纤维粉使产品具有高的耐磨性能，同时赋予产品更高的耐热性，实现产品在高温条件下的高耐磨性能。 [0011] 本发明三元乙丙橡胶的有益效果是：本发明三元乙丙橡胶，具有外观优良，中等硬度，在耐高温条件下具有高耐磨性能以及高拉伸强度的特点，解决了耐高温运输带覆盖胶早期磨损的问题；铸造废渣补强剂XJ01，与炭黑相比，是一种低成本的补强添加剂，大量填充使产品成本低廉，特别是目前我国铸造废渣垃圾堆放量累计超过30亿吨，每年新增4000万吨，目前没有太好的解决办法，实际铸造废渣仍采取野外堆放为主，造成了大量大气粉尘污染、水资源污染，同时占用土地，浪费资源，将铸造废渣资源化加工成补强剂，替代传统的高价格炭黑补强剂，通过橡胶行业科技进步推广使用，消化铸造废渣，具有很好的环保社会效益和经济效益。具体实施例 [0012] 实施例1将密炼机整机打开预热加热时间15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA3.5份，防老剂RD 2份，氧化锌8份，玻璃纤维粉12份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂70份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃。 [0013] 从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用。 [0014] 将密炼机温度设定60℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃。 [0015] 密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用。 [0016] 制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0017] 对比例1按照实施例1 的方法制备三元乙丙橡胶片，不同的是未加防老剂4010NA和防老剂RD。 [0018] 对比例2按照实施例1 的方法制备三元乙丙橡胶片，不同的是未加铸造矿渣XJ01补强剂，玻璃 纤维粉。 [0019] 实施例2将密炼机整机打开预热加热时间15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA1份，防老剂RD 1份，氧化锌8份，玻璃纤维粉10份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂40份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃。 [0020] 从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用。 [0021] 将密炼机温度设定60℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃。 [0022] 密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用。 [0023] 制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0024] 实施例3将密炼机整机打开预热加热时间15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA3.5份，防老剂RD 2份，氧化锌8份，玻璃纤维粉15份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂80份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃。 [0025] 从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用。 [0026] 将密炼机温度设定60℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃。 [0027] 密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用。 [0028] 制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0029]实施例4 将密炼机整机打开预热加热时间15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA0.5份，防老剂RD 0.5份，氧化锌8份，玻璃纤维粉12份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂70份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃。 [0030] 从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用。 [0031] 将密炼机温度设定60℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃。 [0032] 密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用。 [0033] 制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0034] 实施例5将密炼机整机打开预热加热时间15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA3.5份，防老剂RD 2份，氧化锌8份，玻璃纤维粉5份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂20份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃。 [0035] 从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用。 [0036] 将密炼机温度设定60℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃。 [0037] 密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用。 [0038] 制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0039] 实施例6将密炼机整机打开预热加热时间15分钟，温度设定100℃，温度档设为自动档开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档投入切割好的吉化4050三元乙丙橡胶140份和吉化J-0030二元乙丙橡胶30份，再分别加入防老剂4010NA0.5份，防老剂RD 0.5份，氧化锌8份，玻璃纤维粉5份，KH560硅烷偶联剂3份，硬脂酸2份加盖混合，混合均匀后再加N-330炭黑35份，N-774炭黑55份，铸造矿渣XJ01补强剂20份，石蜡油35份加盖混合，350秒排料出片冷却，排料温度130℃。 [0040] 从密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，进行拉片 3次，出厚胶片8mm，用爬架法，厚胶片通过冷片机的冷却水和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠，冷却至40℃以下，停放1小时，供密炼机二段混炼加硫磺促进剂使用。 [0041] 将密炼机温度设定60℃，温度档设为自动档，开启风压机，压力0.8，MPa，顶栓压力设为自动档，加入冷却后的混炼胶加入硫磺1份，促进剂BZ 2.5份，促进剂CZ 2份，促进剂TETD 1份，交联剂DCP 12份，120秒排料出片冷却，排料温度90℃。 [0042] 密炼机排出的混炼胶加入开炼机中，辊距3㎜以下，拉片 3次，出厚胶片8mm，使用爬架法，厚胶片通过冷片机的隔离剂槽和传输带冷却、风干，使得胶片上下表面无明显的水珠和隔离剂块斑，冷却至40℃以下，入库停放12小时，供下道工序使用。 [0043] 制备试片：将相应的胶片放入155℃硫化机试片模内加压倒10MPa，硫化15min。 [0044] 材料性能数据测试，使用如下设备：电子拉力试验机测试定伸应力，电子拉力试验机测试拉伸强度，电子拉力试验机测试扯断伸长率，阿克隆磨耗机测试磨耗，老化试验箱测试耐热老化，电子拉力试验机测试拉伸强度变化率，电子拉力试验机扯断伸长率变化率，邵氏硬度XJ-1测定邵氏硬度。 [0045] 表一 实施例1 对比例1 对比例2 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 300%定伸应力（MPa） 11.5 11.3 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.5 拉伸强度（MPa） 17.5 17.4 14.2 15.2 17.5 17.5 14.8 14.8 扯断伸长率（%） 540 530 540 540 540 540 540 540 磨耗（1000r） 0.075 0.076 0.075 0.075 0.076 0.077 0.075 0.075 耐热老化 200℃X168h 120℃X168h 200℃X168h 180℃X168h 200℃X168h 130℃X168h 200℃X168h 130℃X168h拉伸强度变化率（%） +2.5 +2.5 +2.5 +2.5 +2.5 +2.5 +2.5 +2.5 扯断伸长率变化率（%） +1.35 +1.35 +1.35 +1.35 +1.35 +1.35 +1.35 +1.35 磨耗变化率(%) +2 +2 +12 +4 +2 +2 +8 +8 邵氏硬度 65 65 58 63 65 65 60 60 从表一种可以看出未加防老剂4010NA，和防老剂RD的对比例1其耐热老化性能只有120 ℃x168h，未加铸造矿渣XJ01补强剂和玻璃纤维粉的对比例2其磨耗变化率较高，故制造耐高温运输带覆盖胶时，容易磨损，影响使用寿命。对比实施例1，实施例4，实施例5，实施例6添加防老剂4010NA1～3.5份，防老剂RD1～2份此性能较好，添加铸造矿渣XJ01补强剂和玻璃纤维粉可以显著提高其拉伸强度，耐磨损能力，故本发明在制造高温条件下耐磨橡胶需要添加上述添加剂。不仅可以减少制造成本，而且具有较优的机械性能，耐高温能力，耐磨损。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈