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橡胶组合物,及应用其的耐老化橡胶制品和生产方法

阅读:609发布:2022-01-08

专利汇可以提供橡胶组合物,及应用其的耐老化橡胶制品和生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 橡胶 组合物及加工方法,以及应用橡胶组合物的耐老化制品及生产方法,一种橡胶组合物,其包括:橡胶基体和必要组份,所述橡胶基体包含:支化聚乙烯的含量a:0<a≤100份,二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶的含量b:0≤b<100份,所述必要组份包含:交联剂1.5~10份,补强填充剂30~200份, 增塑剂 5~250份。有益效果是,该橡胶组合物具有良好的加工性能,可用来制作对耐老化性能、抗压缩永久 变形 性能有较高要求的橡胶制品。,下面是橡胶组合物,及应用其的耐老化橡胶制品和生产方法专利的具体信息内容。

1.一种橡胶组合物,其特征在于,所述橡胶组合物以重量份计,其包括:橡胶基体和必要成分,所述橡胶基体包含:支化聚乙烯的含量a:0<a≤100份,乙丙橡胶的含量b:0≤b<
100份,以100重量份橡胶基体计,所述必要成分包含:交联剂1.5~10份,补强填充剂30~
200份,增塑剂5~250份,其中支化聚乙烯包含乙烯均聚物,其支化度不低于50个支链/1000个,重均分子量不低于5万,粘度ML(1+4)125℃不低于2。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物,其特征在于,所述100重量份橡胶基体中支化聚乙烯的含量a:10≤a≤100份;二元乙丙橡胶与三元乙丙橡胶的含量b:0≤b≤90份;所述支化聚乙烯特征为:是乙烯均聚物,其支化度为60~130个支链/1000个碳、重均分子量为
6.6万~51.8万,门尼粘度ML(1+4)125℃为6~102。
3.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其特征在于,所述橡胶组合物以重量份计,其包括橡胶基体和必要组份,所述橡胶基体包含支化聚乙烯100份,以100重量份橡胶基体计,所述必要组份包括交联剂1.5~10份,补强填充剂30~200份,增塑剂8~150份。
4.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其特征在于,所述交联剂包括过化物交联剂和硫磺中的至少一种,过氧化物交联剂包括二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、1,1-二叔丁基过氧化物-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧化)己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其特征在于,所述补强填充剂包括炭黑、白炭黑、碳酸、滑石粉、煅烧陶土、酸镁、碳酸镁中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物,其特征在于,所述增塑剂包括松焦油、机油、环烷油、石蜡油、古隆、RX-80、硬脂酸石蜡、液态聚异丁烯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其特征在于,所述橡胶组合物还包括辅助成分,以100重量份橡胶基体计,所述辅助成分包含:助交联剂0.2~10份,稳定剂0.5~3份,金属氧化物2~15份,硫化促进剂0~3份。
8.根据权利要求7所述的橡胶组合物,其特征在于,所述助交联剂包含三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙酯、二甲基丙烯酸三乙二酯、偏苯三酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、N,N’-双亚糠基丙、1,2-聚丁二烯、对醌二肟、硫磺和不饱和羧酸金属盐中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的橡胶组合物,其特征在于,所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙、一氧化铅、四氧化三铅的至少一种。
10.根据权利要求7所述的橡胶组合物,其特征在于,所述稳定剂包括2,2,4-三甲基-1,
2-二氢化喹啉聚合体、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、2-巯基苯并咪唑中的至少一种。
11.根据权利要求7所述的橡胶组合物,其特征在于,所述硫化促进剂包含2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、双马来酰亚胺、亚乙基硫脲中的至少一种。
12.一种加工权利要求1~11中任一所述橡胶组合物的方法,其包含以下步骤:
(1)橡胶混炼:设置密炼机温度转子转速,将橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:将停放后的混炼胶填入预热模具的模腔,进行高温加压硫化,硫化完成后,脱模得到硫化胶。
13.一种桥梁板式橡胶支座,包含板和橡胶片层,其特征在于,橡胶片层包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
14.一种桥梁板式橡胶支座,包含钢板、聚四氟乙烯板和橡胶片层,其特征在于,橡胶片层包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
15.一种生产权利要求14所述的桥梁板式橡胶支座的方法,其特征在于,该桥梁板式橡胶支座是通过各层橡胶片与钢板及聚四氟乙烯板之间经涂布胶黏剂加压硫化后粘接成的一个整体,其生产方法包含以下步骤:
(1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度和转子转速,将橡胶片层所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,经编号、回炼、压延出片后冲裁成所需规格的半成品胶片,供硫化工序使用,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板和聚四氟乙烯板按工艺要求依次叠合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化成型;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到成品。
16.一种盆式橡胶支座,其特征在于,所述盆式橡胶支座中的橡胶承压板包含权利要求
1~11任一所述的橡胶组合物。
17.一种生产权利要求16所述盆式橡胶支座的方法,其特征在于,所述盆式橡胶支座由上支座板、不锈钢板、聚四氟乙烯板、中间钢板、密封圈、橡胶承压板、下支座板和支座锚栓组装而成,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度和转子转速,将橡胶承压板所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化成型工艺:将胶片装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到橡胶承压板。
(4)组装:将橡胶承压板与其他部件组装得到盆式橡胶支座。
18.一种桥梁橡胶伸缩装置,其特征在于,所用橡胶伸缩体包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
19.一种生产权利要求18所述桥梁橡胶伸缩装置的方法,其特征在于,橡胶伸缩体采用挤出法生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)挤出和硫化:挤出硫化工艺宜采用抽真空挤出机,挤出后采用盐浴硫化工艺,经过喷淋、浸轮、浸压、冷却得到硫化胶。
(3)再经修边、检验、得到成品。
20.一种生产权利要求18所述桥梁橡胶伸缩装置的方法,其特征在于,其橡胶伸缩体采用模压法生产方法包含的步骤具体如下:
(1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)模压硫化:将成型的混炼胶放入模具中,采用高温蒸汽硫化工艺进行硫化;
(3)冷却、修边、检验、得到成品。
21.一种橡胶钢板组合型伸缩装置,其特征在于,橡胶伸缩体包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
22.一种生产权利要求21所述的橡胶钢板组合型伸缩装置的方法,其特征在于,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机加热加压硫化;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
23.一种橡胶轨枕垫,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
24.一种生产权利要求23所述橡胶轨枕垫的方法,其特征在于,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,经停放和检测后进行热炼,然后按所需厚度出片,裁切成所需规格形状供硫化工序使用,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:将裁切好的胶料放入模具中,将模具放入平板硫化机,加热加压硫化;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
25.一种橡胶护舷,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
26.一种生产权利要求25所述橡胶护舷的方法,其特征在于,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将橡胶片层所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)模压及硫化:将混炼胶投入模腔,然后合模,胶料充分流动,排气,合模,硫化。
(3)开模,取出制品,修边、检验、得到成品。
27.一种橡胶止带,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
28.一种生产权利要求27所述的橡胶止水带的方法,其特征在于,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:将裁切好的胶料放入模具中,将模具放入平板硫化机,加热加压硫化;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
29.一种钢带橡胶止水带,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
30.一种生产权利要求29所述的钢带橡胶止水带的方法,其特征在于,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的薄钢板按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机高温高压硫化;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
31.一种车用减震支座,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
32.一种生产权利要求31所述车用减震支座的方法,其特征在于,生产方法包含如下步骤:
(1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的金属件按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机高温高压硫化;
(3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
33.一种胶辊,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
34.一种生产权利要求33所述胶辊的方法,其特征在于,生产方法包含的步骤如下:
(1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)缠绕包胶:将混炼胶投入螺杆挤出机,挤出工艺要求的厚度和宽度的胶片,待胶片均匀一致后启动旋转包布机,将胶片缠绕在准备好的金属辊芯上,逐层缠绕包胶,直到包胶单边厚度达到规定厚度,然后在胶面上缠绕尼龙水布2~3层,得到包胶完毕的胶辊;
(3)硫化罐硫化,将包胶完毕的胶辊送入硫化罐,关闭罐门后,往硫化罐中通入蒸汽进行硫化,通入蒸汽的同时打开压缩空气门,通入压缩空气使硫化罐内压在0.5小时内达到4.5~5大气压
硫化程序为:首先升温到70~80℃,保温2小时;再升温到100~110℃,保温0.5小时;再升温到120~130℃,保温0.5小时;再升温到135~140℃,保温8~10小时,硫化结束,开排气阀,压力下降,等压力表指针指到零时,打开保险销,等销孔内排出蒸汽飘动,半开硫化罐,让温度下降,待罐内温度低于60℃或与室温相当时,将胶辊拉出;
(4)后处理:将硫化好的胶辊在车床上粗加工,再在磨床上精加工,检验,得到成品。
35.一种耐高温多楔带,包含压缩层和缓冲层,其特征在于,缓冲层胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
36.一种生产权利要求35所述耐高温多楔带的方法,其特征在于,生产方法包含的步骤如下:
(1)橡胶混炼:其中缓冲层胶料的混炼为:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)成型:采用反成型法。先将光模吊上成型机,清洁模具,涂上少量隔离剂,待其挥发后在光模上包贴多楔带顶布,然后包贴缓冲层胶料,校正线绳的张紧力,平整缠绕强力层后再包贴缓冲胶,最后包贴楔胶至成型工艺要求的外周长,得到带坯;
(3)硫化:采用胶套硫化工艺,将带坯送入硫化罐进行硫化,硫化温度为155~175℃,内压为0.45~0.55MPa,外压为1.0~1.2MPa,硫化时间25~30分钟;
(4)后处理:硫化结束后冷却脱模,将带筒送入切割工序,按要求宽度切割,磨背,磨楔,修边后通过检验,得到成品。
37.一种雨刷条,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
38.一种生产权利要求37所述雨刷条的方法,其特征在于,生产方法包含的步骤如下:
(1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:将混炼胶注射入模腔,在高温高压下硫化成型;
(3)后处理:将硫化后的制品进行表面处理,检验,得到成品。
39.一种密封圈,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
40.一种生产权利要求39所述密封圈的方法,其特征在于,生产方法包含的步骤如下:
(1)橡胶混炼及成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机上薄通下片,物性检测,胶料返炼,然后采用挤出法得到半成品,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)硫化:一段模压硫化:温度为155~170℃、硫化时间为20~25分钟;二段烘箱硫化:
温度145~155℃,时间40~80分钟。
41.一种防水卷材,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述的橡胶组合物。
42.一种生产权利要求41所述防水卷材的方法,其特征在于,生产方法包含的步骤如下:
(1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机充分薄通混炼、获得混合均匀的胶料毛片,冷却至50℃以下出片、堆放,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)热炼:将混合均匀的胶料毛片在开炼机上进行热炼,直至胶料片光滑均匀后初步成卷;
(3)压延:将经热炼初步成卷的胶料片放入压延机上,按成品厚度要求调节辊距进行压延,获得符合成品厚度规格要求的半成品卷材;
(4)收卷:按成品卷材的规格长度要求,夹设隔离衬垫层、将半成品卷材整理成卷;
(5)硫化:将整理成卷的卷材放入充氮硫化釜中进行硫化处理,控制硫化釜温度在155~165℃之间、压力在20~25MPa之间、硫化25至30分钟;
(6)复卷:将经硫化后的卷材重新打开、取出隔离衬垫层后再复卷、包装成产品。
43.一种密封条,其特征在于,所用胶料包含权利要求1~11任一所述橡胶组合物。
44.一种生产权利要求43所述密封条的方法,其特征在于,采用模压硫化和分段硫化的生产方法,包含以下步骤:
(1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
(2)将检测合格后的混炼胶通过挤出机挤出成型,截断后放入硫化设备的模具内,在高温高压下进行一段硫化;
(3)将硫化处理过的产品进行修边;
(4)将修边后的产品在高温下进行二段硫化;
(5)对产品进行检验,合格后入库。
45.一种内胎,其特征在于,其胎体所用胶料包含权利要求1~11任一所述橡胶组合物。
46.一种生产权利要求45所述内胎的方法,其特征在于,包含以下步骤:首先混炼橡胶,滤胶并停放;然后通过挤出机挤出,并按工艺要求的长度裁断,贴气门嘴,拼接后停放;然后充气定型,蒸汽硫化,冷却后,检查,修边得到成品。

说明书全文

橡胶组合物,及应用其的耐老化橡胶制品和生产方法

技术领域

[0001] 本发明属于橡胶技术领域,具体涉及一种橡胶组合物及加工方法,以及应用该橡胶组合物的耐老化制品及生产方法。

背景技术

[0002] 乙丙橡胶由于具有极佳的耐老化性和良好的抗压缩永久变形性,被广泛应用于各种对于耐老化性和(或)抗压缩永久变形性能有较高要求的场合。硫黄硫化和过化物硫化是乙丙橡胶的两种传统硫化方法,为了获得更好的耐老化性和抗压缩永久变形性,现在逐步趋向于采用过氧化物交联体系。但是采用过氧化物硫化的乙丙橡胶的学强度会低于硫黄硫化的乙丙橡胶,这会导致制品在实际使用中过程发生破坏的险上升,所以同时改善乙丙橡胶的耐老化性和力学强度是一个亟待解决的技术问题。
[0003] 乙丙橡胶是一种分子主链饱和的合成橡胶,可分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶两大类,两者都具有很好的耐老化性,乙丙橡胶类制品中常用的是三元乙丙橡胶,但是由于三元乙丙橡胶含有第三单体,分子链含有双键,而二元乙丙橡胶分子链完全饱和,所以二元乙丙橡胶具有更加优异的耐老化性,因此在对耐老化性能有较高要求的场合,通过并用二元乙丙橡胶来改善三元乙丙橡胶的耐老化性是一种常见的技术方案。但二元乙丙橡胶的力学强度偏低,会影响整体的物理机械性能。
[0004] 二元乙丙橡胶是一种乙烯与丙烯的共聚物,属于乙烯与α-烯共聚物。乙烯与α-烯烃共聚物是只含氢元素且分子链饱和的聚合物,此类聚合物中常见的碳原子类型一般可分为伯碳、仲碳、叔碳,而叔碳原子是最容易被夺氢而形成自由基的,所以叔碳原子占所有碳原子的比例一般被认为是影响乙烯与α-烯烃共聚物耐老化性的主要因素,该比例越低则耐老化性越好,该比例可用支化度来表述,例如丙烯重量百分含量为60%的二元乙丙橡胶,可计算得到其每1000个碳原子中包含200个丙烯单元,即有200个叔碳原子或者200个甲基支链,因此其支化度是200个支链/1000个碳。二元乙丙橡胶的乙烯重量百分含量一般在40%~65%或者40%~60%,故其支化度一般在117~200个支链/1000个碳或者133~200个支链/1000个碳的区间内,该支化度可以认为高于其它常见的乙烯与α-烯烃共聚物。
[0005] 现有技术中,常见的乙烯与α-烯烃共聚物中的α-烯烃除了选用丙烯外,还可以选用碳原子数不小于4的α-烯烃,可以选自C4-C20的α-烯烃,通常选自1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。若乙烯与α-烯烃共聚物的支化度偏低,则熔点和结晶度过高,不适合作为橡胶组份使用,若支化度偏高,则α-烯烃的含量较高,这会导致工艺难度和原料成本偏高,可操作性和经济性较低。现有技术中,乙烯与1-丁烯或者乙烯与1-辛烯共聚得到的聚烯烃根据结晶度和熔点的高低,可以被称为聚烯烃塑性体或者聚烯烃弹性体,其中部分聚烯烃弹性体牌号由于结晶度与熔点适当,可以与乙丙橡胶良好并用,且支化度较低,被视为是一种改善乙丙橡胶耐老化性的理想材料,在一定程度上可以替代乙丙橡胶使用。由于相对于乙烯与1-丁烯共聚物,乙烯与1-辛烯共聚物分子链更柔软、更具橡胶弹性和良好的物理机械性能,所以目前橡胶制品中常用的聚烯烃弹性体一般为乙烯和1-辛烯的共聚物,其辛烯重量百分含量一般不高于45%,更常用的不高于40%,对应的支化度一般不高于56个支链/1000个碳,更常用的支化度不高于50个支链/1000个碳,远低于二元乙丙橡胶的支化度,因此其具有非常优异的耐老化性,而且物理机械性能良好。
[0006] 橡胶一般需要交联后使用,在乙丙橡胶常用的交联方式中,适合乙烯与α-烯烃共聚物的可以是过氧化物交联或辐照交联,两者主要都是通过夺取叔碳氢原子,形成叔碳自由基,再通过自由基结合形成碳碳交联,但是乙烯和1-辛烯的共聚物(以下简称POE)的叔碳原子较少,且和叔碳原子相连的支链长,空间位阻大,较难发生自由基反应,导致交联困难,影响加工效率和制品性能,比如抗压缩永久变形性难以令人满意。
[0007] 所以目前需要一种更好的技术方案,可以改善乙丙橡胶的耐老化性能,同时可以具备较好的物理机械性能和交联表现,并且有望针对橡胶制品所需的特定功能性指标(如抗压缩永久变形性等)有良好表现。

发明内容

[0008] 针对现有技术中存在的乙丙橡胶采用硫黄硫化容易老化,而采用过氧化物硫化使乙丙橡胶的撕裂强度低于硫黄硫化的乙丙橡胶,本发明提供一种新型的橡胶组合物及加工方法,还提供一种通过该橡胶组合物加工耐老化橡胶制品的应用和加工方法。
[0009] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:提供一种橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物以重量份计,其包括:橡胶基体和必要组份,所述橡胶基体包含:支化聚乙烯的含量a:0<a≤100份,乙丙橡胶的含量b:0≤b<100份,以100重量份橡胶基体计,所述必要组份包含:交联剂1.5~10份,补强填充剂30~200份,增塑剂5~250份,其中支化聚乙烯的支化度不低于50个支链/1000个碳,重均分子量不低于5万,粘度ML(1+4)125℃不低于2。
[0010] “支化聚乙烯”在现有技术中除了指有支链的乙烯均聚物外,也可以指有支链的饱和乙烯基共聚物,常用的如乙烯-α-烯烃共聚物,其可以是POE,尽管POE在物理机械性能和耐老化性上表现良好,但是交联表现不佳,所以虽然本发明所述支化聚乙烯可以同时包含支化乙烯均聚物和POE,但较好的选择是支化聚乙烯高比例包含或者仅包含支化乙烯均聚物,本发明优选的技术方案是支化聚乙烯中仅包含支化乙烯均聚物。
[0011] 在对本发明技术方案的进一步阐述中,如无特殊说明,则所采用的支化聚乙烯均为支化乙烯均聚物。
[0012] 本发明所用支化聚乙烯是一类支化度不低于50个支链/1000个碳的乙烯均聚物,可称为Branched Polyethylene或者Branched PE,目前它的合成方法主要由后过渡金属催化剂基于“链行走机理”催化乙烯均聚得到,优选的后过渡金属催化剂可以为(α-二亚胺)镍/钯催化剂的其中一种。其链行走机理的本质是指后过渡金属催化剂,如(α-二亚胺)镍/钯催化剂在催化烯烃聚合过程中较为容易发生β-氢消除反应和再插入反应,从而导致支链产生。这类支化聚乙烯基于主链的支链可以具有不同碳原子数,具体可以是1~6个,或者更多的碳原子。
[0013] (α-二亚胺)镍催化剂的生产成本明显低于(α-二亚胺)钯催化剂,而且(α-二亚胺)镍催化剂催化乙烯聚合的速率高且活性高,更加适合工业化应用,所以本发明优选通过(α-二亚胺)镍催化剂催化乙烯聚合制备的支化聚乙烯。
[0014] 本发明所用的支化聚乙烯的支化度优选为50~130个支链/1000个碳,进一步优选为60~130个支链/1000个碳,进一步优选为60~116个支链/1000个碳,支化度介于POE与二元乙丙橡胶之间,是一种区别于现有技术的全新技术方案,可以兼具优异的耐老化性和良好的交联表现。
[0015] 交联表现包括交联密度和交联速率等因素,是橡胶基体的交联能力在加工过程中的具体表现。
[0016] 本发明所用的支化聚乙烯优选具有40%以上或者50%以上的甲基支链含量,与二元乙丙橡胶的结构具有一定的相似性。就交联能力而言,支化度(叔碳原子含量)以及叔碳原子周围的空间位阻是影响饱和聚烯烃的交联能力的两个主要因素。相对于二元乙丙橡胶,本发明所用的支化聚乙烯在支化度上偏低,而且由于支化聚乙烯存在碳原子数不低于2的支链,所以本发明所用的支化聚乙烯的叔碳原子周围的空间位阻理论上要大于二元乙丙橡胶,综合两个因素可以判断,本发明所用的支化聚乙烯的交联能力应该弱于二元乙丙橡胶,更加弱于三元乙丙橡胶。但是本发明采用的部分支化聚乙烯的实际交联能力接近三元乙丙橡胶,甚至可以等同或优于三元乙丙橡胶。这意味着本发明的橡胶组合物在可以获得良好的耐老化性的同时,还可以不弱化交联能力,甚至可以具有优异的交联表现,达到意想不到的有益效果。
[0017] 这或许可以被解释为本发明优选的技术方案中采用的支化聚乙烯上可能存在数量适当的二级支链结构,所谓二级支链结构是指支链上进一步存在支链的结构,在链行走过程中产生,这种结构也被称为“branch-on-branch”,因为二级支链的叔碳原子周围空间位阻低,更容易发生交联反应。具有二级支链结构是本发明优选的技术方案中所用的支化聚乙烯与现有技术中的二元乙丙橡胶或常见的乙烯-α-烯烃共聚物的明显区别。
[0018] 利用空间位阻较低的二级支链结构来改善饱和聚烯烃弹性体交联能力是一种的新的技术方案。在本发明的技术方案下,当橡胶基体中包含带有二级支链结构的乙烯基共聚物或者其他饱和碳氢聚合物,也被认为在本发明的技术保护范围内。所述乙烯基共聚物是指乙烯与带有支链的α-烯烃的共聚物,具备二级支链结构,其中带有支链的α-烯烃可以选自异丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、2-甲基-1-庚烯、3-甲基-1-庚烯、4-甲基-1-庚烯、5-甲基-1-庚烯、6-甲基-1-庚烯等,共聚单体还可以同时包含常见的直链α-烯烃。
[0019] 现有技术中普遍认为通过(α-二亚胺)镍催化剂制备的支化聚乙烯是难以存在二级支链结构的,至少是难以充分辨别的,本发明的技术方案也为分析支化聚乙烯的结构提供了一种新的思路。
[0020] 相对于乙丙橡胶而言,当支化聚乙烯有数量适当的二级支链结构时,在过氧化物交联过程中,支化聚乙烯的交联点可以在主链叔碳上产生,也可以在二级结构的支链叔碳上产生,所以支化聚乙烯通过过氧化物交联所形成的橡胶网络与乙丙橡胶相比,主链之间具有更为丰富的C-C连接链段长度,可以有效避免应力集中,有利于获得更好的力学性能,包括撕裂强度。另一方面,更好的交联能力可以有效提高交联密度,并且支化聚乙烯的分子量分布接近2,窄于一般的乙丙橡胶,所以也有望获得更好的抗压缩永久变形性能。
[0021] 进一步的方案是,所述橡胶组合物以重量份计,其包括橡胶基体和必要组份,所述橡胶基体包含支化聚乙烯100份,以100重量份橡胶基体计,所述必要组份包括交联剂2~7份,补强填充剂30~200份,增塑剂8~150份。
[0022] 进一步的方案是,所述交联剂包括过氧化物交联剂和硫磺中的至少一种,过氧化物交联剂包括二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、1,1-二叔丁基过氧化物-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧化)己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯中的至少一种。
[0023] 进一步的方案是,所述补强填充剂包括炭黑、白炭黑、碳酸、滑石粉、煅烧陶土、酸镁、碳酸镁中的至少一种。
[0024] 进一步的方案是,所述增塑剂包括松焦油、机油、环烷油、石蜡油、古隆、RX-80、硬脂酸石蜡、液态聚异丁烯、脂肪酸生物及其混合物中的至少一种。增塑剂进一步优选的用量是15~120重量份。其中,硬脂酸也可以在硫黄硫化为主的体系中作为活性剂的作用,能与一些金属氧化物形成可溶性盐,从而增加金属氧化物对促进剂的活化作用。合理使用增塑剂可以提高胶料的弹性和适合工艺操作的可塑性。为了提高粘性,还可优选采用有增粘作用的助剂,如松焦油、古马隆、RX-80、液态聚异丁烯等。
[0025] 进一步的方案是,所述橡胶组合物还包括辅助成分,以100重量份橡胶基体计,所述辅助成分包含:助交联剂0.2~10份,稳定剂0.5~3份,金属氧化物2~15份,硫化促进剂0~3份。
[0026] 进一步的方案是,所述助交联剂包含三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙酯、二甲基丙烯酸三乙二酯、偏苯三酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、N,N’-双亚糠基丙、1,2-聚丁二烯、对醌二肟、硫磺和不饱和羧酸金属盐中的至少一种。所述不饱和羧酸金属盐包含丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸钙、甲基丙烯酸中的至少一种。
[0027] 进一步的方案是,所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙、一氧化铅、四氧化三铅的至少一种。
[0028] 进一步的方案是,所述稳定剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(AW)、2-巯基苯并咪唑(MB)中的至少一种。
[0029] 进一步的方案是,所述硫化促进剂包含2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、双马来酰亚胺、亚乙基硫脲中的至少一种。
[0030] 进一步的方案是,所选用的二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)125℃为20~80,乙烯含量为45%~70%。
[0031] 进一步的方案是,所述100重量份橡胶基体中支化聚乙烯的含量为a:10≤a≤100份;二元乙丙橡胶与三元乙丙橡胶的含量总和b:0≤b≤90份;所述支化聚乙烯特征为:是乙烯均聚物,其支化度为60~130个支链/1000个碳、重均分子量为6.6万~51.8万,门尼粘度ML(1+4)125℃为6~102。
[0032] 进一步的技术方案是,所述100重量份橡胶基体中支化聚乙烯的含量为a:10≤a≤100份;二元乙丙橡胶与三元乙丙橡胶的含量b:0≤b≤90份;所述支化聚乙烯是乙烯均聚物,其支化度为70~116个支链/1000个碳,重均分子量为20.1万~43.6万,门尼粘度ML(1+
4)125℃为23~101;
[0033] 进一步的技术方案是,所述100重量份橡胶基体中支化聚乙烯的含量为a:10≤a≤100份;二元乙丙橡胶与三元乙丙橡胶的含量b:0≤b≤90份;所述支化聚乙烯是乙烯均聚物,其支化度为80~105个支链/1000个碳,重均分子量为25.0万~40.0万,门尼粘度ML(1+
4)125℃为40~95。
[0034] 进一步的技术方案是,所述100重量份橡胶基体中支化聚乙烯的含量为a:10≤a≤100份;二元乙丙橡胶与三元乙丙橡胶的含量b:0≤b≤90份;所述支化聚乙烯是乙烯均聚物,其支化度为80~105个支链/1000个碳,重均分子量为26.8万~35.6万,门尼粘度ML(1+
4)125℃为42~80。
[0035] 进一步的方案是,所述三元乙丙橡胶的第三单体优选为二烯类单体,具体可选自5-亚乙基-2-降片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、双环戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,4-戊二烯、2-甲基-1,4-戊二烯、3-甲基-1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、1,9-癸二烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-亚戊基-2-降冰片烯、1,5-环辛二烯、1,4-环辛二烯等。特殊的,乙丙橡胶可以同时包含两种及以上的二烯类单体,如同时包含5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-
2-降冰片烯。二烯单体的官能团在过氧化物硫化中可以起到固有助交联剂一样的作用,提高交联效率。这有助于降低所需交联剂和助交联剂的用量和残留量以及添加它们所需的成本。二烯类单体占乙丙橡胶的重量比重优选为1%~14%,进一步优选为3%~10%,进一步优选为4%~7%。
[0036] 在本发明的实施方式中,为了改善胶料的粘性,橡胶组合物可以进一步包含增粘剂,前述增塑剂中的是松焦油、古马隆树脂、RX-80、液态聚异丁烯同时具有增粘剂的作用,其中液态古马隆树脂相比固态古马隆树脂具有更好的增粘效果,增粘剂还可以选自C5石油树脂、C9石油树脂、氢化松香、萜烯树脂、烷基树脂、改性烷基酚醛树脂、烷基苯酚-乙炔树脂等常用增粘剂,以100重量份橡胶基体计,增粘剂的用量一般不超过30重量份,进一步优选不超过10重量份,进一步优选不超过5重量份。
[0037] 本发明提供的橡胶组合物中涉及的交联剂、助交联剂和硫化促进剂均属于交联体系。
[0038] 本发明的橡胶组合物可以以未交联的混炼胶的形式存在,在进一步发生交联反应之后可以以硫化橡胶的形式存在。硫化橡胶也可以简称为硫化胶。
[0039] 本发明还提供一种加工上述橡胶组合物的方法,其包含以下步骤:
[0040] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度转子转速,将橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机上薄通下片,停放,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0041] (2)硫化:将停放后的混炼胶填入预热模具的模腔,进行高温加压硫化,硫化完成后,脱模得到硫化胶。为了改善硫化胶的抗压缩永久变形性,还可以进一步采用二段硫化工艺进行硫化。
[0042] 本发明还提供一种桥梁板式橡胶支座,其包含板和橡胶片层,其中橡胶片层包含上述橡胶组合物。
[0043] 本发明还提供一种桥梁板式橡胶支座,其包含钢板、聚四氟乙烯板和橡胶片层,其中橡胶片层包含上述的橡胶组合物。
[0044] 本发明还提供一种生产桥梁板式橡胶支座的方法,其是通过将各层橡胶片与钢板及聚四氟乙烯板之间经涂布胶黏剂加压硫化后粘接成的一个整体,其生产方法包含的步骤如下:
[0045] (1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度和转子转速,将橡胶片层所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,经编号、回炼、压延出片后冲裁成所需规格的半成品胶片,供硫化工序使用,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0046] (2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板和聚四氟乙烯板按工艺要求依次叠合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化成型;
[0047] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到成品。
[0048] 本发明还提供一种盆式橡胶支座,其橡胶承压板包含上述橡胶组合物。
[0049] 本发明还提供一种生产盆式橡胶支座的方法,所述盆式橡胶支座由上支座板、不锈钢板、聚四氟乙烯板、中间钢板、密封圈、橡胶承压板、下支座板和支座锚栓组装而成,其生产方法包含的步骤如下:
[0050] (1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度和转子转速,将橡胶承压板所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种。
[0051] (2)硫化成型工艺:将胶片装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化;
[0052] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到橡胶承压板;
[0053] (4)组装:将橡胶承压板与其他部件组装得到盆式橡胶支座。
[0054] 本发明还提供一种桥梁橡胶伸缩装置,其橡胶伸缩体包含上述橡胶组合物。
[0055] 本发明还提供一种生产桥梁橡胶伸缩装置的方法,其橡胶伸缩体采用挤出法生产方法包含的步骤具体如下:
[0056] (1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0057] (2)挤出和硫化:挤出硫化工艺宜采用抽真空挤出机,挤出后采用盐浴硫化工艺,经过喷淋、浸轮、浸压、冷却得到硫化胶;
[0058] (3)再经修边、检验、得到成品。
[0059] 本发明还提供一种生产桥梁橡胶伸缩装置的方法,其橡胶伸缩体采用模压法生产方法包含如下步骤,具体如下:
[0060] (1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼,然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0061] (2)模压硫化:将成型的混炼胶放入模具中,采用高温蒸汽硫化工艺进行硫化;
[0062] (3)冷却、修边、检验、得到成品。
[0063] 本发明还提供一种橡胶钢板组合型伸缩装置,其橡胶伸缩体包含上述橡胶组合物。
[0064] 本发明还提供一种生产桥梁橡胶伸缩装置的方法,生产方法包含如下步骤:
[0065] (1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼,然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0066] (2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机加热加压硫化;
[0067] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
[0068] 本发明还提供一种橡胶轨枕垫,其所用胶料包含权利要求上述橡胶组合物。
[0069] 本发明还提供一种生产橡胶轨枕垫的方法,生产方法包含如下步骤:
[0070] (1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶。经停放和检测后进行热炼,然后按所需厚度出片,裁切成所需规格形状供硫化工序使用,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种。
[0071] (2)硫化:将裁切好的胶料放入模具中,将模具放入平板硫化机,加热加压硫化;
[0072] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
[0073] 本发明还提供一种橡胶护舷,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0074] 本发明还提供一种生产橡胶护舷的方法,生产方法包含如下步骤:
[0075] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼,然后加入交联体系,混炼后排胶,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0076] (2)模压及硫化:将混炼胶投入模腔,然后合模,胶料充分流动,排气,合模,硫化。
[0077] (3)开模,取出制品,修边、检验、得到成品。
[0078] 本发明还提供一种橡胶止带,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0079] 本发明还提供一种生产橡胶止水带的方法,生产方法包含如下步骤:
[0080] (1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0081] (2)硫化:将裁切好的胶料放入模具中,将模具放入平板硫化机,加热加压硫化;
[0082] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
[0083] 本发明还提供一种钢带橡胶止水带,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0084] 本发明还提供一种生产钢带橡胶止水带的方法,生产方法包含如下步骤:
[0085] (1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼,然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0086] (2)硫化:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的薄钢板按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机高温高压硫化;
[0087] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
[0088] 本发明还提供一种车用减震支座,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0089] 本发明还提供一种生产车用减震支座的方法,生产方法包含如下步骤:
[0090] (1)橡胶混炼和成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼,然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,回炼出片、称量成型,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0091] (2)硫化:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的金属件按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机高温高压硫化;
[0092] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出制品,冷却停放并修整,得到成品。
[0093] 本发明还提供一种胶辊,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0094] 本发明还提供一种生产胶辊的方法,生产方法包含如下步骤:
[0095] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0096] (2)缠绕包胶:将混炼胶投入螺杆挤出机,挤出工艺要求的厚度和宽度的胶片,待胶片均匀一致后启动旋转包布机,将胶片缠绕在准备好的金属辊芯上,逐层缠绕包胶,直到包胶单边厚度达到规定厚度,然后在胶面上缠绕尼龙水布2~3层,得到包胶完毕的胶辊;
[0097] (3)硫化罐硫化,将包胶完毕的胶辊送入硫化罐,关闭罐门后,往硫化罐中通入蒸汽进行硫化,通入蒸汽的同时打开压缩空气门,通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5小时内达到4.5~5大气压;硫化程序为:首先升温到70~80℃,保温2小时;再升温到100~110℃,保温0.5小时;再升温到120~130℃,保温0.5小时;再升温到135~140℃,保温8~10小时,硫化结束,开排气阀,压力下降,等压力表指针指到零时,打开保险销,等销孔内排出蒸汽飘动,半开硫化罐,让温度下降,待罐内温度低于60℃或与室温相当时,将胶辊拉出;
[0098] (4)后处理:将硫化好的胶辊在车床上粗加工,再在磨床上精加工,检验,得到成品;
[0099] 本发明还提供一种耐高温多楔带,包含压缩层和缓冲层,其缓冲层胶料包含上述橡胶组合物。
[0100] 本发明还提供一种生产耐高温多楔带的方法,生产方法包含如下步骤:
[0101] (1)橡胶混炼:其中缓冲层胶料的混炼为:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0102] (2)成型:采用反成型法。先将光模吊上成型机,清洁模具,涂上少量隔离剂,待其挥发后在光模上包贴多楔带顶布,然后包贴缓冲层胶料,校正线绳的张紧力,平整缠绕强力层后再包贴缓冲胶,最后包贴楔胶至成型工艺要求的外周长,得到带坯;
[0103] (3)硫化:采用胶套硫化工艺,将带坯送入硫化罐进行硫化,硫化温度为155~175℃,内压为0.45~0.55MPa,外压为1.0~1.2MPa,硫化时间25~30分钟;
[0104] (4)后处理:硫化结束后冷却脱模,将带筒送入切割工序,按要求宽度切割。磨背,磨楔,修边后通过检验,得到成品。
[0105] 本发明还提供一种雨刷条,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0106] 本发明还提供一种生产雨刷条的方法,生产方法包含如下步骤:
[0107] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0108] (2)硫化:将混炼胶注射入模腔,在高温高压下硫化成型;
[0109] (3)后处理:将硫化后的制品进行表面处理,检验,得到成品。
[0110] 本发明还提供一种密封圈,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0111] 本发明还提供一种生产密封圈的方法,生产方法包含的步骤如下:
[0112] (1)橡胶混炼及成型:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机上薄通下片,物性检测,胶料返炼,然后采用挤出法得到半成品,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0113] (2)硫化:一段模压硫化:温度为155~170℃、硫化时间为20~25分钟;二段烘箱硫化:温度145~155℃,时间40~80分钟。
[0114] 本发明还提供一种防水卷材,其所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0115] 本发明还提供一种生产防水卷材的方法,生产方法包含的步骤如下:
[0116] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机充分薄通混炼、获得混合均匀的胶料毛片,冷却至50℃以下出片、堆放,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0117] (2)热炼:将混合均匀的胶料毛片在开炼机上进行热炼,直至胶料片光滑均匀后初步成卷;
[0118] (3)压延:将经热炼初步成卷的胶料片放入压延机上,按成品厚度要求调节辊距进行压延,获得符合成品厚度规格要求的半成品卷材;
[0119] (4)收卷:按成品卷材的规格长度要求,夹设隔离衬垫层、将半成品卷材整理成卷;
[0120] (5)硫化:将整理成卷的卷材放入充氮硫化釜中进行硫化处理,控制硫化釜温度在155~165℃之间、压力在20~25MPa之间、硫化25至30分钟;
[0121] (6)复卷:将经硫化后的卷材重新打开、取出隔离衬垫层后再复卷、包装成产品。
[0122] 本发明还提供一种密封条,其所用胶料包含上述橡胶组合物。本发明提供的橡胶密封条可以作为发动机冷却系统散热器板式橡胶密封条。
[0123] 本发明还提供一种生产密封条的方法,其采用模压硫化和分段硫化的工艺,包含以下步骤:
[0124] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度和转子转速,将所用橡胶组合物中除交联体系以外的组分依次加入到密炼机中混炼;然后加入交联体系,混炼后排胶,将混炼胶在开炼机薄通下片,停放和检测,其中,交联体系包含交联剂,还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种;
[0125] (2)将检测合格后的混炼胶通过挤出机挤出成型,截断后放入硫化设备的模具内,在高温高压下进行一段硫化。压力优选14~16MPa,温度优选170~185℃,硫化时间优选2~3分钟;
[0126] (3)将硫化处理过的产品进行修边;
[0127] (4)将修边后的产品在高温下进行二段硫化。温度优选165~175℃,时间优选25~35分钟;
[0128] (5)对产品进行检验,合格后入库。
[0129] 本发明还提供一种内胎,其特征在于,其胎体所用胶料包含上述橡胶组合物。
[0130] 本发明还提供一种生产内胎的方法,其特征在于,包含以下步骤:首先混炼橡胶,滤胶并停放;然后通过挤出机挤出,并按工艺要求的长度裁断,贴气门嘴,拼接后停放;然后充气定型,蒸汽硫化,冷却后,检查,修边得到成品。
[0131] 本发明的有益效果是:提供一种新的橡胶组合物,用支化聚乙烯部分或者全部替代乙丙橡胶,将其应用在对于耐老化性和(或)耐压缩永久变形性能有较高要求的橡胶制品上,可以在过氧化物硫化体系下,同时获得良好的耐热性、抗压缩永久变形性和力学强度。原理是由于支化聚乙烯的分子结构完全饱和,耐热老化性能与二元乙丙橡胶类似,优于三元乙丙橡胶,并且都可以使用过氧化物体系硫化。而且由于支化聚乙烯的分子结构上具有较多的支链,且支链长度存在一定的长短分布,当支化聚乙烯有数量适当的二级支链结构时,在过氧化物交联过程中,支化聚乙烯的交联点可以在主链叔碳上产生,也可以在二级结构的支链叔碳上产生,所以支化聚乙烯通过过氧化物交联所形成的橡胶网络与乙丙橡胶相比,主链之间具有更为丰富的C-C连接链段长度,类似于硫黄硫化体系中的多硫键分布,可以有效避免应力集中,有利于获得更好的力学性能。
[0132] 压缩永久变形性能与橡胶材料的分子量分布有关,分子量分布窄的橡胶具有相对较低的压缩永久变形,乙丙橡胶的分子量分布大部分在3~5之间,最高可达8~9,有少部分乙丙橡胶的分子量分布接近2并且方便加工,但成本较高,由于支化聚乙烯的分子量分布窄,普遍低于2.5,明显小于普通乙丙橡胶的分子量分布,所以本发明的橡胶组合物在硫化之后具有更低的压缩永久变形。

具体实施方式

[0133] 下面给出实施例以对本发明做进一步说明,但不是用来限制本发明的范围,该领域的技术熟练人员根据发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
[0134] 本发明提供的橡胶组合物的具体实施方式是,
[0135] 提供一种橡胶组合物,橡胶组合物以重量份计包括:橡胶基体和必要组份,其中,橡胶基体包含:支化聚乙烯的含量a:0<a≤100份,乙丙橡胶的含量b:0≤b<100份,必要组份包含:交联剂1.5~10份,补强填充剂30~200份,增塑剂5~250份。其中支化聚乙烯的支化度不低于50个支链/1000个碳,重均分子量不低于5万,门尼粘度ML(1+4)125℃不低于2。
[0136] 优选的实施方式是,所述橡胶组合物以重量份计包括橡胶基体和必要组份,所述橡胶基体包含支化聚乙烯100份,以100重量份橡胶基体计,所述必要组份包括交联剂2~7份,补强填充剂30~200份,增塑剂8~150份。
[0137] 在本实施方式中,交联剂包括过氧化物交联剂和硫磺中的至少一种,过氧化物交联剂包括二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、1,1-二叔丁基过氧化物-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧化)己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯中的至少一种。补强填充剂包括炭黑、白炭黑、碳酸钙、滑石粉、煅烧陶土、硅酸镁、碳酸镁中的至少一种。增塑剂包括松焦油、机油、环烷油、石蜡油、古马隆、RX-80、硬脂酸、石蜡、液态聚异丁烯、脂肪酸衍生物及其混合物中的至少一种。
[0138] 橡胶组合物中还包括辅助成分,所述辅助成分包含:助交联剂0.2~10份,稳定剂0.5~3份,金属氧化物2~15份,硫化促进剂0~3份。其中,助交联剂包含三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙酯、二甲基丙烯酸三乙二酯、偏苯三酸三烯丙酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、N,N’-双亚糠基丙酮、1,2-聚丁二烯、对醌二肟、硫磺、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸钙和甲基丙烯酸铝中的至少一种。
[0139] 松焦油
[0140] 金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化钙、一氧化铅、四氧化三铅的至少一种。
[0141] 稳定剂包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(AW)、2-巯基苯并咪唑(MB)中的至少一种。硫化促进剂包含2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、双马来酰亚胺、亚乙基硫脲中的至少一种。
[0142] 交联体系包含交联剂,其还可以包含助交联剂和硫化促进剂中的至少一种。
[0143] 所用二元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)125℃优选20~50,乙烯含量优选45%~60%。
[0144] 所用三元乙丙橡胶的门尼粘度ML(1+4)125℃优选20~100,进一步优选20~80,乙烯含量优选50%~75%,第三单体为5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯或双环戊二烯,第三单体含量为1%~7%。
[0145] 所用支化聚乙烯可通过(α-二亚胺)镍催化剂在助催化剂的作用下催化乙烯均聚得到。所用(α-二亚胺)镍催化剂的结构、合成方法及通过其制备支化聚乙烯的方法是公开的现有技术,可以采用但不限于以下文献:CN102827312A、CN101812145A、CN101531725A、CN104926962A、US6103658、US6660677。
[0146] 支化聚乙烯特征为:支化度为60~130个支链/1000个碳、重均分子量为6.6万~51.8万,门尼粘度ML(1+4)125℃为6~102,其中,支化度通过核磁氢谱测得,各种支链摩尔百分含量通过核磁碳谱测得。
[0147] 具体如下表:
[0148]
[0149] 橡胶性能测试方法:
[0150] 1、硬度测试:按照国标GB/T 531.1-2008,用硬度测试仪进行测试,测试温度为室温;
[0151] 2、拉伸强度、断裂伸长率性能测试:按照国标GB/T528-2009,用电子拉力试验机进行测试,拉伸速度为500mm/min,测试温度为23±2℃,试样为2型哑铃状试样;
[0152] 3、撕裂强度测试:按照国标GB/T529-2008,用电子拉力试验机进行测试,拉伸速度为500mm/min,测试温度为23±2℃,试样为直形试样;
[0153] 4、压缩永久变形测试:按照国标GB/T7759-1996,用压缩永久变形装置进行测试,B型式样,压缩量为25%,测试温度为70℃;
[0154] 5、门尼粘度测试:按照国标GB/T1232.1-2000,用门尼粘度仪进行测试,测试温度为125℃,预热1分钟,测试4分钟;
[0155] 6、热空气加速老化试验:按照国标GB/T3512-2001,在热老化试验箱中进行,试验条件为150℃×72h;
[0156] 7、正硫化时间Tc90测试:按照国标GB/T16584-1996,在无转子硫化仪中进行,试验温度为160℃。
[0157] 以下实施例1~29和对照例1~6的硫化条件统一为:温度:160℃;压力:16MPa;时间为Tc90+2min。
[0158] 以下实施例中将公开可以使用本发明所提供橡胶组合物的部分应用领域,并对橡胶组合物的硫化胶性能进行测试和分析。
[0159] 实施例1:
[0160] 采用的支化聚乙烯的编号为PER-6。
[0161] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0162] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入50份三元乙丙橡胶和50份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、5份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.2份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0163] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0164] 本实施例中的橡胶组合物可用于板式桥梁支座的橡胶片层的胶料。
[0165] 实施例2:
[0166] 采用支化聚乙烯的编号为PER-6。
[0167] 橡胶组合物加工步骤如下:
[0168] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、5份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.2份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0169] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0170] 对照例1:
[0171] 加工步骤如下:
[0172] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份三元乙丙橡胶预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、5份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.2份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温度为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0173] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0174] 实施例3:
[0175] 采用支化聚乙烯编号为PER-5。
[0176] 橡胶组合物加工步骤如下:
[0177] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入70份三元乙丙橡胶和30份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0178] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0179] 实施例4:
[0180] 采用支化聚乙烯编号为PER-5。
[0181] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0182] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入20份二元乙丙橡胶、30份三元乙丙橡胶和50份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0183] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0184] 实施例5:
[0185] 采用支化聚乙烯编号为PER-5。
[0186] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0187] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入30份三元乙丙橡胶和70份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0188] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0189] 对照例2:
[0190] 采用三元乙丙橡胶作为橡胶基体。
[0191] 加工步骤如下:
[0192] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份三元乙丙橡胶预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0193] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0194] 实施例1~5及对照例1、2的性能测试数据如下表:
[0195]
[0196] 实施例6:
[0197] 采用挤出法生产的桥梁橡胶伸缩装置,其橡胶伸缩体采用三元乙丙橡胶和支化聚乙烯作为橡胶基体,所用支化聚乙烯编号为PER-10。
[0198] 橡胶伸缩体用胶料的加工步骤如下:
[0199] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入90份三元乙丙橡胶和10份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、7份氧化钙和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入90份炭黑N550、15份碳酸钙和60份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0200] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0201] 实施例7:
[0202] 采用支化聚乙烯编号为PER-9。
[0203] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0204] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入70份三元乙丙橡胶和30份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、7份氧化钙和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入90份炭黑N550、15份碳酸钙和60份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0205] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0206] 实施例8:
[0207] 采用支化聚乙烯编号为PER-5。
[0208] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0209] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、7份氧化钙和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入90份炭黑N550、15份碳酸钙和60份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0210] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0211] 对照例3:
[0212] 加工步骤如下:
[0213] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份三元乙丙橡胶预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、7份氧化钙和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入90份炭黑N550、15份碳酸钙和60份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0214] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0215] 实施例9:
[0216] 采用支化聚乙烯编号为PER-4。
[0217] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0218] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入80份三元乙丙橡胶和20份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD),混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0219] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0220] 实施例10:
[0221] 采用支化聚乙烯编号为PER-4。
[0222] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0223] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入50份三元乙丙橡胶和50份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂RD,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0224] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0225] 实施例11:
[0226] 采用支化聚乙烯编号为PER-4。
[0227] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0228] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂RD,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0229] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0230] 实施例12:
[0231] 采用支化聚乙烯编号为PER-1和PER-7。
[0232] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0233] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入30份PER-1和70份PER-7预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂RD,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0234] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0235] 对照例4:
[0236] 加工步骤如下:
[0237] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份三元乙丙橡胶预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂RD,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0238] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0239] 实施例6~12及对照例3、4的性能测试数据如下表:
[0240]
[0241]
[0242] 实施例13:
[0243] 采用支化聚乙烯编号为PER-8。
[0244] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0245] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入50份三元乙丙橡胶和50份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入75份炭黑N330和20份氢化松香,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、3份N,N’-间苯撑双马来酰亚胺和1份助交联剂对醌二肟,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0246] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0247] 该橡胶组合物可用于生产一种橡胶轨枕垫。
[0248] 实施例14:
[0249] 采用的支化聚乙烯编号为PER-2和PER-8。
[0250] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0251] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入80份PER-8和20份PER-2预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入75份炭黑N330和20份氢化松香,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、3份N,N’-间苯撑双马来酰亚胺和1份助交联剂对醌二肟,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温度为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0252] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0253] 对照例5:
[0254] 加工步骤如下:
[0255] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份三元乙丙橡胶预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入75份炭黑N330和20份氢化松香,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、3份N,N’-间苯撑双马来酰亚胺和1份助交联剂对醌二肟,混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0256] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0257] 实施例15:
[0258] 采用的支化聚乙烯编号为PER-7。
[0259] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0260] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入125份炭黑N330、80份石蜡油SUNPAR2280和5份聚乙烯蜡,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0261] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0262] 实施例16:
[0263] 采用的支化聚乙烯编号为PER-4。
[0264] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0265] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入45份炭黑N330、5份石蜡油SUNPAR2280和3份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0266] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0267] 实施例17:
[0268] 采用的支化聚乙烯编号为PER-6。
[0269] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0270] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入10份氧化锌,1份防老剂RD和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入80份炭黑N550和100份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、0.5份N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、1.25份二硫化四甲基秋兰姆(TT)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0271] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0272] 实施例18:
[0273] 采用的支化聚乙烯编号为PER-6。
[0274] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0275] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和45份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和2份助交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0276] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0277] 实施例19:
[0278] 采用的支化聚乙烯编号为PER-3。
[0279] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0280] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入60份炭黑N550、80份碳酸钙和120份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入1份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、0.3份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、0.5份交联剂硫磺、1份N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)和0.8份二硫化四甲基秋兰姆(TMTD),混炼2分钟后排胶,将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0281] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0282] 实施例20:
[0283] 采用的支化聚乙烯编号为PER-5。
[0284] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0285] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、60份炭黑N550和240份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入8份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、2份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和8份助交联剂1,2-聚丁二烯,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0286] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0287] 实施例13~20及对照例5的性能测试数据如下表:
[0288]
[0289] 实施例21:
[0290] 采用的支化聚乙烯编号为PER-4。
[0291] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0292] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯和1份硬脂酸预压混炼90秒;然后加入30份炭黑N550和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP),混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0293] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0294] 实施例22:
[0295] 采用的支化聚乙烯编号为PER-4。
[0296] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0297] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入120份炭黑N550、80份碳酸钙和180份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入10份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、3份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和7份助交联剂1,2-聚丁二烯,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0298] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0299] 实施例23:
[0300] 采用的支化聚乙烯编号为PER-7。
[0301] 橡胶组合物的加工步骤如下:
[0302] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入30份炭黑N330、50份炭黑N550和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP),混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0303] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0304] 实施例24:
[0305] 采用的支化聚乙烯编号为PER-6。
[0306] 加工步骤如下:
[0307] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入6份氧化锌,2份防老剂RD和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入55份炭黑N330、5份石蜡油SUNPAR2280和5份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1.5份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、8份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0308] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0309] 实施例25:
[0310] 采用的支化聚乙烯编号为PER-5。
[0311] 加工步骤如下:
[0312] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入100份炭黑N550和75份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入2份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.2份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0313] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0314] 实施例26:
[0315] 采用的支化聚乙烯编号为PER-4。
[0316] 加工步骤如下:
[0317] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N550和5份聚乙烯蜡,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0318] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0319] 实施例21~26的性能测试数据如下表:
[0320]
[0321]
[0322] 实施例27:
[0323] 采用的支化聚乙烯编号为PER-5。
[0324] 加工步骤如下:
[0325] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入70份炭黑N330、30份炭黑N550、40份石蜡油SUNPAR2280和5份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0326] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0327] 实施例28:
[0328] 采用的支化聚乙烯编号为PER-5。
[0329] 加工步骤如下:
[0330] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入120份炭黑N330、30份滑石粉和105份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和2份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0331] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0332] 对照例6:
[0333] 加工步骤如下:
[0334] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份三元乙丙橡胶预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入70份炭黑N330、30份炭黑N550、40份石蜡油SUNPAR2280和5份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0335] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0336] 实施例27、28和对照例6的性能测试数据如下:
[0337]
[0338] 实施例29:
[0339] 采用的支化聚乙烯编号为PER-4。
[0340] 加工步骤如下:
[0341] (1)混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入40份炭黑N330、60份硫酸钡、10份石蜡油SUNPAR2280和8份聚乙烯蜡,混炼3分钟;最后加入7份交联剂过氧化二异丙苯(DCP),混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为60℃的开炼机上薄通,得到2.5mm左右厚度的薄片,停放20小时。
[0342] (2)硫化后停放16小时后进行各项测试。
[0343] 本发明还提供上述橡胶组合物的多种应用,这类应用为生产加工桥梁橡胶伸缩装置,橡胶轨枕垫,桥梁板式橡胶支座,盆式橡胶支座,橡胶钢板组合型伸缩装置,橡胶护舷,橡胶止水带,车用减震支座,胶辊,种耐高温多楔带,雨刷条,密封圈,防水卷材等,具体的实施例如下:
[0344] 实施例30:
[0345] 一种桥梁板式橡胶支座加工步骤如下:
[0346] 该桥梁板式橡胶支座包含钢板和橡胶片层,各层橡胶片与钢板之间经涂布胶黏剂加压硫化后粘接成一个整体,本实施例中的橡胶片层所用橡胶组合物按实施例2所述的组成和配比称量并混炼:
[0347] (1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、5份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.2份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。开炼机薄通下片,停放和检测。经编号、回炼、压延出片后冲裁成所需规格的半成品胶片,供硫化工序使用;
[0348] (2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板按工艺要求依次叠合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化,硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟;
[0349] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到成品。
[0350] 实施例31:
[0351] 一种桥梁板式橡胶支座加工步骤如下:
[0352] 该桥梁板式橡胶支座包含钢板、聚四氟乙烯板和橡胶片层,各层橡胶片与钢板及聚四氟乙烯板之间经涂布胶黏剂加压硫化后粘接成一个整体。本实施例中的橡胶片层所用橡胶组合物按实施例2所述的组成和配比称量并混炼:
[0353] (1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-6预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、5份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.2份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。开炼机薄通下片,停放和检测。经编号、回炼、压延出片后冲裁成所需规格的半成品胶片,供硫化工序使用;
[0354] (2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板及聚四氟乙烯板按工艺要求依次叠合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化,硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟;
[0355] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到一种适用于较大跨径结构的简直桥梁用橡胶支座。
[0356] 实施例32:
[0357] 本实施例中的盆式橡胶支座包含上支座板、不锈钢板、聚四氟乙烯板、中间钢板、密封圈、橡胶承压板、下支座板和支座锚栓。本实施例中的橡胶承压板采用与实施例5相同的橡胶组合物,其加工步骤如下:
[0358] (1)橡胶混炼工艺:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入30份三元乙丙橡胶和70份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和5份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶,开炼机薄通下片,停放和检测;
[0359] (2)硫化工艺:采用模压硫化,硫化温度160℃,蒸汽压力0.6MPa,硫化时间25分钟;
[0360] (3)冷却停放、修边整理得到橡胶承压板。
[0361] 将橡胶承压板与其他部件组装得到盆式橡胶支座。
[0362] 实施例33:
[0363] 一种桥梁橡胶伸缩装置用橡胶伸缩体采用挤出法生产工艺得到,具体步骤如下:
[0364] (1)混炼:本实施例所述的橡胶伸缩体采用实施例8所述橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、7份氧化钙和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入90份炭黑N550、15份碳酸钙和60份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。开炼机薄通下片,停放和检测;
[0365] (2)挤出和硫化:挤出硫化工艺宜采用抽真空挤出机,挤出机温度设置机头90~100℃,螺杆温度70~80℃,机头压力应控制在15~20MPa,挤出机转速25~30转/min,采用盐浴硫化工艺,喷淋段温度250℃,浸轮段温度220℃,浸压段温度在220℃,传动速度在35~
45米/min,冷却段温度25~30℃;
[0366] (3)冷却、修边、检验、得到成品。
[0367] 实施例34:
[0368] 一种桥梁橡胶伸缩装置用橡胶伸缩体采用模压法生产工艺得到,具体步骤如下:
[0369] (1)混炼及成型:本实施例所述的橡胶伸缩体采用实施例11所述橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-4预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂RD,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。开炼机薄通下片,停放和检测。回炼出片、称量成型。
[0370] (2)模压硫化:硫化温度160℃,蒸汽压力0.6MPa,硫化时间25分钟。
[0371] (3)冷却、修边、检验、得到成品。
[0372] 实施例35:
[0373] 一种橡胶钢板组合型伸缩装置的加工步骤如下:
[0374] (1)混炼及成型:橡胶部分采用实施例11所述橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-4预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸和2份防老剂RD,混炼1分钟;加入50份炭黑N330、10份碳酸钙、5份石蜡油SUNPAR2280和4份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。开炼机薄通下片,停放和检测。回炼出片、称量成型;
[0375] (2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的钢板按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化,硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟;
[0376] (3)后处理:硫化完成后拉出并拆卸模具,取出橡胶支座成品,冷却停放并修整,得到成品。
[0377] 实施例36:
[0378] 一种橡胶轨枕垫的加工步骤如下:
[0379] (1)混炼:采用实施例14所述橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入80份PER-8和20份PER-1预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入75份炭黑N330和20份氢化松香,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、3份N,N’-间苯撑双马来酰亚胺和1份助交联剂对醌二肟,混炼2分钟后排胶。经停放和检测后进行热炼,然后按所需厚度出片,裁切成所需规格形状供硫化工序使用。
[0380] (2)模压硫化:硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟。
[0381] (3)修边、检验、得到成品。
[0382] 实施例37:
[0383] 一种橡胶护舷的加工步骤如下:
[0384] (1)混炼:采用实施例15所述橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-7预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入125份炭黑N330、80份石蜡油SUNPAR2280和5份聚乙烯蜡,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶。
[0385] (2)模压及硫化:将混炼胶投入模腔,然后合模,胶料充分流动,排气,合模,硫化。硫化温度为160℃,时间为25分钟。
[0386] (3)开模,取出制品,修边、检验、得到成品。
[0387] 实施例38:
[0388] 一种橡胶止水带的加工步骤如下:
[0389] (1)混炼及成型:采用实施例16所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-4预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入45份炭黑N330、5份石蜡油SUNPAR2280和3份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。停放检验、回炼出片、称量成型。
[0390] (2)模压硫化:硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟。
[0391] (3)修边整理、检验、得到成品。
[0392] 实施例39:
[0393] 一种钢带橡胶止水带的加工步骤如下:
[0394] (1)橡胶部分混炼及成型:采用实施例16所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-4预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入45份炭黑N330、5份石蜡油SUNPAR2280和3份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。停放检验、回炼出片、称量成型。
[0395] (2)硫化工艺:将胶片与经表面处理并涂布胶黏剂的薄钢板按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化,硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟。
[0396] (3)修边整理、检验、得到成品。
[0397] 实施例40:
[0398] 一种车用减震支座的加工步骤如下:
[0399] (1)橡胶部分混炼及成型:采用实施例17所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯预压混炼90秒;然后加入10份氧化锌,1份防老剂RD和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入80份炭黑N550和100份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、0.5份N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、1.25份二硫化四甲基秋兰姆(TT)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。停放检验、回炼出片、称量成型。
[0400] (2)硫化工艺:将胶料与经表面处理并涂布胶黏剂的金属件按工艺要求贴合成型,然后装入已预热的模具中,再进入平板硫化机硫化,硫化温度为160℃,蒸汽压力0.6MPa,时间为25分钟。
[0401] (3)修边整理、检验、得到成品。
[0402] 本实施例的减震支座可用于发动机和排气管等高温部位。
[0403] 实施例41:
[0404] 一种胶辊的生产加工步骤如下:
[0405] (1)混炼:采用实施例18所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-6预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和45份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和2份助交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在开炼机上薄通出片后停放24小时。
[0406] (2)缠绕包胶:将混炼胶投入螺杆挤出机,挤出工艺要求的厚度和宽度的胶片,待胶片均匀一致后启动旋转包布机,将胶片缠绕在准备好的金属辊芯上,逐层缠绕包胶,直到包胶单边厚度达到规定厚度,然后在胶面上缠绕尼龙水布2~3层,得到包胶完毕的胶辊。
[0407] (3)硫化罐硫化,将包胶完毕的胶辊送入硫化罐,关闭罐门后,往硫化罐中通入蒸汽进行硫化,通入蒸汽的同时打开压缩空气阀门,通入压缩空气使硫化罐内压力在0.5小时内达到4.5~5大气压;硫化程序为:首先升温到70~80℃,保温2小时;再升温到100~110℃,保温0.5小时;再升温到120~130℃,保温0.5小时;再升温到135~140℃,保温8~10小时。硫化结束,开排气阀,压力下降,等压力表指针指到零时,打开保险销,等销孔内排出蒸汽飘动,半开硫化罐,让温度下降,待罐内温度低于60℃或与室温相当时,将胶辊拉出;
[0408] (4)将硫化好的胶辊在车床上粗加工,再在磨床上精加工,检验,得到成品。
[0409] 实施例42:
[0410] 一种耐高温多楔带,其缓冲层使用本发明提供的橡胶组合物,生产加工步骤如下:
[0411] 1、混炼:
[0412] (1)压缩层胶料混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;加入6份氧化锌、1份硬脂酸、2份防老剂RD,混炼1分钟;然后在胶料中加入45份炭黑N330、5份石蜡油SUNPAR2280和5份古马隆树脂,混炼3分钟;然后再加入60份长度为1mm的尼龙短纤维,混炼2分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1.5份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶。将混炼胶在辊温为80℃的开炼机上薄通,在0.5mm辊距下薄通7次,使短纤维充分取向,放大辊距得到2.5mm左右厚度的薄片下片,停放20小时。
[0413] (2)缓冲层胶料混炼:设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;然后加入6份氧化锌,2份防老剂RD和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入55份炭黑N330、5份石蜡油SUNPAR2280和5份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1.5份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、10份助交联剂甲基丙烯酸锌和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。
[0414] 2、成型:采用反成型法。先将光模吊上成型机,清洁模具,涂上少量隔离剂,待其挥发后在光模上包贴多楔带顶布,然后包贴缓冲胶,校正线绳的张紧力,平整缠绕强力层后再包贴缓冲胶,最后包贴楔胶至成型工艺要求的外周长,得到带坯。
[0415] 3、硫化:将带坯送入硫化工段进行硫化,硫化温度为160℃,内压为0.45~0.55MPa,外压为1.0~1.2MPa,硫化时间30分钟。
[0416] 4、后处理:硫化结束后冷却脱模,将带筒送入切割工序,按要求宽度切割。磨背,磨楔,修边后通过检验,得到成品。
[0417] 实施例43:
[0418] 一种雨刷条的生产加工步骤如下:
[0419] (1)混炼:采用实施例25所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入65份炭黑N330和45份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入3份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和2份助交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯,混炼2分钟后排胶。将混炼胶在开炼机上薄通出片后停放24小时。
[0420] (2)将混炼胶注射入模腔,在160℃下硫化25分钟,成型。
[0421] (3)将硫化后的制品进行表面处理,检验,得到成品。
[0422] 实施例44:
[0423] 一种密封圈的加工步骤如下:
[0424] (1)混炼:采用实施例26所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-4预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入50份炭黑N550和5份聚乙烯蜡,混炼3分钟;最后加入3.5份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),混炼2分钟后排胶。在开炼机上薄通下片,物性检测,胶料返炼,采用挤出法得到半成品。
[0425] (2)硫化:一段模压硫化:温度为160℃、硫化时间为20分钟;二段烘箱硫化:温度150℃,时间1小时。
[0426] (3)修边、检验、得到成品。
[0427] 实施例45:
[0428] 一种防水卷材的加工步骤如下:
[0429] (1)混炼:采用实施例27所述的橡胶组合物,设置密炼机温度为90℃,转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌和1份硬脂酸,混炼1分钟;加入70份炭黑N330、30份炭黑N550、40份石蜡油SUNPAR2280和5份古马隆树脂,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。将状胶料送入开炼机中混炼,控制辊温在85至95℃之间,并控制辊距小于1mm、薄通不少于四次,直至胶料表面光滑均一有光泽为止,再掉头进一步混炼,薄通不少于四次,再将辊距调整至不超过8mm,混炼三遍,获得厚度在8mm以下的混合均匀的胶料毛片,冷却至50℃以下出片、堆放;
[0430] (2)热炼:将混合均匀的胶料毛片在开炼机上进行热炼,控制辊温在85至95℃之间,辊距在6mm以下,直至胶料片光滑均匀后初步成卷;
[0431] (3)压延:将经热炼初步成卷的胶料片放入压延机上,按成品厚度要求调节辊距进行压延,获得符合成品厚度规格要求的半成品卷材;
[0432] (4)收卷:按成品卷材的规格长度要求,夹设隔离衬垫层、将半成品卷材整理成卷;
[0433] (5)硫化:将整理成卷的卷材放入充氮硫化釜中进行硫化处理,控制硫化釜温度在155~165℃之间、压力在20~25MPa之间、硫化25至30分钟;
[0434] (6)复卷:将经硫化后的卷材重新打开、取出隔离衬垫层后再复卷、包装成产品。
[0435] 实施例46:
[0436] 一种发动机冷却系统散热器板式橡胶密封条,其采用模压硫化和分段硫化的工艺,包含以下步骤:
[0437] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度为80℃和转子转速为40转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;然后加入5份氧化锌、1份硬脂酸、1份防老剂RD和2份脂肪酸衍生物混合物WB42,混炼1分钟;加入60份炭黑N550、25份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入4份交联剂双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)、1份助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)和0.3份助交联剂硫磺,混炼2分钟后排胶。停放和检测;
[0438] (2)将检测合格后的混炼胶通过挤出机挤出成型,截断后放入硫化设备的模具内,硫化压力为15MPa,硫化温度为180℃,硫化时间优选2.5分钟;
[0439] (3)将硫化处理过的产品进行修边;
[0440] (4)将修边后的产品在高温下进行二段硫化。温度为170℃,时间为30分钟;
[0441] (5)对产品进行检验,合格后入库。
[0442] 实施例47:
[0443] 一种内胎,其生产工艺如下:
[0444] (1)橡胶混炼:设置密炼机温度为100℃,转子转速为50转/分钟,加入100份支化聚乙烯PER-5预压混炼90秒;加入5份氧化锌、1份硬脂酸和3份古马隆树脂,混炼2分钟;然后在胶料中加入60份炭黑N660和20份石蜡油SUNPAR2280,混炼3分钟;最后加入4份交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和2份助交联剂N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2),混炼2分钟后排胶。滤胶后将混炼胶在开炼机上开炼薄通,停放20小时。
[0445] (2)挤出:挤出机温度设为85℃,口型温度设为115℃,输送带的速度与挤出速度匹配。装气门嘴。
[0446] (3)接头:采用接头机接头,之后停放。
[0447] (4)充气定型及硫化:第一次充气至70%,停15秒;第二次充气至定型尺寸。硫化温度为180℃,蒸汽压力为0.9MPa,硫化时间为8分钟。硫化结束后,取出,冷却。
[0448] (5)检查、修边、得到内胎成品。
[0449] 实施例48:
[0450] 一种桥梁板式橡胶支座,其橡胶组合物中的橡胶基体为100份支化聚乙烯PER-12,橡胶组合物中的其余组份以及加工工艺与实施例30一致。
[0451] 所用橡胶组合物的混炼胶经模压硫化制备测试样,测试性能如下:
[0452] 硬度:65;拉伸强度:27.3MPa;断裂伸长率:442%;压缩永久变形(70℃×22h):8%。
[0453] 实施例49:
[0454] 一种车用减震支座,其橡胶组合物中的橡胶基体为70份支化聚乙烯PER-10和30份支化聚乙烯PER-12,橡胶组合物中的其余组份以及加工工艺与实施例40一致。
[0455] 所用橡胶组合物的混炼胶经模压硫化制备测试样,测试性能如下:
[0456] 硬度:63;拉伸强度:27.5MPa;断裂伸长率:382%;压缩永久变形(70℃×22h):9%。
[0457] 实施例50:
[0458] 一种橡胶轨枕垫,其橡胶组合物中的橡胶基体为100份支化聚乙烯PER-11,橡胶组合物中的其余组份以及加工工艺与实施例36一致。
[0459] 所用橡胶组合物的混炼胶经模压硫化制备测试样,测试性能如下:
[0460] 硬度:75;拉伸强度:26.8MPa;断裂伸长率:347%;压缩永久变形(70℃×22h):9%。
[0461] 综上,通过对比可以发现本发明的橡胶组合物相对于现有技术中以乙丙橡胶为基体的橡胶组合物,在综合物理性能上表现更加优异,可以在低成本下,明显优化耐老化橡胶制品的使用效果,拓宽耐老化橡胶制品的应用范围。
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标题 发布/更新时间 阅读量
一种气门嘴 2020-05-13 808
气门嘴接头 2020-05-13 983
气门嘴接头 2020-05-13 17
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