CN102030956B - 适用于微波硫化制备软管的丙烯酸酯橡胶组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于微波硫化制备软管的丙烯酸酯橡胶组合物，丙烯酸酯橡胶组合物组份和质量份数为：丙烯酸酯橡胶100份，高耐磨碳黑50～70份，中粒子热裂碳黑25～45份，陶土20～40份，聚己二酸亚丁基酯3～7份，氧化钙12～20份，硬脂酸钠2.5～3.5份，硬脂酸钾0.2～0.6份，硫磺0.2～0.6份。使用该丙烯酸酯橡胶组合物，采用微波硫化工艺，可实现制造内部无微孔、表面无气泡，具有优异的耐高温、耐油性能的软管，能达到简化工序，节省人力、提高生产效率，降低成本的目的。

Description

适用于微波硫化制备软管的丙烯酸酯橡胶组合物

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，特别是涉及利用此类丙烯酸酯橡胶组合物应用于微波硫化制得的软管。

背景技术

目前国际、国内普遍使用的丙烯酸酯橡胶软管，均采用蒸汽硫化罐高温高压条件下硫化成型制备的。该方法首先使用直型挤出机挤出制备出半成品胶管，在其表面涂洒隔离剂，然后按规定的长度切割，切割后的半成品胶管堆放在一起，停放4～8小时后，将半成品胶管单层摆放在金属托盘上，最后将金属托盘推进蒸汽硫化罐中，在高温高压条件硫化成型，成型后的胶管使用清洗剂清洗干净。该方法经过了挤出-涂洒隔离剂-定长切割-堆放-停放-摆放-硫化-清洗八道工序，工序繁琐，人力消耗大，生产效率低。

微波硫化丙烯酸酯橡胶软管首先制备丙烯酸酯橡胶组合物，将此丙烯酸酯橡胶组合物通过挤出机挤出软管，采用微波硫化工艺硫化成型。使用微波连续硫化工艺生产丙烯酸酯橡胶组合物软管，只需直型挤出机挤出半成品胶管直接进入微波加热硫化箱中硫化成成品，将成品按定长切割。该方法经过了挤出-硫化-定长切割三道工序，工序简单，节省人力，生产效率高，产品的性能和外观能达到与蒸汽硫化罐硫化相同的效果。微波硫化设备包括一段微波加热段，三段热空气加热段，产品是在高温常压条件下硫化，硫化介质是热空气，软管内部容易出现微孔，外表面出现气泡，影响产品的性能和外观。采用微波硫化工艺原有的蒸汽硫化罐硫化工艺的丙烯酸酯橡胶组合物的配方不能满足要求，需要对丙烯酸酯橡胶组合物进行新的设计，解决软管内部微孔问题和外表面气泡的问题，在与原有工艺相同的材料性能和外观的同时，达到简化工序，节省人力、提高生产效率，降低成本的目的。

发明内容

本发明的目的就是提供一种适用于微波硫化制备软管的丙烯酸酯橡胶组合物，通过合理的配合满足软管微波硫化后内部无微孔、表面无气泡的要求，从而达到减少能源消耗，节省人力、提高生产效率，降低成本的效果。

本发明的丙烯酸酯橡胶组合物组份和质量份数如下：

丙烯酸酯橡胶                          100份，

高耐磨碳黑                            50～70份，

中粒子热裂碳黑                        25～45份，

陶土                                  20～40份

聚己二酸亚丁基酯                      3～7份，

氧化钙                            12～20份，

硬脂酸钠                          2.5～3.5份，

硬脂酸钾                          0.2～0.6份，

硫磺                              0.2～0.6份。

软管有一层橡胶层，是由上述任一丙烯酸酯橡胶组合物形成。

详细说明本发明的丙烯酸酯橡胶组合物。

丙烯酸酯橡胶由丙烯酸丁酯与丙烯腈共聚而成，主要特点耐高温、耐油，极性强，吸收微波时生热大，硫化速度快。

高耐磨炭黑，为补强剂，该炭黑粒径小、极性强，补强性好，拉伸强度高，吸收微波时生热大，硫化速度快。

中粒子热裂碳黑，该碳黑粒径大，分散性好，压缩永久变形小。

陶土，松散结构，做为填充剂，分散性好，挤出工艺性好，绝缘性优良，导热性好，能降低碳黑的导电性，促进微波吸收。

聚己二酸亚丁基酯，为增塑剂，改善加工性能，提高柔性及耐寒性。

氧化钙，为除湿消泡剂，能均匀地分散，化合胶料中的水分，可避免因水分挥发造成微孔和表面产生气泡。

硬脂酸钠、硬脂酸钾均为硫化剂，前者硫化速度慢，加工安全，后者硫化速度快，加工安全性差，二者并用可在硫化速度、加工安全性之间平衡。

硫黄，助硫化剂，能够提高硫化程度，提高定伸性能。

本发明的丙烯酸酯橡胶组合物，见上述的组份，可制造满足微波硫化工艺所制得的软管，该软管内部无微孔、表面无气泡具有优异的耐高温、耐油性能。

满足微波硫化工艺，具有优异的耐高温、耐油性能的软管因下列原因而实现。

丙烯酸酯橡胶为极性橡胶，耐高温、耐油性能优异，本身生热大，配用感应生热大的高耐磨碳黑，吸收超高频微波后在30秒的时间内把温度升高到近200℃，即达到硫化的温度，氧化钙吸收高温硫化时产生的水分，消除气泡，保证软管内部无气孔外部无气泡。硬脂酸钠、硬脂酸钾、硫黄匹配加工安全性好且初期硫化速度快，保证软管在初期硫化时早定型，以便抑制软管在初期硫化时产生微孔。

本发明通过选用丙烯酸酯橡胶、高耐磨碳黑、氧化钙、三种硫化剂(硬脂酸钠、硬脂酸钾、硫黄)，满足微波硫化工艺，实现制造内部无微孔、表面无气泡，具有优异的耐高温、耐油性能的软管。

本发明的丙烯酸酯橡胶组合物制备软管的方法，软管的制备方法采用现有的微波制备方法：

1、炼胶：通过密炼机、开放式炼胶机将上述丙烯酸酯橡胶组合物各组分制备成混炼胶，混合所用的时间、温度无特别限制，是由混合所用的装置来决定。混炼温度优选为90℃～120℃，混炼时间优选为3～6分钟。

2、软管的制备：

①单螺杆直型挤出机挤出单层软管，挤出速度8～12米/分；

②挤出后的软管先进入微波硫化段硫化，微波功率4～6KW，温度150～180℃。

③从微波硫化段出来后的软管进入加热段继续硫化，加热段共三段，第一段加热温度180～200℃，第二段加热温度190～210℃，第三段加热温度200～220℃，三段加热段的传送速度与①中的挤出机速度同步。

④从第三段加热段出来后的软管，硫化完成，进入冷水槽冷却。冷却槽温度10～20℃，传送速度与①中的挤出机速度同步。

⑤从冷水槽出来后的软管进入切割机切割成定长，切割长度可根据客户要求选定。

本发明的丙烯酸酯橡胶组合物采用微波硫化工艺，可实现制造内部无微孔、表面无气泡，具有优异的耐高温、耐油性能的软管，能达到简化工序，节省人力、提高生产效率，降低成本的目的。

具体实施方式

下面根据本发明的丙烯酸酯橡胶组合物配方及制备的软管说明如下表，配方的组分的配比为质量份数，软管采用发明内容中微波硫化的制备方法，同时列出他们相应的性能参数。

由上述实施例可看出，由丙烯酸酯橡胶、高耐磨碳黑(N330)、氧化钙、三种硫化剂(硬脂酸钠、硬脂酸钾、硫黄)，采用微波硫化工艺，可实现制造内部无微孔、表面无气泡，具有优异的耐高温、耐油性能的软管，能达到简化工序，节省人力、提高生产效率，降低成本的目的。

软管的性能其耐热性：170℃×70h耐热老化的伸长率变化为-15％，170℃×22h压缩永久变形60.6％；耐油性：150℃*70h，耐3#油伸长率变化为-6％，与通常采用硫化罐蒸汽硫化的软管性能相当。

Claims (1)

1.一种丙烯酸酯橡胶，其特征是组份和质量份数如下：

丙烯酸酯橡胶                        100份，

高耐磨碳黑                          50～70份，

中粒子热裂碳黑                      25～45份，

陶土                                20～40份，

聚己二酸亚丁基酯                    3～7份，

氧化钙                              12～20份，

硬脂酸钠                            2.5～3.5份，

硬脂酸钾                            0.2～0.6份，

硫磺                                0.2～0.6份；

所述的丙烯酸酯橡胶由丙烯酸丁酯与丙烯腈共聚而成。