CN102108143A - 一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，通过氢化丁腈和氯丁橡胶的共混硫化制备，使氯丁橡胶与氢化丁腈橡胶共混后明显改善氢化丁腈橡胶力学性能较差的缺点，同时氢化丁腈橡胶的胶料加工性能也得到明显的改善，硫化速度明显加快，提高了硫化效率，并且氯丁橡胶的市场价格要比氢化丁腈橡胶低许多，在氢化丁腈橡胶中加入氯丁橡胶后还可以大幅降低产品的成本。这种共混硫化胶兼有氢化丁腈和氯丁橡胶的优点，取长补短，可以广泛应用于对耐油、耐寒、耐热、阻燃等要求较高的场所，也可以在传动带、输送带、密封圈、胶管、胶带等领域广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫化胶的制备方法，具体地说是一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法。
背景技术
氢化丁腈橡胶是丁腈橡胶的加氢产物，因为其结构中含有强极性基团腈基，而且主链高度饱和，因此具有优良的耐热、耐高温、耐高压、耐油、耐臭氧、耐气候老化和耐磨等性能。但与此同时，也正是由于氢化丁腈橡胶含有强极性的腈基，使得分子链的柔顺性较差，因此氢化丁腈橡胶的加工性能较差，表现为塑炼效果低，混炼操作较困难，混炼过程中生热高，压延、压出的收缩率和膨胀率大，成型时与骨架材料的粘结性较差，硫化速度比较慢，耐屈挠性能以及弹性较差等等。此外氢化丁腈橡胶的力学强度不高，这些缺点使氢化丁腈橡胶在很多领域的应用受到限制。并且现在国内几乎没有企业能够生产氢化丁腈，主要还是依赖进口，所以氢化丁腈橡胶的市场价格普遍较高，无法在工业上得到很好的利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，有效弥补氢化丁腈橡胶的不足，扩大了氢化丁腈橡胶的应用范围，改善了氢化丁腈橡胶力学性能较差的缺点，同时胶料的加工性能也得到明显的改善，硫化速度明显加快，提高了硫化效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊1至3分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼2至4次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3至5次，下片薄通打三角包2至4次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼2至4次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼1至3次，下片薄通打三角包3至5次，然后再打卷1至3次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于150℃至170℃下硫化15至30分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的割刀的时间间隔为8至12秒。
按重量份数计，上述的步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为50.0份至80.0份，氯丁橡胶为20.0份至50.0份。
以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，上述的步骤3中，促进剂为2.0份；防老剂为1.0份至4.0份；活性剂为10.0份。
上述的促进剂由促进剂NS和促进剂DM组成，总量为2.0份；上述的防老剂为防老剂4010。
上述的活性剂由硬脂酸1.0份，氧化锌5.0份，氧化镁4.0份组成。
以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，上述的步骤4中的补强填充剂为补强填充剂N330，补强填充剂N330为25.0份至50.0份。
以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，上述的步骤5中的增塑剂为增塑剂DOP，增塑剂DOP为2.5份至10.0份。
以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，上述的步骤6中，交联剂为交联剂DCP，交联剂DCP为3.0份至10.0份。
以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，上述的步骤7中，硫黄为0.2份至1.2份。
与现有技术相比，氢化丁腈橡胶具有优良的耐热、耐高温、耐高压、耐油、耐臭氧、耐气候老化和耐磨等性能。氯丁橡胶也有优良的耐油、耐老化性能，并且是一种极性橡胶，与氢化丁腈橡胶有良好的相容性和较好的共硫化性能，氯丁橡胶的耐寒性也比较好，弹性适中，与很多材料的粘结性能都比较好，氯丁橡胶的硫化胶的力学强度比较高，本发明通过氢化丁腈和氯丁橡胶的共混硫化制备一种新型的高分子共混材料。使氯丁橡胶与氢化丁腈橡胶共混后明显改善氢化丁腈橡胶力学性能较差的缺点，同时氢化丁腈橡胶的胶料加工性能也得到明显的改善，硫化速度明显加快，提高了硫化效率，并且氯丁橡胶的市场价格要比氢化丁腈橡胶低许多，在氢化丁腈橡胶中加入氯丁橡胶后还可以大幅降低产品的成本。这种共混硫化胶兼有两种橡胶的优点，取长补短，可以广泛应用于对耐油、耐寒、耐热、阻燃等要求较高的场所，也可以在传动带、输送带、密封圈、胶管、胶带等领域广泛应用。经实验测得，制备的共混硫化胶的拉伸强度大于19.5MPa，扯断伸长率大于350％，永久变形小于20％，邵A硬度达到60至75，100％定伸应力大于2MPa。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合图1对本发明的实施例作进一步详细描述。
实施例1、
本实施例的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼4次，下片薄通打三角包3次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼3次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后再打卷2次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于160℃下硫化20分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
上述的割刀的时间间隔为10秒。
按重量份数计，步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为60.0份，氯丁橡胶为40.0份。
以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，在步骤3中，促进剂为促进剂NS和促进剂DM，促进剂NS和促进剂DM的总量为2.0份。促进剂NS为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，促进剂DM为二硫化二苯并噻唑。防老剂为3.0份，防老剂采用防老剂4010，学名N-苯基-N’-环己基对苯二胺。活性剂的总量为10.0份，其中用作活性剂的硬脂酸为1.0份，氧化锌为5.0份，氧化镁为4.0份。
在步骤4中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，补强填充剂为35.0份。补强填充剂采用补强填充剂N330，是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。补强填充剂N330可通过市场购买得到，主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。
在步骤5中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，增塑剂为5.0份。增塑剂为增塑剂DOP，即通常所说的邻苯二甲酸二辛酯。
在步骤6中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，交联剂为5.0份。交联剂为交联剂DCP，即通常所说的过氧化二异丙苯。
在步骤7中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，硫黄为0.8份。
实施例2、
本实施例的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼4次，下片薄通打三角包3次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼3次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后再打卷2次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于155℃下硫化20分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
上述的割刀的时间间隔为9秒。
按重量份数计，步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为70份，氯丁橡胶为30份。
以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，步骤3中，促进剂为促进剂NS和促进剂DM，促进剂NS和促进剂DM的总量为2.0份；防老剂4010为3.0份；活性剂的总量为10.0份，其中用作活性剂的硬脂酸为1.0份，氧化锌为5.0份，氧化镁为4.0份。
在步骤4中，补强填充剂为补强填充剂N330，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，补强填充剂N330为40.0份。
在步骤5中，增塑剂为增塑剂DOP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，增塑剂DOP为6.0份。
在步骤6中，交联剂为交联剂DCP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，交联剂DCP为6.0份。
在步骤7中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，硫黄为1.0份。
实施例3、
本实施例的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼4次，下片薄通打三角包3次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼3次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后再打卷2次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于165℃下硫化25分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
上述的割刀的时间间隔为11秒。
按重量份数计，步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为65份，氯丁橡胶为35份。
以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，在步骤3中，促进剂为促进剂NS和促进剂DM，促进剂NS和促进剂DM的总量为2.0份；防老剂4010为2.0份；活性剂的总量为10.0份，其中用作活性剂的硬脂酸为1.0份，氧化锌为5.0份，氧化镁为4.0份。
在步骤4中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，补强填充剂N330为30.0份。
在步骤5中，增塑剂为增塑剂DOP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，增塑剂DOP为8.0份。
在步骤6中，交联剂为交联剂DCP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，交联剂DCP为8.0份。
在步骤7中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，硫黄为1.2份。
实施例4、
本实施例的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊1分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼2次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3次，下片薄通打三角包2次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼2次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼1次，下片薄通打三角包3次，然后再打卷1次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于150℃下硫化15分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
上述的割刀的时间间隔为8秒。
按重量份数计，步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为50.0份，氯丁橡胶为50.0份。
在步骤3中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，促进剂为促进剂NS和促进剂DM，促进剂NS和促进剂DM的总量为2.0份；防老剂4010为1.0份；活性剂的总量为10.0份，其中用作活性剂的硬脂酸为1.0份，氧化锌为5.0份；氧化镁为4.0份。
在步骤4中，补强填充剂为补强填充剂N330，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，补强填充剂N330为25.0份。
在步骤5中，增塑剂为增塑剂DOP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，增塑剂DOP为2.5份。
在步骤6中，交联剂为交联剂DCP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，交联剂DCP为3.0份。
在步骤7中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，硫黄为0.2份。
实施例5、
本实施例的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊3分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼4次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼5次，下片薄通打三角包4次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼4次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3次，下片薄通打三角包5次，然后再打卷3次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于170℃下硫化30分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
上述的割刀的时间间隔为12秒。
按重量份数计，步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为80.0份，氯丁橡胶为20.0份。
在步骤3中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，促进剂为促进剂NS和促进剂DM，促进剂NS和促进剂DM的总量为2.0份；防老剂4010为4.0份；活性剂的总量为10.0份，其中用作活性剂的硬脂酸为1.0份，氧化锌为5.0份；氧化镁为4.0份。
在步骤4中，补强填充剂为补强填充剂N330，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，补强填充剂N330为50.0份。
在步骤5中，增塑剂为增塑剂DOP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，增塑剂DOP为10.0份。
在步骤6中，交联剂为交联剂DCP，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，交联剂DCP为10.0份。
在步骤7中，以氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，硫黄为1.2份。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
Claims (10)
1.一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1、对氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶分别进行塑炼；
步骤2、将塑炼后的氢化丁腈橡胶和氯丁橡胶混合在一起进行混合塑炼；
步骤3、将混合塑炼后的共混胶料进行包辊1至3分钟，然后依次加入防老剂、促进剂和活性剂，吃料完毕后，左右割刀3/4进行翻炼2至4次；
步骤4、将共混胶料的下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼3至5次，下片薄通打三角包2至4次；
步骤5、加入增塑剂，分散到橡胶里后左右割刀3/4翻炼2至4次；
步骤6、加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4进行翻炼1至3次，下片薄通打三角包3至5次，然后再打卷1至3次出片；
步骤7、将上述胶片放置2至24小时后，在平板硫化机上于150℃至170℃下硫化15至30分钟，得到由氢化丁腈和氯丁橡胶制成的共混硫化胶。
2.根据权利要求1所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：所述的割刀的时间间隔为8至12秒。
3.根据权利要求2所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：按重量份数计，所述的步骤1中的氢化丁腈和氯丁橡胶的总份数为100份，其中氢化丁腈为50.0份至80.0份，氯丁橡胶为20.0份至50.0份。
4.根据权利要求3所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，所述的步骤3中，促进剂为2.0份；防老剂为1.0份至4.0份；活性剂为10.0份。
5.根据权利要求4所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：所述的促进剂由促进剂NS和促进剂DM组成，所述的防老剂为防老剂4010。
6.根据权利要求5所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：所述的活性剂由硬脂酸1.0份，氧化锌5.0份，氧化镁4.0份组成。
7.根据权利要求6所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，所述的步骤4中的补强填充剂为补强填充剂N330，补强填充剂N330为25.0份至50.0份。
8.根据权利要求7所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，所述的步骤5中，所述的增塑剂为增塑剂DOP，增塑剂DOP为2.5份至10.0份。
9.根据权利要求8所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，所述的步骤6中，交联剂为交联剂DCP，交联剂DCP为3.0份至10.0份。
10.根据权利要求9所述的一种氢化丁腈和氯丁橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征是：以所述的氢化丁腈和氯丁橡胶的份数为计量标准，所述的步骤7中，硫黄为0.2份至1.2份。
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