CN103450567A - 一种repdm/poe弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种REPDM/POE弹性体及其制备方法,涉及一种弹性体的防水材料其制备方法,本发明以再生三元乙丙橡胶(RecycledEthylenePropyleneDieneTerpolymerRubber简称为REPDM)为主体添加一定量的聚烯烃弹性体(Polyolefinelastomer简称为POE)的制备方法,其主要组份:质量份为100份的REPDM、质量份为2.5~8份硫化活性剂、质量份为1~10份的POE、质量份为0.9~2份促进剂、质量份为1~2份硫黄。POE与EPDM结构相似,具有有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能。因此,REPDM/POE弹性体作为防水材料具有使用寿命长、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性体材料及其制备方法,特别是涉及一种REPDM/POE弹性体及其制备方法。
背景技术
我国建筑行业中建筑防水工程一直视为重点与难点,由于我国南北气候相差较大,对防水材料的档次与质量都有一定的要求。在我国高分子防水材料发展速度相对滞后,总体技术水平低。EPDM橡胶防水材料是一款高档防水材料,它是具有高性能的高分子防水材料,但其价格昂贵,往往在建筑行业中鲜被利用,而有关防水材料的主体完全采用REPDM的研究报道未曾见过。因此,对于REPDM防水材料的研究与制备变得尤为重要。
POE为辛烯、乙烯共聚物,辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使其具有优异的韧性又具有良好的加工性。POE相对分子量分布窄,短支链分布均匀的热塑性弹性体。因此,POE主要性能非常突出,在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。POE与EPDM结构相似,具有有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能。在经过交联后,POE可使材料的耐高温性,拉伸强度、撕裂强度等主要物理机械性能都有很大程度提高,具有使用温度范围宽、寿命长,综合性能好等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种REPDM/POE弹性体及其制备方法,在主体材料中添加与EPDM结构相似的POE,得到使用寿命长、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等性能优异的REPDM/POE防水材料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种REPDM/POE弹性体,由以下物质的质量份组成:
REPDM 100份;
促进剂 0.9~2份;
硫化活性剂 2.5~8份;
POE 1~10份;
硫黄 1~2份。
本发明所述的一种REPDM/POE弹性体,其所述的POE为美国陶氏公司生产的8180型或8150型。
本发明所述的一种REPDM/POE弹性体,其所述的硫化促进剂可为石家庄市茂丰化工有限公司生产的N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(BZ)、二丁基二硫代氨基甲酸锌(PZ)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、硫醇基苯并噻唑(M)或二硫化苯并噻唑(DM)单独使用,或者这几种促进剂两种或这两种以上的组合使用。
本发明所述的一种REPDM/POE弹性体,其所述的硫化活性剂为沈阳三威兴旺化工有限公司生产的硬脂酸、葫芦岛锌业股份有限公司生产的氧化锌两者结合使用。
一种REPDM/POE弹性体,其制备步骤为:
a.先将塑炼机温度调至85℃,待温度达到时,将REPDM在塑炼机上薄通数次,然后加入POE,使之与REPDM混合均匀;
b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸,混炼均匀后加入炭黑,混合均匀后加入促进剂,最后加入硫化剂;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;
c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用;
d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t10和t90,ML和MH,其部分实施例测试结果见表1;取出硫化胶,将其自然冷却,即得到REPDM/POE弹性体,用于测定力学性能。
实验中所用的开放式炼胶机为青岛环球机械股份有限公司生产,型号为XK-160;开放式炼胶(塑)机为上海双翼橡塑机械有限公司生产,型号为X(S)K-160;橡胶无转子硫化仪为台湾高铁科技股份有限公司生产,型号为GT-M2000-A;平板硫化机为青岛环球机械股份有限公司生产,型号为XLB-DQ400×400×2E;电子拉伸试验机为深圳市瑞格尔仪器有限公司生产,型号为RGL-30A;邵尔硬度计为营口市材料试验机厂生产,型号为XHS;冲片机为上海化工机械四厂生产,型号为CP-25。
本发明的优点与效果是:
1、本发明的一种REPDM/POE弹性体可用作防水材料,在主体材料中添加与EPDM结构相似的POE,最终可得到使用寿命长、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等性能优异的REPDM/POE防水材料。
2、本发明的一种REPDM/POE弹性体可用作防水材料,其制备方法简单环保。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步详述。
实施例1:
本实施例中,采用的硫化体系为硫黄、BZ、DM组成,硫化活性剂为氧化锌与硬脂酸配合使用,添加POE(8150)。具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份, POE(8150) 1份,硫黄1.5份。
本实施例所述REPDM/POE弹性体,其制备步骤:
a.先将塑炼机温度调至85℃,待温度达到时,将REPDM在塑炼机上薄通数次,然后加入POE,使之与REPDM混合均匀;
b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸,混炼均匀后加入炭黑,混合均匀后加入促进剂,最后加入硫化剂;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;
c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用;
d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t10和t90,ML和MH(部分实施例测试结果见表1);取出硫化胶,将其自然冷却,即得到REPDM/POE弹性体,用于测定力学性能。
本实施例所述REPDM/POE弹性体,性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;撕裂性能测试,按GB/T529-2008进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 3份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例3:
本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 5份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例4:
本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 7份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例5:
本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 9份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例6:
本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE的种类,在体系中添加POE(8180),具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 1份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例7:
本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 3份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例8:
本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 5份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例9:
本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 7份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例10:
本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM 100份,BZ 1.5份,DM 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 9份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。
实施例11:
本实施例与实施例1的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 1份,硫黄1.5份。
实施例12:
本实施例与实施例2的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 3份,硫黄1.5份。
实施例13:
本实施例与实施例3的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 5份,硫黄1.5份。
实施例14:
本实施例与实施例4的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 7份,硫黄1.5份。
实施例15:
本实施例与实施例5的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150) 9份,硫黄1.5份。
实施例16:
本实施例与实施例6的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 1份,硫黄1.5份。
实施例17:
本实施例与实施例7的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 3份,硫黄1.5份。
实施例18:
本实施例与实施例8的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 5份,硫黄1.5份。
实施例19:
本实施例与实施例9的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 5份,硫黄1.5份。
实施例20:
本实施例与实施例10的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM 100份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 9份,硫黄1.5份。
表1 部分实施例硫化数据
测试项目 | MH/dN·m | ML/dN·m | t10/min | t90/min |
实施例1 | 3 | 0 | 1:46 | 12:06 |
实施例2 | 3 | 0 | 1:50 | 13:44 |
实施例3 | 3 | 0 | 1:56 | 14:39 |
实施例4 | 2 | 0 | 2:00 | 15:57 |
实施例5 | 2 | 0 | 1:59 | 15:58 |
实施例6 | 3 | 0 | 1:52 | 14:51 |
实施例7 | 3 | 1 | 1:58 | 15:46 |
实施例8 | 3 | 0 | 1:56 | 15:31 |
实施例9 | 2 | 0 | 2:09 | 16:15 |
实施例10 | 2 | 0 | 1:59 | 16:42 |
表2 部分实施例力学性能
测试项目 | 抗拉强度/MPa | 断裂伸长率/% | 撕裂强度/KN/m | 硬度/度 |
实施例1 | 10.2 | 311 | 22 | 63 |
实施例2 | 6.0 | 323 | 21 | 66 |
实施例3 | 6.2 | 349 | 22 | 67 |
实施例4 | 6.6 | 370 | 24 | 68 |
实施例5 | 6.7 | 391 | 25 | 66 |
实施例6 | 5.1 | 323 | 18 | 65 |
实施例7 | 5.5 | 339 | 21 | 65 |
实施例8 | 6.3 | 368 | 22 | 63 |
实施例9 | 5.9 | 389 | 23 | 64 |
实施例10 | 6.0 | 414 | 24 | 64 |
Claims (2)
1.一种REPDM/POE弹性体,其特征在于,所述弹性体由以下物质的质量份组成:
REPDM 100份;
促进剂 0.9~2份;
硫化活性剂 2.5~8份;
POE 1~10份;
硫黄 1~2份。
2. 一种REPDM/POE弹性体制备方法,其特征在于,所述方法包括以下制备步骤:
a.先将塑炼机温度调至85℃,待温度达到时,将REPDM在塑炼机上薄通数次,然后加入POE,使之与REPDM混合均匀;
b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸,混炼均匀后加入炭黑,混合均匀后加入促进剂,最后加入硫化剂;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;
c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用;
d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t10和t90,ML和MH;取出弹性体,将其自然冷却,即得到REPDM/POE弹性体。
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