CN103450569A - 一种repdm弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种repdm弹性体及其制备方法 Download PDF

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宫小曼
于丽
郭翠翠
陈慧
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Abstract

一种REPDM弹性体及其制备方法，涉及一种弹性体材料及其制备方法，该弹性体组份（质量份）：REPDM100份、硫化活性剂2.5～8份、补强剂0～20份、促进剂0.9～2份、硫黄1～2份。本发明采用REPDM完全代替EPDM作为基体加入补强剂、硫化助剂、硫化剂，从而降低防水材料成本。经开炼机上薄通数次，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；试验研究，最终得到使用温度宽泛、寿命长、耐热、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异成本低廉的REPDM防水材料，并适用于各种民用与工业建筑的防水工程。

Description

一种REPDM弹性体及其制备方法
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弹性体及其制备方法。
背景技术
我国建筑行业渗漏问题一直很严重，目前，我国房屋渗漏率逐渐攀升，主要原因是防水材料档次低质量差，高分子材料发展相对滞后，总体技术水平较低， 需要增加新品种扩大用途，特别是要实行配套齐全的防水材料***供应。所以开发低成本高性能的建筑防水材料是我国防水材料行业的重要课题，其中EPDM防水材料作为重点发展对象。
EPDM橡胶防水材料是一款高档防水材料，EPDM橡胶防水材料与传统的沥青防水材料相比，它具有防水性能优异、耐候性好、耐臭氧性好、弹性和拉伸强度大、使用温度范围宽、寿命长、综合性能优异等优点。但因其价格昂贵，在我国建筑行业中并未被广泛应用。
REPDM秉承了EPDM的性能，不但具有耐候、耐热空气老化、耐臭氧、耐化学介质、耐水、耐寒等优异的综合性能，且REPDM的价格要远低于EPDM，在生产加工过程中缩减了工艺过程对环境污染小，所以在当下REPDM是作为防水材料的绝佳原料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种REPDM弹性体及其制备方法，本发明采用REPDM完全代替EPDM作为基体加入补强剂、硫化助剂、硫化剂，从而降低防水材料成本。经开炼机上薄通数次，进行硫化，最终得到使用温度宽泛、寿命长、耐热、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异成本低廉的弹性体，此种弹性体可作为防水材料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明所述的一种REPDM弹性体，组成物包括（质量份）：100份REPDM，0.9～2份促进剂，2.5～8份硫化活性剂，0～20份补强剂，1～2份硫黄。
本发明所述的一种REPDM弹性体，其所述的补强剂可为青岛凯博特橡塑助剂有限公司所生产的中超耐磨炉黑（N220）、高耐磨炉黑（N330）或快压出炉黑（N550）。
本发明所述的一种REPDM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弹性体，其制备步骤：
a.先将REPDM在开炼机上薄通数次，然后依次加入氧化锌、硬脂酸，混炼均匀后加入补强剂，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；
b.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用。
c.将步骤b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（各实施例测试结果见表1）；到达时间后，取出硫化胶，将其自然冷却，即得到REPDM硫化胶，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；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弹性体，此种弹性体可作为防水材料，该REPDM防水材料具有耐候、耐热空气老化、耐臭氧、耐化学介质、耐水、耐寒等优异的综合性能。
2、本发明的一种REPDM弹性体，此种弹性体可作为防水材料，该REPDM防水材料制备方法简单，在生产加工过程中缩减了工艺过程对环境污染小，成本低廉。
具体实施方式
实施例1 ：
本实施例中，采用的硫化体系为硫黄、BZ、M组成，硫化活性剂为氧化锌与硬脂酸配合使用，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。
本实施例所述REPDM弹性体，其制备步骤：
1.先将REPDM在开炼机上薄通数次，然后加入氧化锌、硬脂酸，混合均匀后加入促进剂，最后加入硫黄；之后将混炼胶打包10次，混合均匀下片，停放24小时待用；
2.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用；
3.将步骤2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（各实施例测试结果见表1）；到达时间后，取出硫化胶，将其自然冷却，即得到REPDM弹性体，用于测定力学性能。
本实施例所述REPDM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，改变了促进剂的种类，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，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，PZ 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。
本实施例所述REPDM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，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，PZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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1的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，BZ 1份，TMTD 0.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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1的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，BZ 1份，TMTD 0.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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1的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，PZ 1份，TMTD 0.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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1的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，PZ 1份，TMTD 0.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM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，BZ 1份，TMTD 0.5份，M 0.3份，DM 0.2份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例12： 
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，PZ 1份，TMTD 0.5份，M 0.3份，DM 0.2份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例13： 
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，BZ 0.5份，PZ 0.5份，TMTD 0.5份，M 0.3份，DM 0.2份，氧化锌5份，硬脂酸3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例14： 
本实施例与实施例6区别在于，额外添加补强剂N330。具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，N330 5份，硫黄1.5份。
本实施例所述REPDM弹性体，其制备步骤：
1.先将REPDM在开炼机上薄通数次，然后依次加入氧化锌、硬脂酸，混炼均匀后加入N330，混合均匀后加入促进剂，最后加入硫黄；之后将混炼胶打包10次，混合均匀下片，停放24小时待用；
2.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用；
3.将步骤2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（各实施例测试结果见表1）；到达时间后，取出硫化胶，将其自然冷却，即得到REPDM弹性体，用于测定力学性能。
本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例15： 
本实施例与实施例14别在于，改变补强剂N330的质量。具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，N330 10份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例16：
本实施例与实施例14别在于，改变补强剂N330的质量。具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，N330 15份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例17：
本实施例与实施例14别在于，改变补强剂N330的质量。具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，N330 20份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
表1 各实施例硫化数据
测试项目 MH/dN·m ML/dN·m t10/min t90/min
实施例1 3 0 0:56 16:00
实施例2 3 0 1:22 16:05
实施例3 3 0 0:50 10:03
实施例4 3 0 1:07 10:32
实施例5 3 0 2:09 9:10
实施例6 3 0 2:41 8:27
实施例7 3 0 0:50 6:26
实施例8 3 0 1:44 8:51
实施例9 3 0 1:08 8:41
实施例10 3 0 1:46 13:14
实施例11 3 0 1:21 10:03
实施例12 3 0 1:13 8:38
实施例13 3 0 1:14 7:56
实施例14 0 3 2:45 8:47
实施例15 0 3 2:41 7:36
实施例16 1 4 2:37 8:22
实施例17 1 4 2:36 8:17
表2 各实施例力学性能
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 8.0 339 21 65
实施例2 7.8 345 20 63
实施例3 7.6 305 20 66
实施例4 7.0 297 18 68
实施例5 7.5 338 18 69
实施例6 7.3 328 18 67
实施例7 8.3 349 24 67
实施例8 8.5 388 26 67
实施例9 7.9 339 27 65
实施例10 7.9 328 27 66
实施例11 8.5 342 28 66
实施例12 7.6 326 26 67
实施例13 8.3 364 25 67
实施例14 7.0 339 22 67
实施例15 7.2 259 23 66
实施例16 7.3 230 18 73
实施例17 8.0 195 22 78

Claims (2)

1.一种REPDM弹性体，其特征在于，所述弹性体，组成物的质量份为：
REPDM    100份；
促进剂     0.9～2份；
硫化活性剂 2.5～8份；
补强剂     0～20份；
硫黄       1～2份。
2.一种REPDM弹性体的制备方法，其特征在于，该弹性体的制备步骤如下：
a.先将REPDM在开炼机上薄通数次，然后依次加入氧化锌、硬脂酸，混炼均匀后加入补强剂，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；
b.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用；
c.将步骤b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；到达时间后，取出硫化胶，将其自然冷却，即得到REPDM弹性体。
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