CN104031311A - 橡塑合成交联体的配方和制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种橡塑合成交联体的配方和制备工艺，其配方由45~65质量份的乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）、5~15质量份的标准天然橡胶、15~35质量份的三元乙丙胶、5~15质量份的补强剂、1~3质量份的活性剂、1~2质量份的硫化活性剂、0.5~1.5质量份的硫化促进剂、1~2质量份的流动助剂、0.5~1.5质量份的交联剂、0~5质量份的发泡剂组成；其制备工艺是：先将配方量的橡塑组合物、流动助剂、补强剂、活性剂、硫化活性剂、硫化促进剂投入到密炼机中密炼，混合8~15分钟后加入发泡剂和交联剂，再混合5~10分钟，密炼机温度85~105℃，再经开炼、挤出切粒后成橡塑合成交联体颗粒。

Description

橡塑合成交联体的配方和制备工艺
技术领域
本发明涉及一种橡塑合成交联体的配方和制备工艺，具体为由EVA和橡胶的交联组合物并制作成橡塑颗粒，属高分子聚合物技术领域。
背景技术
传统橡胶制品的制作方法，较之注射成型而言其边角料、残次品多，不但增加制品成本还严重污染环境；生产设备投资大、能源消耗高；在开炼或密炼过程中容易部分硫化，导致硫化成型后的产品缺陷；融合后的胶料在环境温度稍高时容易发生自硫化，不能在室温下长期保存。本发明人于2009年发明了一种以苯乙烯系热塑性弹性体为主体橡胶、可制成橡塑颗粒料长期室温保存不会自硫化、可注射成型的橡胶组合物，有效克服了传统工艺的缺陷。但是由于该橡胶组合物采用了较单一的苯乙烯系热塑性弹性体，而这类弹性体仅仅通过物理交联点来保持力学性能，不能满足某些制品的高性能要求，而且因为无法发泡硫化成型，致使制品的比重高进而制作成本高，制品的弹性受局限。本发明人又于2013年攻克了发泡硫化成型的难关，有效满足重量轻、质感柔软、高弹性的高、中端市场需求。
EVA制品因为具有易热压、剪裁、涂胶、贴合的良好加工性，受到市场的广泛采用，但由于缺乏天然橡胶的柔软、高抗拉伸、高弹性等性能，其应用范围受到很大的局限。而随着现代工业的发展和人们对生活用品品质要求的不断提高，某些制品需要兼备两者各有的优良性能，因此，橡塑合成交联体的课题便就提了出来。
发明内容
为了融合上述两种材料的优良性能，本发明公开一种橡塑合成交联体的配方和制备工艺，本橡塑合成交联体除保留“可发泡的橡塑颗粒”的可注射成型、可发泡的技术优势外，橡胶的柔软、高抗拉伸、高弹性性能和EVA的优良加工性能得以完整体现。
本发明所采用的技术方案是：橡塑合成交联体由橡塑组合物和助剂两大组分组成，橡塑组合物组分由45~65质量份的乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）、5~15质量份的标准天然橡胶、15~35质量份的三元乙丙胶组成；橡塑助剂组分由5~15质量份的补强剂、1~3质量份的活性剂、1~2质量份的硫化活性剂、0.5~1.5质量份的硫化促进剂、1~2质量份的流动助剂、0.5~1.5质量份的交联剂、0~5质量份的发泡剂组成。
所述的补强剂采用炭黑和二氧化硅中的最少一种；
所述的活性剂采用氧化锌；
所述的硫化活性剂采用硬脂酸锌；
所述的硫化促进剂采用硬脂酸；
所述的流动助剂可以是乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
所述的交联剂包含：过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化氢二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷，本发明采用过氧化二异丙苯（DCP）；
所述的发泡剂包含偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物等，本发明优选采用的为偶氮化合物中的偶氮二甲酰胺。
根据预定用途，在对本发明的目的不产生不利影响的前提下，可向本发明橡塑合成交联体中加入迄今已知的常规用量的辅助助剂，如防老剂、脱模剂、阻燃剂、增黏剂、着色剂、抗氧剂和导电性材料等。
本橡塑合成交联体的制备工艺是：先将配方量橡塑组合物组分和助剂组分中的流动助剂、补强剂、活性剂投入到密炼机中密炼，后加入发泡剂和交联剂，再经开炼、挤出切粒后成橡塑合成交联体颗粒。
橡塑合成交联体颗粒的成型方式包括由站位式注射成型机一次注射成型和液压式硫化机一次硫化成型。
注射成型的方法是：用任何一种的站位式注射成型机对该橡塑合成交联体颗粒加热加压，使其成紊流态胶料，将该紊流态胶料注射入模具腔内，以及硫化该模具腔内的紊流态胶料，胶料进行硫化时同时发泡。
硫化成型的方法是：将既定重量的该橡塑合成交联体颗粒投入硫化成型模具的模具腔内、模具进入硫化床加热加压使其成紊流态胶料，硫化该模具腔内的紊流态胶料，胶料进行硫化时同时发泡。
本发明的有益效果是：本橡塑合成交联体除保留“可发泡的橡塑颗粒”的可注射成型、可发泡的技术优势外，橡胶的柔软、高抗拉伸、高弹性性能和EVA的优良加工性能得以完整体现，是一种全新概念的橡塑组合物新材料。
具体实施方式：
实施例1：
EVA 50份
标准天然橡胶 10份
三元乙丙胶 22份
补强剂 10份
活性剂 2份
硫化活性剂 1.5份
硫化促进剂 1份
流动助剂 1份
交联剂 1份
发泡剂 1.5份
本配方为适应高耐磨、高抗拉伸、微孔发泡的制品要求。制备步骤是：先将配方量的橡塑组合物、流动助剂、补强剂、活性剂、硫化活性剂、硫化促进剂投入到密炼机中密炼，混合10分钟后加入发泡剂和交联剂，再混合7分钟，密炼机温度90℃，再经开炼、挤出切粒后成橡塑合成交联体颗粒。
将橡塑合成交联体颗粒投入到站位式注射成型机的料斗内，开启注射成型机对橡塑合成交联体颗粒加温加压，使其成紊流态胶料，此过程的温度控制在110℃，压力在105MPa。当橡塑合成交联体颗粒成为可以注射的紊流态胶料时，将该紊流态胶料注射入模具的模具腔内，硫化该模具腔内的紊流态胶料，硫化温度为135℃，硫化时间为4分钟，胶料进行硫化的同时发泡。达到设定的硫化时间后脱模为成品橡塑合成交联体制品。
将既定重量的橡塑合成交联体颗粒投入到硫化成型模具的模具腔内，关闭模具并将其送入液压式硫化机的硫化床，对硫化成型模具进行加温加压，使模具腔内的橡塑合成交联体颗粒成紊流态胶料的同时，硫化该模具腔内的紊流态胶料，此过程的压力在110MPa，温度为140℃，硫化时间为7分钟，胶料进行硫化的同时发泡。达到设定的硫化时间后脱模为成品橡塑合成交联体制品。
实施例2：
EVA 60份
标准天然橡胶 8份
三元乙丙胶 16份
补强剂 7份
活性剂 1.5份
硫化活性剂 1.5份
硫化促进剂 1份
流动助剂 1份
交联剂 1份
发泡剂 3份
本配方为适应高弹性、抗老化、耐酸碱、轻发泡的制品要求，制作步骤是：先将配方量的橡塑组合物、流动助剂、补强剂、活性剂、硫化活性剂、硫化促进剂投入到密炼机中密炼，混合9分钟后加入发泡剂和交联剂，再混合6分钟，密炼机温度95℃，再经开炼、挤出切粒后成橡塑合成交联体颗粒。
成型方式和成型技术参数与“实施例1”同。

Claims (9)

1.一种橡塑合成交联体的配方，其特征是：橡塑合成交联体由橡塑组合物和助剂两大组分组成，橡塑组合物组分由45~65质量份的乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）、5~15质量份的标准天然橡胶、15~35质量份的三元乙丙胶组成；橡塑助剂组分由5~15质量份的补强剂、1~3质量份的活性剂、1~2质量份的硫化活性剂、0.5~1.5质量份的硫化促进剂、1~2质量份的流动助剂、0.5~1.5质量份的交联剂、0~5质量份的发泡剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种橡塑合成交联体的配方，其特征是：流动助剂可以是乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种橡塑合成交联体的配方，其特征是：所述的交联剂包含：过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化氢二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷，本发明采用过氧化二异丙苯（DCP）。
4.根据权利要求1所述的一种橡塑合成交联体的配方，其特征是：所述的发泡剂包含偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物等，本发明优选采用的为偶氮化合物中的偶氮二甲酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种橡塑合成交联体的配方，其特征是：所述橡胶助剂还包含已知的其他橡胶助剂，如硫化促进剂、防老剂、脱模剂、阻燃剂、增黏剂、着色剂、抗氧剂和导电性材料等，在对本发明的目的不产生不利影响的前提下，可向本发明橡塑合成交联体中加入迄今已知的常规用量的已知的其他橡胶助剂。
6.一种橡塑组合交联体的制备工艺，其特征是：先将配方量的橡塑组合物、流动助剂、补强剂、活性剂、硫化活性剂、硫化促进剂投入到密炼机中密炼，混合8~15分钟后加入发泡剂和交联剂，再混合5~10分钟，密炼机温度85~105℃，再经开炼、挤出切粒后成橡塑合成交联体颗粒。
7.一种橡塑合成交联体颗粒的成型方式，其特征是：所述的成型方式包括由站位式注射成型机一次注射成型和液压式硫化机一次硫化成型。
8.根据权利要求10所述的一种橡塑合成交联体颗粒的成型方式，其特征是：所述的注射成型的方式是：用任何一种的站位式注射成型机对该橡塑合成交联体颗粒加热加压，使其成紊流态胶料，将该紊流态胶料注射入模具腔内，以及硫化该模具腔内的紊流态胶料，胶料进行硫化时同时发泡。
9.根据权利要求10所述的一种橡塑合成交联体颗粒的成型方式，其特征是：所述的硫化成型方式是：将既定重量的该橡塑合成交联体颗粒投入硫化成型模具的模具腔内、模具进入硫化床加热加压使其成紊流态胶料，硫化该模具腔内的紊流态胶料，胶料进行硫化时同时发泡。
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