CN105504550A - 一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料及其制备方法 - Google Patents

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詹才福
苏怀生
井垒
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics

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Abstract

本发明公开了一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，所述高定伸应力耐候环保橡胶管胶料由以下重量百分比的组分构成：三元乙丙橡胶28～31％，炭黑45～49％，软化增塑剂13～16％，活性剂2.0～4.0％，流动助剂0.5～1.0％，硫化剂0.5～0.7％，促进剂1.4～1.6％，吸湿剂2.5～3.5％。本发明橡胶管胶料具有定伸应力强、拉伸强度高、耐天候老化、加工性能好、有害化学物质含量低的特点，适用于挤出成型加工工艺，硫化制品使用寿命长。

Description

一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶领域，尤其涉及一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料及其制备方法。
背景技术
高定伸应力耐候环保胶管广泛应用于各类充气设备的连接软管，特别是近些年来人们日益注重环境保护和健康出行，家用运动自行车辆保有量逐年增加，目前充气气筒已经作为运动自行车的标准配置，所以配套充气软管的市场需求看好，该充气软管要求其生产使用的胶料具有高定伸应力、高拉伸强度、耐天候老化、加工性能好、有害化学物质含量低的特性，因此开发研制高定伸应力耐候环保橡胶管胶料以适应市场需求具有良好的社会效益和经济效益。
现有橡胶材料在满足充气软管性能要求方面存在着承压能力不够，充压后尺寸变形偏大及有害化学成分含量偏高等方面的缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，具有定伸应力高、拉伸强度高、耐天候老化、加工性能好、有害化学物质含量低的特点。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，由以下重量百分比的组分构成：
三元乙丙橡胶28～31％、
炭黑45～49％、
软化增塑剂13～16％、
活性剂2.0～4.0％、
流动助剂0.5～1.0％、
硫化剂0.5～0.7％、
促进剂1.4～1.6％、
吸湿剂2.5～3.5％。
其中，所述高定伸应力耐候环保橡胶管胶料由以下重量百分比的组分构成：
三元乙丙橡胶29.15％、
炭黑46.63％、
软化增塑剂14.57％、
活性剂3.79％、
流动助剂0.87％、
硫化剂0.58％、
促进剂1.49％、
吸湿剂2.92％。
其中，所述三元乙丙橡胶为高门尼粘度、高乙烯含量的KER570橡胶。
其中，所述炭黑为超低PAHS含量的CZ500R。
其中，所述软化增塑剂为环保型石蜡油T16。
其中，所述流动助剂为WB42。
本发明还提供一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)备料：根据配比，将三元乙丙橡胶、炭黑、软化增塑剂分别单独计重，活性剂和流动助剂配在一起形成配料A，将硫化剂、促进剂和吸湿剂配在一起形成配料B；
(2)第一道混炼：将三元乙丙橡胶、配料A及2/3的炭黑投入密炼机，同时注入1/2的软化增塑剂，压锤混炼70～110秒后提锤清扫，然后将再投入剩余的1/3的炭黑，同时注入剩余的1/2的软化增塑剂，再混炼100～140秒再次提锤清扫，此后继续压锤混炼40～80秒后卸料到开料机上出片，制成混炼胶A；
(3)第二道混炼：将第一道混炼制成的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～50秒后提锤清扫，然后压锤混炼30～50秒后卸料到开料机上出片，从而完成该橡胶管胶料的生产制备。
其中，所述第(3)步骤中，应将混炼胶A、配料B一起投入密炼机混炼。
本发明选用高门尼粘度、高乙烯含量的三元乙丙橡胶作为本胶料配方的主体材料，使得本发明具有较好的物理机械性能和耐天候老化性能，且适合高填充配合和挤出无模硫化加工工艺材料；配方中经甄别选用低PHAS含量的炭黑和环保软化增塑剂使得本发明胶管胶料能够达到出口欧盟国家的环保要求；而该胶管胶配方中添加一定量的流动助剂WB42，以期实现在高填充配合的状况下具有良好的加工流动性。
与现有技术相比，本发明橡胶胶管胶具有定伸应力高、拉伸强度高、耐天候老化、加工性能好、有害化学物质含量低的特点，适用于挤出成型加工工艺，硫化制品使用寿命长。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
按照表1的成分和含量进行实施例的制备。
按照以下步骤制造本发明所涉及的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料：
(1)备料：根据权利要求1所述的配比，将三元乙丙橡胶、炭黑、软化增塑剂分别单独计重，活性剂和流动助剂配在一起形成配料A，将硫化剂、促进剂和吸湿剂配在一起形成配料B；
(2)第一道混炼：将三元乙丙橡胶、配料A及2/3的炭黑投入密炼机同时注入1/2的软化增塑剂，压锤混炼70-110秒后提锤清扫，然后将再投入剩余的1/3的炭黑同时注入剩余的1/2的软化增塑剂再混炼100-140秒再次提锤清扫，此后继续压锤混炼40～80秒后卸料到开料机上出片，制成混炼胶A；
(3)第二道混炼：将第一道混炼制成的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～50秒后提锤清扫，然后压锤混炼30～50秒后卸料到开料机上出片，从而完成该胶管胶料的生产制备。
其中，所述第(3)步骤中，应将混炼胶A、配料B一起投入密炼机混炼。
表1实施例1～6的成分和含量
表2实施例1～6中的混炼时间(单位：秒)
表3实施例1～6所得产品的性能参数
耐臭氧测试条件：40℃*200ppm*96h*20％拉伸
从表3可以看到，本发明技术方案所得的橡胶管胶料均具有良好的物理机械性能，其拉伸强度高、定伸应力高；胶料的挤出流动性好，适用于挤出成型加工工艺；耐臭氧天候老化性能也非常优异，因而其硫化制品的使用寿命长，且检测结果显示其有害化学物质含量低，达到欧盟REACH法规的相关要求。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，其特征在于，所述高定伸应力耐候环保橡胶管胶料由以下重量百分比的组分构成：
三元乙丙橡胶28～31％、
炭黑45～49％、
软化增塑剂13～16％、
活性剂2.0～4.0％、
流动助剂0.5～1.0％、
硫化剂0.5～0.7％、
促进剂1.4～1.6％、
吸湿剂2.5～3.5％。
2.根据权利要求1所述的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，其特征在于，所述高定伸应力耐候环保橡胶管胶料由以下重量百分比的组分构成：
三元乙丙橡胶29.15％、
炭黑46.63％、
软化增塑剂14.57％、
活性剂3.79％、
流动助剂0.87％、
硫化剂0.58％、
促进剂1.49％、
吸湿剂2.92％。
3.根据权利要求1或2所述的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为KER570橡胶。
4.根据权利要求1或2所述的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，其特征在于，所述炭黑为CZ500R。
5.根据权利要求1或2所述的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，其特征在于，所述软化增塑剂为环保型石蜡油T16。
6.根据权利要求1或2所述的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料，其特征在于，所述流动助剂为WB42。
7.根据权利要求1所述的高定伸应力耐候环保橡胶管胶料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)备料：根据权利要求1所述的配比，将三元乙丙橡胶、炭黑、软化增塑剂分别单独计重，活性剂和流动助剂配在一起形成配料A，将硫化剂、促进剂和吸湿剂配在一起形成配料B；
(2)第一道混炼：将三元乙丙橡胶、配料A及2/3的炭黑投入密炼机，同时注入1/2的软化增塑剂，压锤混炼70～110秒后提锤清扫，然后将再投入剩余的1/3的炭黑，同时注入剩余的1/2的软化增塑剂，再混炼100～140秒后再次提锤清扫，此后继续压锤混炼40～80秒后卸料到开料机上出片，制成混炼胶A；
(3)第二道混炼：将第一道混炼制成的混炼胶A和配料B投入密炼机混炼30～50秒后提锤清扫，然后压锤混炼30～50秒后卸料到开料机上出片，从而完成生产制备。
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