CN108059739A - 一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法 - Google Patents

一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，由如下按照质量份数计的原料制成：天然橡胶85‑95，稳定剂15‑20，丁腈橡胶10‑20，改性氯丁橡胶30‑45，炭黑20‑26，聚苯乙烯7‑16，硫化剂0.5‑1.5，硬脂酸2‑4，氧化锌2‑8，氧化镁12‑18，防老剂9‑16，阻燃剂15‑25，石蜡20‑30，促进剂4‑5。通过简单的制备方法制得耐温耐腐蚀的环保橡胶，不仅橡胶成本低廉，防化学腐蚀效果好，而且制备过程简单，易于产业化，而且具有极佳的稳定性、耐热性能，而且无毒、环保，能够有效减少环境污染，使用寿命长。

Description

一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体的说，是一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法。
背景技术
橡胶具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低，分子量往往很大，大于几十万。橡胶为高弹性聚合物，其分子结构为链状，分子链具有较高的柔性。橡胶的分子链可以交联（硫化），交联后的材料，受外力作用发生形变时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理机械性能及化学稳定性。橡胶只有经过交联才能成为有使用价值的高弹性材料，俗称橡皮。橡胶是橡胶工业的基础原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。它与金属、化学纤维、塑料等同为重要的材料。
通常橡胶本身不耐火。而目前火灾事故中，发生电线电缆不耐火，遇火易燃烧问题，本领域缺乏一种耐火的橡胶，要求能在大火中起到一定的保护作用，能够减少火灾中电给人们带来的损失，减少电的危害。耐火橡胶是以氯丁二烯为主要原料，通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高橡胶制品，耐热、耐光、耐老化性能优良，耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性，其化学稳定性较高，耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能，耐寒性能较差，生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛，如用来制作运输皮带和传动带，电线、电缆的***材料，制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。
综上所述，针对上述问题提供一种耐高温耐腐蚀的橡胶是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，不仅通过加入改性的氯丁橡胶实现耐化学腐蚀和耐高温的特性，而且橡胶性能稳定，无毒环保。
本发明通过下述技术方案实现：一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，由如下按照质量份数计的原料制成：天然橡胶85-95，稳定剂15-20，丁腈橡胶10-20，改性氯丁橡胶30-45，炭黑20-26，聚苯乙烯7-16，硫化剂0.5-1.5，硬脂酸2-4，氧化锌2-8，氧化镁12-18，防老剂9-16，阻燃剂15-25，石蜡20-30，促进剂4-5；其制备方法包括以下几个步骤：
步骤S1：按照上述重量份称取各组分；
步骤S2：将所有组分加入混合容器中，将所述混合容器置于超声波仪中，开始超声波仪，待15-20分钟后，关闭超声波仪；
步骤S3：转入开炼机内挤压成型；
步骤S4：转入硫化机上硫化成型，其中，设置压力10MPa～12MPa，温度150～180℃，硫化时间为15-20分钟；
步骤S5：待步骤S4结束后，进行修边，即得到橡胶。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯中的一种或者硫磺和过氧化二异丙苯的组合物。通过硫化剂的"架桥"而变成立体网状机构，从而使橡胶的机械物理性能得到明显的改善。不仅能够使制品具有优良的绝缘性和加工性能，而且可提高其耐热性，同时可提高制品的耐候性。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述防老剂为CTU防老剂。能够对臭氧龟裂和屈挠疲劳老化的防护效能优良，对热、氧和铜、锰等有害金属也有较好的防护作用。用于轮胎、胶带及一般工业橡胶制品。而且适用范围较广，能用于丁腈橡胶、氯于橡胶、丁苯橡胶、AT；NN、天然橡胶等。通过采用防老剂CTU，使得在耐热氧化方面具有良好的性能，而且含防老剂CTU胶料在伸强度变化率、拉断伸长率变化率、硬度变化值等方面性能均高于含其他防老剂的橡胶。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述丁腈橡胶按重量份数计，由丁二烯70，丙烯腈34，水150，脂肪盐酸10，β-萘磺酸钠甲醛缩合物15，过氧化氢二异丙苯20-30，叔十二碳硫醇40组成。通过加入该丁腈橡胶让制成品具有耐油性好，耐磨性高，耐热性好，粘接力强等优点。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述碳黑为N220碳黑、N330碳黑、N660碳黑中的一种。炭黑对橡胶具有补强作用，因此炭黑为橡胶工业中不可缺少的原材料。这里加入炭黑能够增强橡胶在拉伸强度变化率、拉断伸长率变化率、硬度变化值等方面性能。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述促进剂为秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类促进剂中的一种或多种的组合物。通过加入促进剂使得操作温度下安全，抗焦烧性强、硫化速度快，定伸强度高，能提高合成胶的使用比例。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述改性氯丁橡胶采用如下步骤进行改性：将30-60份的氯丁橡胶剪碎后倒入装有500-600ml有机溶剂的烧瓶中，加热使氯丁橡胶完全溶解后，向烧瓶中滴加含有10-20份BPO和30-60份第一改性剂的溶液，保温搅拌30-45min后加入20-35份的阻聚剂，降温后得到改性氯丁橡胶胶液，将所述改性氯丁橡胶胶液在60-80℃下干燥10-15min后得到改性氯丁橡胶。通过加入该氯丁橡胶，进一步增强制品橡胶的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂性能，而且具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好并具有一定的阻燃性。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明在合理的配方设计的基础上，通过简单的制备方法制得耐温耐腐蚀的环保橡胶，不仅橡胶成本低廉，防化学腐蚀效果好，而且制备过程简单，易于产业化，而且具有极佳的稳定性、耐热性能，而且无毒、环保，能够有效减少环境污染，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，由如下按照质量份数计的原料制成：由如下按照质量份数计的原料制成：天然橡胶85-95，稳定剂15-20，丁腈橡胶10-20，改性氯丁橡胶30-45，炭黑20-26，聚苯乙烯7-16，硫化剂0.5-1.5，硬脂酸2-4，氧化锌2-8，氧化镁12-18，防老剂9-16，阻燃剂15-25，石蜡20-30，促进剂4-5；其制备方法包括以下几个步骤：
步骤S1：按照上述重量份称取各组分；
步骤S2：将所有组分加入混合容器中，将所述混合容器置于超声波仪中，开始超声波仪，待15-20分钟后，关闭超声波仪；
步骤S3：转入开炼机内挤压成型；
步骤S4：转入硫化机上硫化成型，其中，设置压力10MPa～12MPa，温度150～180℃，硫化时间为15-20分钟；
步骤S5：待步骤S4结束后，进行修边，即得到橡胶。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯中的一种或者硫磺和过氧化二异丙苯的组合物。通过硫化剂的"架桥"而变成立体网状机构，从而使橡胶的机械物理性能得到明显的改善。不仅能够使制品具有优良的绝缘性和加工性能，而且可提高其耐热性，同时可提高制品的耐候性。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在实施例2的基础上做进一步优化，所述防老剂为CTU防老剂。能够对臭氧龟裂和屈挠疲劳老化的防护效能优良，对热、氧和铜、锰等有害金属也有较好的防护作用。用于轮胎、胶带及一般工业橡胶制品。而且适用范围较广，能用于丁腈橡胶、氯于橡胶、丁苯橡胶、AT；NN、天然橡胶等。通过采用防老剂CTU，使得在耐热氧化方面具有良好的性能，而且含防老剂CTU胶料在伸强度变化率、拉断伸长率变化率、硬度变化值等方面性能均高于含其他防老剂的橡胶。
本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在实施例3的基础上做进一步优化，所述丁腈橡胶按重量份数计，由丁二烯70，丙烯腈34，水150，脂肪盐酸10，β-萘磺酸钠甲醛缩合物15，过氧化氢二异丙苯20-30，叔十二碳硫醇40组成。通过加入该丁腈橡胶让制成品具有耐油性好，耐磨性高，耐热性好，粘接力强等优点。
所述碳黑为N220碳黑、N330碳黑、N660碳黑中的一种。炭黑对橡胶具有补强作用，因此炭黑为橡胶工业中不可缺少的原材料。这里加入炭黑能够增强橡胶在拉伸强度变化率、拉断伸长率变化率、硬度变化值等方面性能。
所述促进剂为秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类促进剂中的一种或多种的组合物。通过加入促进剂使得操作温度下安全，抗焦烧性强、硫化速度快，定伸强度高，能提高合成胶的使用比例。
所述改性氯丁橡胶采用如下步骤进行改性：将30-60份的氯丁橡胶剪碎后倒入装有500-600ml有机溶剂的烧瓶中，加热使氯丁橡胶完全溶解后，向烧瓶中滴加含有10-20份BPO和30-60份第一改性剂的溶液，保温搅拌30-45min后加入20-35份的阻聚剂，降温后得到改性氯丁橡胶胶液，将所述改性氯丁橡胶胶液在60-80℃下干燥10-15min后得到改性氯丁橡胶。通过加入该氯丁橡胶，进一步增强制品橡胶的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂性能，而且具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好并具有一定的阻燃性。
本实施例的其他部分与实施例3相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：由如下按照质量份数计的原料制成：天然橡胶85-95，稳定剂15-20，丁腈橡胶10-20，氧化镁12-18，改性氯丁橡胶30-45，炭黑20-26，阻燃剂15-25，聚苯乙烯7-16，硫化剂0.5-1.5，硬脂酸2-4，氧化锌2-8，石蜡20-30，防老剂9-16，促进剂4-5；其制备方法包括以下几个步骤：
步骤S1：按照上述重量份称取各组分；
步骤S2：将所有组分加入混合容器中，将所述混合容器置于超声波仪中，开始超声波仪，待15-20分钟后，关闭超声波仪；
步骤S3：转入开炼机内挤压成型；
步骤S4：转入硫化机上硫化成型，其中，设置压力10MPa～12MPa，温度150～180℃，硫化时间为15-20分钟；
步骤S5：待步骤S4结束后，进行修边，即得到橡胶。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：所述硫化剂为硫磺、过氧化二异丙苯中的一种或者硫磺和过氧化二异丙苯的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：所述防老剂为CTU防老剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：所述丁腈橡胶按重量份数计，由丁二烯70，丙烯腈34，水150，脂肪盐酸10，β-萘磺酸钠甲醛缩合物15，过氧化氢二异丙苯20-30，叔十二碳硫醇40组成。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：所述碳黑为N220碳黑、N330碳黑、N660碳黑中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：所述促进剂为秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类促进剂中的一种或多种的组合物。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀的环保橡胶的制备方法，其特征在于：所述改性氯丁橡胶采用如下步骤进行改性：将30-60份的氯丁橡胶剪碎后倒入装有500-600ml有机溶剂的烧瓶中，加热使氯丁橡胶完全溶解后，向烧瓶中滴加含有10-20份BPO和30-60份第一改性剂的溶液，保温搅拌30-45min后加入20-35份的阻聚剂，降温后得到改性氯丁橡胶胶液，将所述改性氯丁橡胶胶液在60-80℃下干燥10-15min后得到改性氯丁橡胶。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112321907A (zh) * 2020-11-09 2021-02-05 泰兴市金辉橡胶制品有限公司 一种耐腐蚀、耐热的橡胶
CN112876748A (zh) * 2021-01-25 2021-06-01 三角轮胎股份有限公司 用于压路机光面轮胎的胎面胶橡胶组合物和轮胎

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