CN112109228A - 一种环保型epdm橡胶颗粒的制备方法和工艺流程 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其原料按重量份包括：硫磺1‑5份、过氧化二异丙苯6‑10份、硬脂酸2‑8份、高耐磨碳黑20‑26份、半补强碳黑20‑26份、凡士林2‑9份、促进剂3‑10份、氧化锌5‑11份、聚苯硫醚10‑15份、海泊隆5‑12份、三氧化二睇5‑13份、氧化镁5‑14份，硫化剂11‑17份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量。本发明的EPDM橡胶的成分科学合理，不含有对环境以及对人体有害的污染物，是一种绿色环保且极具有使用价值的橡胶，可广泛应用于塑胶跑道、体育场馆运动地面、校园体育运动器材区域和公园健身步道，能够根据用户的需求制备不同硬度的EPDM橡胶颗粒，能够满足不同环境的使用要求，适用范围广，有利于进行推广使用。

Description

一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程
技术领域
本发明涉及EPDM橡胶颗粒制备领域，尤其涉及一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程。
背景技术
塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，它由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成。塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率。塑胶跑道是由聚氨酯橡胶等材料组成的，具有一定的弹性和色彩，具有一定的抗紫外线能力和耐老化力是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料，其中，组成塑胶跑道的主要成分为EPDM橡胶粒，EPDM颗粒由合成橡胶制成，可以生产多种颜色，且以其优异的性能可抵抗紫外线照射和耐一般化学反应。特别是在有图案的施工时,更能显现EPDM彩色颗粒的优越性。
现有的EPDM橡胶颗粒的制备硬度不能够调节，导致适用范围有限，不利于推广使用，所以我们提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，用以解决上述提出的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程。
本发明提出的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，奇特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份准备原料：硫磺1-5份、过氧化二异丙苯6-10份、硬脂酸2-8份、高耐磨碳黑20-26份、半补强碳黑20-26份、凡士林2-9份、促进剂3-10份、氧化锌5-11份、聚苯硫醚10-15份、海泊隆5-12份、三氧化二睇5-13份、氧化镁5-14份，硫化剂11-17份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量；
S2：将称重完成的原材料添加至开炼机中，对原材料进行塑炼；
S3：将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼；
S4：向混炼的混合物中添加硫磺和硫化剂；
S5：从开炼机的辊筒中抽取试片，试片的厚度为6-8mm；
S6：对抽取的试片进行快速检测；
S7：将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用；
S8：将S7中得到的半成品EPDM橡胶硫化并且粉碎；
优选的，所述S1中，称重设备为台称，每更换一种原材料，校对一次台称，保证准确，将原材料进行混合。
优选的，所述S2中，使用XKY-550型号的开炼机进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为60r/min-95r/min，温度为110℃-160℃之间。
优选的，所述S3中，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为90℃-150℃之间，压强控制在3.5MPA-6.5PMA之间，加压时间为60-90s，第一段混炼完成后进行第二段混炼。
优选的，所述S3中，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂3-10份和凡士林2-9份，90℃-150℃之间，压强控制在3.5MPA-6.5PMA之间，加压时间为60-90s。
优选的，所述S4中，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为1-5份和11-17份。
优选的，所述S5中，开炼机冷却的水压为0.3PMA-1PMA之间，胶料下片冷却后的温度为0℃-40℃之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为2-16h。
优选的，所述S6中，对抽取的试片的款速检测遵循混炼胶快检标准。
优选的，所述S7中，挤压成型机采用的是螺杆式挤压成型机，成型模具的宽厚比为1:5。
优选的，所述S8中，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后对每个级别的EPDM橡胶彩色颗粒进行装箱打包，存入仓库即可完成。
本发明的有益效果是，该EPDM橡胶的成分科学合理，不含有对环境以及对人体有害的污染物，是一种绿色环保且极具有使用价值的橡胶，可广泛应用于塑胶跑道、体育场馆运动地面、校园体育运动器材区域、公园健身步道、儿童幼儿场地以及幼儿园防滑地面。
本发明能够根据用户的需求制备不同硬度的EPDM橡胶颗粒，能够满足不同环境的使用要求，适用范围广，有利于进行推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其原料按重量份包括：硫磺1份、过氧化二异丙苯6份、硬脂酸2份、高耐磨碳黑20份、半补强碳黑20份、凡士林2份、促进剂3份、氧化锌5份、聚苯硫醚10份、海泊隆5份、三氧化二睇5份、氧化镁5份，硫化剂11份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量。
制备过程中，将称重完成的原材料添加至XKY-550开炼机中，对原材料进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为60r/min，温度为110℃，将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为90℃，压强控制在3.5MPA，加压时间为60s，第一段混炼完成后进行第二段混炼，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂3份和凡士林2份，90℃，压强控制在3.5MPA，加压时间为60s，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为1份和11份，待开炼机冷却后，从开炼机的辊筒中抽取试片，开炼机冷却的水压为0.3PMA，胶料下片冷却后的温度为20℃之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为2h，对抽取的试片进行快速检测，将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后对每个级别的EPDM橡胶彩色颗粒进行装箱打包，存入仓库即可完成。
实施例二
本发明提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其原料按重量份包括：硫磺2份、过氧化二异丙苯7份、硬脂酸3份、高耐磨碳黑21份、半补强碳黑21份、凡士林3份、促进剂4份、氧化锌6份、聚苯硫醚11份、海泊隆6份、三氧化二睇6份、氧化镁6份，硫化剂12份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量。
制备过程中，将称重完成的原材料添加至XKY-550开炼机中，对原材料进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为65r/min，温度为120℃，将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为100℃，压强控制在4MPA，加压时间为65s，第一段混炼完成后进行第二段混炼，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂4份和凡士林3份，100℃，压强控制在4MPA，加压时间为65s，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为2份和12份，待开炼机冷却后，从开炼机的辊筒中抽取试片，开炼机冷却的水压为0.4PMA，胶料下片冷却后的温度为24℃之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为3h，对抽取的试片进行快速检测，将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后对每个级别的EPDM橡胶彩色颗粒进行装箱打包，存入仓库即可完成。
实施例三
本发明提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其原料按重量份包括：硫磺3份、过氧化二异丙苯8份、硬脂酸4份、高耐磨碳黑22份、半补强碳黑22份、凡士林4份、促进剂5份、氧化锌7份、聚苯硫醚12份、海泊隆7份、三氧化二睇7份、氧化镁7份，硫化剂13份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量。
制备过程中，将称重完成的原材料添加至XKY-550开炼机中，对原材料进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为70r/min，温度为130℃，将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为110℃，压强控制在4.5MPA，加压时间为70s，第一段混炼完成后进行第二段混炼，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂5份和凡士林4份，110℃，压强控制在4.5MPA，加压时间为70s，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为3份和13份，待开炼机冷却后，从开炼机的辊筒中抽取试片，开炼机冷却的水压为0.5PMA，胶料下片冷却后的温度为28℃之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为3h，对抽取的试片进行快速检测，将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后。
实施例四
本发明提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其原料按重量份包括：硫磺4份、过氧化二异丙苯9份、硬脂酸5份、高耐磨碳黑23份、半补强碳黑23份、凡士林5份、促进剂6份、氧化锌8份、聚苯硫醚13份、海泊隆8份、三氧化二睇8份、氧化镁8份，硫化剂14份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量。
制备过程中，将称重完成的原材料添加至XKY-550开炼机中，对原材料进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为80r/min，温度为140℃，将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为120℃，压强控制在5MPA，加压时间为80s，第一段混炼完成后进行第二段混炼，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂6份和凡士林5份，120℃，压强控制在5MPA，加压时间为80s，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为4份和15份，待开炼机冷却后，从开炼机的辊筒中抽取试片，开炼机冷却的水压为0.6PMA，胶料下片冷却后的温度为32℃之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为3h，对抽取的试片进行快速检测，将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后。
实施例五
本发明提出了一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其原料按重量份包括：硫磺5份、过氧化二异丙苯10份、硬脂酸6份、高耐磨碳黑24份、半补强碳黑24份、凡士林6份、促进剂7份、氧化锌9份、聚苯硫醚14份、海泊隆9份、三氧化二睇9份、氧化镁9份，硫化剂15份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量。
制备过程中，将称重完成的原材料添加至XKY-550开炼机中，对原材料进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为90r/min，温度为150℃，将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为130℃，压强控制在5.5MPA，加压时间为90s，第一段混炼完成后进行第二段混炼，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂7份和凡士林6份，130℃，压强控制在5.5MPA，加压时间为90s，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为5份和16份，待开炼机冷却后，从开炼机的辊筒中抽取试片，开炼机冷却的水压为0.7PMA，胶料下片冷却后的温度为36℃之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为4h，对抽取的试片进行快速检测，将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后。
对实施例1-5进行性能对比实验，对比常规的多晶硅铸锭用坩埚，实验数据如下表所示：
实施例 一 二 三 四 五
强度 70 80 82 79 78
由上述表格可知，本发明提出的EPDM的强度可以根据实际需求进行制备，能够满足实际的需求，且实施三为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按重量份准备原料：硫磺1-5份、过氧化二异丙苯6-10份、硬脂酸2-8份、高耐磨碳黑20-26份、半补强碳黑20-26份、凡士林2-9份、促进剂3-10份、氧化锌5-11份、聚苯硫醚10-15份、海泊隆5-12份、三氧化二睇5-13份、氧化镁5-14份，硫化剂11-17份、通过称重设备，按照上述重量份进行称量；
S2：将称重完成的原材料添加至开炼机中，对原材料进行塑炼；
S3：将塑化完成的产物加入至开炼机中进行分段混炼；
S4：向混炼的混合物中添加硫磺和硫化剂；
S5：从开炼机的辊筒中抽取试片，试片的厚度为6-8mm；
S6：对抽取的试片进行快速检测；
S7：将混炼得到的半成品EPDM橡胶转移添加至挤压成型机中，进行挤压成型处理，将挤压成型的半成品EPDM橡胶按照20cm间距切断，通过输送机输送至车间平台上，留作备用；
S8：将S7中得到的半成品EPDM橡胶硫化并且粉碎。
2.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S1中，称重设备为台称，每更换一种原材料，校对一次台称，保证准确，将原材料进行混合。
3.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S2中，使用XKY-550型号的开炼机进行塑炼，开炼机的辊筒、辊筒长、辊筒速度比和电动机功率分别为220mm、2130mm、1:1.13和220千瓦，转速为60r/min-95r/min，温度为110°C-160°C之间。
4.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S3中，混炼分为第一段混炼和第二段混炼，第一段混炼的温度为90°C-150°C之间，压强控制在3.5MPA-6.5PMA之间，加压时间为60-90s，第一段混炼完成后进行第二段混炼。
5.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S3中，第二段混炼为向S3中的开炼机中加入促进剂3-10份和凡士林2-9份，90°C-150°C之间，压强控制在3.5MPA-6.5PMA之间，加压时间为60-90s。
6.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S4中，向第二段混炼完成的产物中添加的硫磺和硫化剂的份比为1-5份和11-17份。
7.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S5中，开炼机冷却的水压为0.3PMA-1PMA之间，胶料下片冷却后的温度为0°C-40°C之间，从辊筒中部取试片，试片停留时间为2-16h。
8.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S6中，对抽取的试片的款速检测遵循混炼胶快检标准。
9.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S7中，挤压成型机采用的是螺杆式挤压成型机，成型模具的宽厚比为1:5。
10.根据权利要求1所述的一种环保型EPDM橡胶颗粒的制备方法和工艺流程，其特征在于，所述S8中，将步骤S7中得到的块状成品EPDM橡胶投入至粉碎机中进行粉碎处理，粉粹后将EPDM橡胶彩色颗粒添加至分级筛中，按照粒径的大小进行分级筛选处理，筛选后对每个级别的EPDM橡胶彩色颗粒进行装箱打包，存入仓库即可完成。
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