CN112225955A - 一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶及制备方法 - Google Patents

一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶及其制备方法，该混炼胶包括如下重量份的原料：天然橡胶70‑90份、乙烯‑辛烯嵌段共聚物10‑30份、无机填料20‑40份、硫化剂1.5‑3.5份、促进剂0.8‑2份、硬脂酸0.5‑2份、抗氧化剂1‑3份、增效助剂3‑10份。本发明制得的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，具有耐磨宠物咀嚼玩具具有优异的韧性、抗撕咬性、耐磨性和耐老化性，使用寿命长，综合性能优越；其制备方法简单高效，生产成本低、生产效率高、便于操作控制，有利于工业化生产，制得的产品性能稳定。

Description

一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶及制备方法
技术领域
本发明涉及宠物技术领域，具体涉及一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高，越来越多的人开始饲养宠物，而宠物用品也日益得到广泛的应用，其市场不断扩大。宠物咀嚼玩具是一种用来供宠物玩耍的玩具，宠物咀嚼玩具通常采用弹性橡胶材料制成。然而现在市场上的宠物咀嚼玩具存在韧性不高、抗撕咬和耐磨性不好，使用寿命不长，有待于进一步改进。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的之一在于提供一种宠物咀嚼玩具混炼胶及其制备方法，该耐磨宠物咀嚼玩具具有优异的韧性、抗撕咬性和耐磨性，使用寿命长。
本发明的另一目的在于提供一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，利于工业化生产。
本发明的目的之一通过下述技术方案实现：
一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002730043910000011
Figure BDA0002730043910000021
本发明的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶通过采用天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物为主料，并与无机填料、硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂，等相配合，各原料相容性好，使制得的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶具有耐磨宠物咀嚼玩具具有优异的韧性、抗撕咬性、耐磨性和耐老化性，使用寿命长，综合性能优越。本发明的天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。天然橡胶是一种以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其橡胶烃(顺-1，4-聚异戊二烯)含量在90％以上，还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。乙烯-辛烯嵌段共聚物与天然橡胶等原料相配合，可赋予宠物咀嚼玩具混炼胶良好的弹性、耐磨性和优越的加工性能，提高宠物咀嚼玩具混炼胶的使用寿命。所述乙烯-辛烯嵌段共聚物优先但不限于DOW OBC INFUSE 9100。
进一步的，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的至少一种。所述无机填料的粒径为100nm-5μm。通过采用上述填料，可提高了宠物咀嚼玩具混炼胶的机械性能、耐磨性和抗撕咬性。优选地，所述填料由碳酸钙、滑石粉、陶土和白炭黑按重量比1-1.5∶1-2∶1组成。本发明通过在宠物咀嚼玩具混炼胶中添加无机填料，可以部分降低生产成本，提高制品表面光洁性和尺寸稳定性，并提高宠物咀嚼玩具混炼胶的机械性能、耐磨性和抗撕咬性；采用上述粒径的无机填料是可增加比表面积及表面吸附能力，提高分散效果，提高产品的综合性能。
进一步的，所述抗氧化剂为抗氧剂BHT、抗氧剂168、抗氧剂1010和抗氧剂SPC中的至少一种。本发明通过采用上述抗氧剂，可有效抑制混炼胶的热降解和氧化降解，提高表面光洁度，抗氧化效果能保持长久，延长其使用寿命。
进一步的，所述硫化剂为1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的中的至少一种。更进一步的，所述硫化剂由1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯按照重量比1∶0.6-1.2∶0.5-0.8。本发明通过采用上述硫化剂并控制其用量，使其具有良好的硫化活性，能赋予混炼胶优异的耐老化性能和机械性能。
进一步的，所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、二苄基二硫代氨基甲酸锌和2、2′-二硫代二苯并噻唑中的至少一种。进一步的，所述促进剂由N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺和二苄基二硫代氨基甲酸锌按照重量比1∶0.8-1.5组成。本发明通过采用上述促进剂，与硫化剂相配合，对硫化有快速促进作用，提高加工性能和混炼胶的机械强度。
进一步的，所述增效助剂由如下重量份的原料组成：纳米氧化锌12-18份、聚乙二醇6-9份、丁腈橡胶9-12份和PVDF树脂4-7份。所述PVDF树脂优选但不限于阿科玛KynarPVDF HSV900。所述丁腈橡胶优选但不限于朗盛(拜耳)丁腈橡胶3445F。本发明通过采用上述增效助剂，可以提高提高宠物咀嚼玩具混炼胶的机械性能、耐磨性、抗撕咬性和耐候性。其中，氧化锌和聚乙二醇可起到改善流动性和抗氧能力，增加混炼胶的拉伸强度和抗冲击力，并和硬脂酸的作用下生成可溶于混炼料的促进剂锌盐，可促进硫化，并和丁腈橡胶以及PVDF树脂相配合，进一步提升了混炼胶的耐候性、耐磨性和韧性，延长了其使用寿命。
本发明还提供上述高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)、按重量份计，将天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物、无机填料混合后进行塑炼，得到混合物A；
(2)、将得到的混合物A置于混炼机中进行炼胶，然后加入硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂混合后进行混炼，得到混合物B；
(3)、将得到的混合物B置于硫化成型机的模具内进行硫化，得到高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶。
进一步的，所述步骤(1)中，塑炼温度为115-125℃，塑炼时间为10-15min。
进一步的，所述步骤(2)中，采用混炼温度为110-120℃，混炼时间为10-15min，进行第一次混炼；放置20-24h后，进行第二次混炼，第二次混炼的混炼温度为60-80℃，混炼时间为8-12min。
进一步的，所述步骤(3)中，硫化成型温度为150-160℃，硫化时间为10-15min。
本发明通过严格控制高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶母粒的制备方法的工艺步骤和工艺参数，能使宠物咀嚼玩具混炼胶具有良好的外观，产品各部分性能稳定均一，具有优异的韧性、抗撕咬性和耐磨性，使用寿命长。其制备方法单高效，便于操作控制，有利于工业化生产。
本发明的有益效果在于：本发明的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶通过采用天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物为主料，并与无机填料、硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂，等相配合，各原料相容性好，使制得的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶具有耐磨宠物咀嚼玩具具有优异的韧性、抗撕咬性、耐磨性和耐老化性，使用寿命长，综合性能优越；其制备方法简单高效，生产成本低、生产效率高、便于操作控制，有利于工业化生产，制得的产品性能稳定。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，包括如下重量份的原料：天然橡胶85份、乙烯-辛烯嵌段共聚15份、无机填料25份、硫化剂2份、促进剂1份、硬脂酸1.5份、抗氧化剂2份、增效助剂12份。
进一步的，所述乙烯-辛烯嵌段共聚物优先但不限于DOW OBC INFUSE 9100。
进一步的，所述填料由碳酸钙、滑石粉和白炭黑按重量比1-1.5∶1-2∶1组成。所述无机填料的粒径为100nm-5μm。
进一步的，所述抗氧化剂由抗氧剂BHT、抗氧剂168和抗氧剂SPC按重量比2∶1∶1组成。
进一步的，所述硫化剂由1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯按照重量比1∶1∶0.6。所述促进剂由N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺和二苄基二硫代氨基甲酸锌按照重量比1∶1组成。
进一步的，所述增效助剂由如下重量份的原料组成：纳米氧化锌15份、聚乙二醇8份、丁腈橡胶11份和PVDF树脂5份，所述PVDF树脂优选但不限于阿科玛Kynar PVDF HSV900。所述丁腈橡胶优选但不限于朗盛(拜耳)丁腈橡胶3445F。
上述高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)、按重量份计，将天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物、无机填料混合后进行塑炼，得到混合物A；
(2)、将得到的混合物A置于混炼机中进行炼胶，然后加入硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂等混合后进行混炼，得到混合物B；
(3)、将得到的混合物B置于硫化成型机的模具内进行硫化，得到高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶。
进一步的，所述步骤(1)中，塑炼温度为115℃，塑炼时间为15min。
进一步的，所述步骤(2)中，采用混炼温度为110℃，混炼时间为10min，进行第一次混炼；放置22h后，进行第二次混炼，第二次混炼的混炼温度为75℃，混炼时间为9min。
进一步的，所述步骤(3)中，硫化成型温度为150℃，硫化时间为15min。
实施例2
一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，包括如下重量份的原料：天然橡胶80份、乙烯-辛烯嵌段共聚物10份、无机填料20份、硫化剂1.5份、促进剂0.8份、硬脂酸1份、抗氧化剂1.5份、增效助剂8-份。
进一步的，所述填料由碳酸钙、滑石粉和白炭黑按重量比1∶1∶1组成。所述无机填料的粒径为50-90nm。
进一步的，所述抗氧化剂为抗氧剂BHT、抗氧剂168和抗氧剂1010按重量比1∶1∶2组成。
进一步的，所述硫化剂由1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯按照重量比1∶0.6∶0.。所述促进剂由N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺和二苄基二硫代氨基甲酸锌按照重量比1∶0.8组成。
进一步的，所述增效助剂由如下重量份的原料组成：纳米氧化锌12份、聚乙二醇6份、丁腈橡胶9份和PVDF树脂4份。
上述高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)、按重量份计，将天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物、无机填料混合后进行塑炼，得到混合物A；
(2)、将得到的混合物A置于混炼机中进行炼胶，然后加入硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂混合后进行混炼，得到混合物B；
(3)、将得到的混合物B置于硫化成型机的模具内进行硫化，得到高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶。
进一步的，所述步骤(1)中，塑炼温度为120℃，塑炼时间为15min。
进一步的，所述步骤(2)中，采用混炼温度为115℃，混炼时间为13min，进行第一次混炼；放置20h后，进行第二次混炼，第二次混炼的混炼温度为80℃，混炼时间为12min。
进一步的，所述步骤(3)中，硫化成型温度为155℃，硫化时间为12min。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，包括如下重量份的原料：天然橡胶90份、乙烯-辛烯嵌段共聚物20份、无机填料8份、硫化剂3.5份、促进剂1.5份、硬脂酸2份、抗氧化剂2.5份、增效助剂16份。
进一步的，所述填料由碳酸钙、滑石粉和白炭黑按重量比1.5∶2∶1组成。所述无机填料的粒径为50-90nm。
进一步的，所述硫化剂由1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯按照重量比1∶1.2∶0.8。所述促进剂由N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺和二苄基二硫代氨基甲酸锌按照重量比1∶1.5组成。
进一步的，所述增效助剂由如下重量份的原料组成：纳米氧化锌18份、聚乙二醇9份、丁腈橡胶12份和PVDF树脂7份。
上述高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)、按重量份计，将天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物、无机填料混合后进行塑炼，得到混合物A；
(2)、将得到的混合物A置于混炼机中进行炼胶，然后加入硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂混合后进行混炼，得到混合物B；
(3)、将得到的混合物B置于硫化成型机的模具内进行硫化，得到高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶。
进一步的，所述步骤(1)中，塑炼温度为115℃，塑炼时间为13min。
进一步的，所述步骤(2)中，采用混炼温度为110℃，混炼时间为10min，进行第一次混炼；放置24h后，进行第二次混炼，第二次混炼的混炼温度为65℃，混炼时间为9min。
进一步的，所述步骤(3)中，硫化成型温度为160℃，硫化时间为10min。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4
一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，包括如下重量份的原料：
天然橡胶88份、乙烯-辛烯嵌段共聚物16份、无机填料5份、硫化剂2.5份、促进剂1.3份、硬脂酸1.8份、抗氧化剂1.8份、增效助剂10份。
进一步的，所述填料由碳酸钙、滑石粉和白炭黑按重量比1.5∶1.5∶1组成。所述无机填料的粒径为50-90nm。
进一步的，所述硫化剂由1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯和双叔丁基过氧异丙基苯按照重量比1∶0.8∶0.6。所述促进剂由N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺和二苄基二硫代氨基甲酸锌按照重量比1∶0.9组成。
进一步的，所述增效助剂由如下重量份的原料组成：纳米氧化锌12-18份、聚乙二醇6-9份、丁腈橡胶9-12份和PVDF树脂4-7份。
上述高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)、按重量份计，将天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物、无机填料混合后进行塑炼，得到混合物A；
(2)、将得到的混合物A置于混炼机中进行炼胶，然后加入硫化剂、促进剂、硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂混合后进行混炼，得到混合物B；
(3)、将得到的混合物B置于硫化成型机的模具内进行硫化，得到高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例1
本对比例与实施例1不同之处在于：本对比例不含有乙烯-辛烯嵌段共聚物和增效助剂。本对比例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述
对实施例1-4和对比例1的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶进行性能测试结果如下：拉伸性能和断裂伸长率测试按GB/T 528-2009进行，，拉伸速率为500mm·min-1；热氧老化按照GB/T 3512-2014进行(100℃处理48h)。性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0002730043910000091
对宠物咀嚼玩具混炼胶按照橡胶的耐磨实验按照GB/1689进行测试：磨耗实验使用MZ-4061型阿克隆磨耗机，测试结果如下表所示：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
磨损量(g) 0.12 0.11 0.12 0.13 0.17
综上所述，本发明制得的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶具有耐磨宠物咀嚼玩具具有优异的韧性、抗撕咬性、耐磨性和耐老化性，使用寿命长，综合性能优越；其制备方法简单高效，生产成本低、生产效率高、便于操作控制，有利于工业化生产，制得的产品性能稳定。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，其特征在于：包括如下重量份的原料：
天然橡胶 70-90份
乙烯-辛烯嵌段共聚物 10-30份
无机填料 20-40份
硫化剂 1.5-3.5份
促进剂 0.8-2份
硬脂酸 0.5-2份
抗氧化剂 1-3份
增效助剂 8-16份。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，其特征在于：所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和白炭黑中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，其特征在于：所述无机填料的粒径为100nm-5μm。
4.根据权利要求1所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂BHT、抗氧剂168、抗氧剂1010和抗氧剂SPC中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶，其特征在于：所述硫化剂为1，1-二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶其特征在于：所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、二苄基二硫代氨基甲酸锌和2、2'-二硫代二苯并噻唑中的至少一种。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、按重量份计，将天然橡胶、乙烯-辛烯嵌段共聚物、无机填料混合后进行塑炼，得到混合物A；
（2）、将得到的混合物A置于混炼机中进行炼胶，然后加入硫化剂、促进剂、
硬脂酸、抗氧化剂、增效助剂混合后进行混炼，得到混合物B；
（3）、将得到的混合物B置于硫化成型机的模具内进行硫化，得到高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶。
8.根据权利要求7所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，塑炼温度为115-125℃，塑炼时间为10-15min。
9.根据权利要求7所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，采用混炼温度为110-120℃，混炼时间为10-15min，进行第一次混炼；放置20-24h后，进行第二次混炼，第二次混炼的混炼温度为60-80℃，混炼时间为8-12min。
10.根据权利要求7所述的一种高韧性抗撕咬耐磨宠物咀嚼玩具混炼胶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，硫化成型温度为150-160℃，硫化时间为10-15min。
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CN109320794A (zh) * 2018-09-25 2019-02-12 天长市富宝橡塑制品有限公司 一种耐高温高弹性橡胶宠物球及其制备方法
CN111205520A (zh) * 2020-03-18 2020-05-29 江苏多肯新材料有限公司 一种微发泡宠物用球及其制作方法

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