CN112280492A - 一种双层复合的预硫化丁基橡胶板 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种双层复合的预硫化丁基橡胶板包括粘接层和防腐层，所述粘接层和防腐层通过压紧复合，所述粘接层按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶80‑120份、丁基橡胶10‑30份、氯丁橡胶10‑50份、陶土20‑60份、硫酸钡3‑15份、氧化镁0.1‑0.7份、酚醛树脂2‑8份、硬脂酸0.2‑1份、第一促进剂1‑2份，所述防腐层按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶80‑120份、硫酸钡10‑30份、钛白粉1‑2份、酚醛树脂0.5‑1.5份、硬脂酸0.1‑1份、稳定剂2‑10份和第二促进剂1‑4份，通过分别制备粘接层和防腐层，可以使最终的橡胶板同时具备良好的粘接性能和防腐性能，具有良好的应用前景。

Description

一种双层复合的预硫化丁基橡胶板
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种双层复合的预硫化丁基橡胶板。
背景技术
橡胶制品广泛使用在日常生活和工业生产中，除了橡胶的固有性能外，各种应用环境对橡胶都有特殊性能要求。橡胶制品的耐介质性能主要是指其抵抗酸、碱、盐等腐蚀性介质破坏的能力，有些酸兼具酸性和氧化性，当橡胶制品与其接触时，在酸解和氧化作用下，橡胶以及橡胶中的配合剂会发生溶胀、溶出、溶解甚至分解。
对于应用在设备中的衬里防护橡胶而言，如果长期接触具有氧化性的酸性介质，防护橡胶中的粘性成分容易分解，随着粘性成分的分解，防护橡胶本体的粘接性能下降，同时其自身的耐介质性能也随之发生劣化，若不添加粘性成分，防护橡胶的耐腐蚀性能得到增强，但是其对应的粘接性能受到下降，因此亟需一种能够同时满足粘接和耐介质的防护橡胶材料。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种具有良好粘接性能和耐腐蚀性能的双层复合的预硫化丁基橡胶板。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种双层复合的预硫化丁基橡胶板，其包括粘接层和防腐层，粘接层和防腐层通过压紧的方式复合转配在一起，粘接层按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶80-120份、丁基橡胶10-30份、氯丁橡胶10-50份、陶土20-60份、硫酸钡3-15份、氧化镁0.1-0.7份、酚醛树脂2-8份、硬脂酸0.2-1份、第一促进剂1-2份，所述防腐层按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶80-120份、硫酸钡10-30份、钛白粉1-2份、酚醛树脂0.5-1.5份、硬脂酸0.1-1份、稳定剂2-10份和第二促进剂1-4份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述粘接层按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶90-110份、丁基橡胶15-25份、氯丁橡胶20-40份、陶土30-50份、硫酸钡5-12份、氧化镁0.3-0.5份、酚醛树脂3-7份、硬脂酸0.4-0.8份、第一促进剂1.2-1.8份，所述防腐层按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶90-110份、硫酸钡15-25份、钛白粉1.2-1.8份、酚醛树脂0.8-1.2份、硬脂酸0.3-0.8份、稳定剂4-8份和第二促进剂2-3份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述粘接层按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶100份、丁基橡胶20份、氯丁橡胶30份、陶土40份、硫酸钡9份、氧化镁0.4份、酚醛树脂5份、硬脂酸0.6份、第一促进剂1.5份，所述防腐层按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶100份、硫酸钡20份、钛白粉1.5份、酚醛树脂1份、硬脂酸0.5份、稳定剂6份和第二促进剂2.5份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一促进剂由N,N-四甲基二硫双硫羰胺和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺组成，所述N,N-四甲基二硫双硫羰胺：N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的质量比为2:1。
更进一步优选的，所述第二促进剂由二乙基二硫代氨基甲酸碲和2一巯基苯并噻唑组成，所述二乙基二硫代氨基甲酸碲：2一巯基苯并噻唑的质量比为2:1。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述稳定剂为钙锌稳定剂。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述粘接层还包括沥青3-8份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述粘接层还包括环氧树脂1-4份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述粘接层的制备方法包括：将天然橡胶在密炼机中塑炼10-20min，塑炼温度为60-80℃，再投入丁基橡胶、氯丁橡胶、沥青和环氧树脂，继续密炼5-10min，密炼温度为60-80℃，密炼完毕，再加入陶土、硫酸钡、氧化镁、酚醛树脂、硬脂酸和第一促进剂，继续密炼1-2min，密炼温度为60-80℃，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通一次，经过过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述防腐层的制备方法包括：将氯化丁基橡胶在密炼机中密炼1-2min，密炼温度为60-80℃，再投入硫酸钡、钛白粉、酚醛树脂和硬脂酸，在密炼机中继续密炼4-8min，密炼温度为60-80℃，密炼后再加入稳定剂和第二促进剂，继续密炼1-2min，密炼温度为60-80℃，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通一次，经过过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到防腐层。
本发明的双层复合的预硫化丁基橡胶板相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明采用双层橡胶板结构替代常规的单层橡胶板，两层橡胶板分别具有对应的粘接性能和防腐性能，粘接层直接与设备接触，提供良好的粘接效果，防腐层覆盖在粘接层上起到防腐作用，从而有效避免腐蚀性介质直接对粘接层造成破坏，防腐层的防腐效果更好，因此相对常规的防腐衬里橡胶板而言，其既能够提高防腐效果，又能够提高粘接效果；
(2)本发明的双层复合的预硫化丁基橡胶板的防腐层易于硫化处理，复合的丁基橡胶板质量稳定可靠，与金属的粘合性高，耐腐蚀性能优越，特别适用于现场施工的大型钢制内衬防腐施工，具有耐受酸碱盐的能力，也可用在其他防腐领域，特别适用于不具备硫化条件的项目现场，极大提高施工效率；
(3)本发明为了进一步提高双层复合效果，使粘接层和防腐层能够更加牢固地结合在一起，向粘接层内加入了沥青和环氧树脂，沥青能够有效提高粘接层的粘接性能，同时使粘接效果具有一定的防潮性，环氧树脂与沥青掺混后可以有效提高沥青的流动性，使粘接层与防腐层具有更好的互溶性，在长期使用的过程中，粘接层和防腐层能够粘接更加牢固。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明双层复合的预硫化丁基橡胶板的截面图。
图中：1-粘接层、2-防腐层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其包括粘接层1和防腐层2，粘接层1与防腐层2通过压紧的方式进行粘接复合，得到双层复合的预硫化丁基橡胶板。
实施例1
粘接层制备，称取天然橡胶80份，将天然橡胶在密炼机中，保持温度在60℃，塑炼10min，再称取丁基橡胶10份、氯丁橡胶10份、沥青4份和环氧树脂2份，加入到密炼机中与天然橡胶混合，保持温度在60℃，密炼5min，再分别称取陶土20份、硫酸钡3份、氧化镁0.1份、酚醛树脂2份、硬脂酸0.2份、N,N-四甲基二硫双硫羰胺0.66份和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.33份，保持温度在60℃，继续密炼1min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层1。
防腐层制备，称取氯化丁基橡胶80份，将氯化丁基橡胶在密炼机中，保持温度在60℃，密炼1min，再称取硫酸钡10份、钛白粉1份、酚醛树脂0.5份、硬脂酸0.1份，加入到密炼机中与氯化丁基橡胶混合，保持温度在60℃，密炼4min，密炼后再次称取钙锌稳定剂2份、二乙基二硫代氨基甲酸碲0.66份和2一巯基苯并噻唑0.33份，加入到密炼机中，保持温度60℃，继续密炼1min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，然后冷却挤出压延成型，得到防腐层2。
将粘接层1和防腐层2通过辊压的方式进行压紧复合，得到双层复合的预硫化丁基橡胶板。
实施例2
粘接层制备，称取天然橡胶90份，将天然橡胶在密炼机中，保持温度在65℃，塑炼12min，再称取丁基橡胶15份、氯丁橡胶20份、沥青5份和环氧树脂3份，加入到密炼机中与天然橡胶混合，保持温度在65℃，密炼6min，再分别称取陶土30份、硫酸钡5份、氧化镁0.3份、酚醛树脂3份、硬脂酸0.4份、N,N-四甲基二硫双硫羰胺0.8份和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.4份，保持温度在65℃，继续密炼2min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层1。
防腐层制备，称取氯化丁基橡胶90份，将氯化丁基橡胶在密炼机中，保持温度在65℃，密炼2min，再称取硫酸钡15份、钛白粉1.2份、酚醛树脂0.8份、硬脂酸0.3份，加入到密炼机中与氯化丁基橡胶混合，保持温度在65℃，密炼5min，密炼后再次称取钙锌稳定剂4份、二乙基二硫代氨基甲酸碲1.33份和2一巯基苯并噻唑0.66份，加入到密炼机中，保持温度65℃，继续密炼2min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，然后冷却挤出压延成型，得到防腐层2。
将粘接层1和防腐层2通过辊压的方式进行压紧复合，得到双层复合的预硫化丁基橡胶板。
实施例3
粘接层制备，称取天然橡胶100份，将天然橡胶在密炼机中，保持温度在70℃，塑炼14min，再称取丁基橡胶20份、氯丁橡胶30份、沥青6份和环氧树脂4份，加入到密炼机中与天然橡胶混合，保持温度在70℃，密炼7min，再分别称取陶土40份、硫酸钡9份、氧化镁0.4份、酚醛树脂5份、硬脂酸0.6份、N,N-四甲基二硫双硫羰胺1份和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份，保持温度在70℃，继续密炼1min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层1。
防腐层制备，称取氯化丁基橡胶100份，将氯化丁基橡胶在密炼机中，保持温度在70℃，密炼1min，再称取硫酸钡20份、钛白粉1.5份、酚醛树脂1份、硬脂酸0.5份，加入到密炼机中与氯化丁基橡胶混合，保持温度在70℃，密炼6min，密炼后再次称取钙锌稳定剂6份、二乙基二硫代氨基甲酸碲1.66份和2一巯基苯并噻唑0.83份，加入到密炼机中，保持温度70℃，继续密炼1min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，然后冷却挤出压延成型，得到防腐层2。
将粘接层1和防腐层2通过辊压的方式进行压紧复合，得到双层复合的预硫化丁基橡胶板。
实施例4
粘接层制备，称取天然橡胶110份，将天然橡胶在密炼机中，保持温度在75℃，塑炼18min，再称取丁基橡胶25份、氯丁橡胶40份、沥青7份和环氧树脂4份，加入到密炼机中与天然橡胶混合，保持温度在75℃，密炼8min，再分别称取陶土50份、硫酸钡12份、氧化镁0.5份、酚醛树脂7份、硬脂酸0.8份、N,N-四甲基二硫双硫羰胺1.2份和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.6份，保持温度在75℃，继续密炼2min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层1。
防腐层制备，称取氯化丁基橡胶110份，将氯化丁基橡胶在密炼机中，保持温度在75℃，密炼2min，再称取硫酸钡25份、钛白粉1.8份、酚醛树脂1.2份、硬脂酸0.8份，加入到密炼机中与氯化丁基橡胶混合，保持温度在75℃，密炼7min，密炼后再次称取钙锌稳定剂8份、二乙基二硫代氨基甲酸碲2份和2一巯基苯并噻唑1份，加入到密炼机中，保持温度75℃，继续密炼2min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，然后冷却挤出压延成型，得到防腐层2。
将粘接层1和防腐层2通过辊压的方式进行压紧复合，得到双层复合的预硫化丁基橡胶板。
实施例5
粘接层制备，称取天然橡胶120份，将天然橡胶在密炼机中，保持温度在80℃，塑炼20min，再称取丁基橡胶30份、氯丁橡胶50份、沥青8份和环氧树脂3份，加入到密炼机中与天然橡胶混合，保持温度在80℃，密炼10min，再分别称取陶土60份、硫酸钡15份、氧化镁0.7份、酚醛树脂8份、硬脂酸1份、N,N-四甲基二硫双硫羰胺1.33份和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.66份，保持温度在80℃，继续密炼1min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层1。
防腐层制备，称取氯化丁基橡胶120份，将氯化丁基橡胶在密炼机中，保持温度在80℃，密炼1min，再称取硫酸钡30份、钛白粉2份、酚醛树脂1.5份、硬脂酸1份，加入到密炼机中与氯化丁基橡胶混合，保持温度在80℃，密炼8min，密炼后再次称取钙锌稳定剂10份、二乙基二硫代氨基甲酸碲2.66份和2一巯基苯并噻唑1.33份，加入到密炼机中，保持温度80℃，继续密炼1min，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通处理一次，经过过滤出片机进行过滤出片，然后冷却挤出压延成型，得到防腐层2。
将粘接层1和防腐层2通过辊压的方式进行压紧复合，得到双层复合的预硫化丁基橡胶板。
对比例
采用某市售单层衬胶层作为对比用防护橡胶。
分别将上述实施例1-5制备得到的双层复合的预硫化丁基橡胶板以及对对比例的防护橡胶板进行对应的性能检测，检测结果如下：
以下检测的橡胶板厚度均为4mm
对试样进行耐静电压检测：
Figure BDA0002738414770000091
样品的耐静电压值大于3KV/mm，可以满足防腐设备的绝缘要求。
对物理性能进行检测，采用电子拉力试验机进行实验测试，结果如下：
Figure BDA0002738414770000092
对本发明的双层复合的预硫化丁基橡胶板以及对比例的衬胶板从厚度方向进行拉伸测试，直至橡胶撕裂，对拉力进行检测，检测结果如下：
Figure BDA0002738414770000093
分别对本发明实施例1-5的双层复合的预硫化丁基橡胶板的防腐层以及对比例的衬胶板进行耐酸碱试验，在恒温水浴箱中，进行浸泡试验，分别在25％硫酸、40％硫酸以及50％硫酸中进行浸泡，浸泡时间为168h，结果如下：
Figure BDA0002738414770000094
Figure BDA0002738414770000101
不难看出，本发明的双层预硫化丁基橡胶板通过粘接层和防腐层分离制备，复合后同时具有良好的粘接性能和防腐性能，产品的质量稳定可靠，与金属的粘合性高，耐腐蚀性强，特别适用于现场施工的大型钢制内衬防腐施工，具有耐受酸碱盐的能力，也可用在其其他防腐领域，特别适用于不具备硫化条件的项目现场，极大提高施工效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，包括粘接层(1)和防腐层(2)，所述粘接层(1)和防腐层(2)通过压紧复合，所述粘接层(1)按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶80-120份、丁基橡胶10-30份、氯丁橡胶10-50份、陶土20-60份、硫酸钡3-15份、氧化镁0.1-0.7份、酚醛树脂2-8份、硬脂酸0.2-1份、第一促进剂1-2份，所述防腐层(2)按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶80-120份、硫酸钡10-30份、钛白粉1-2份、酚醛树脂0.5-1.5份、硬脂酸0.1-1份、稳定剂2-10份和第二促进剂1-4份。
2.如权利要求1所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述粘接层(1)按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶90-110份、丁基橡胶15-25份、氯丁橡胶20-40份、陶土30-50份、硫酸钡5-12份、氧化镁0.3-0.5份、酚醛树脂3-7份、硬脂酸0.4-0.8份、第一促进剂1.2-1.8份，所述防腐层(2)按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶90-110份、硫酸钡15-25份、钛白粉1.2-1.8份、酚醛树脂0.8-1.2份、硬脂酸0.3-0.8份、稳定剂4-8份和第二促进剂2-3份。
3.如权利要求1所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于：所述粘接层(1)按质量份数计算，包括如下组分：天然橡胶100份、丁基橡胶20份、氯丁橡胶30份、陶土40份、硫酸钡9份、氧化镁0.4份、酚醛树脂5份、硬脂酸0.6份、第一促进剂1.5份，所述防腐层(2)按质量份数计算，包括如下组分：氯化丁基橡胶100份、硫酸钡20份、钛白粉1.5份、酚醛树脂1份、硬脂酸0.5份、稳定剂6份和第二促进剂2.5份。
4.如权利要求1所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于：所述第一促进剂由N,N-四甲基二硫双硫羰胺和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺组成，所述N,N-四甲基二硫双硫羰胺：N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的质量比为2:1。
5.如权利要求1所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述第二促进剂由二乙基二硫代氨基甲酸碲和2一巯基苯并噻唑组成，所述二乙基二硫代氨基甲酸碲：2一巯基苯并噻唑的质量比为2:1。
6.如权利要求1所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述稳定剂为钙锌稳定剂。
7.如权利要求1所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述粘接层(1)还包括沥青3-8份。
8.如权利要求7所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述粘接层还包括环氧树脂1-4份。
9.如权利要求1-8中任一所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述粘接层(1)的制备方法包括：将天然橡胶在密炼机中塑炼10-20min，塑炼温度为60-80℃，再投入丁基橡胶、氯丁橡胶、沥青和环氧树脂，继续密炼5-10min，密炼温度为60-80℃，密炼完毕，再加入陶土、硫酸钡、氧化镁、酚醛树脂、硬脂酸和第一促进剂，继续密炼1-2min，密炼温度为60-80℃，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通一次，经过过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到粘接层(1)。
10.如权利要求1-8中任一所述的双层复合的预硫化丁基橡胶板，其特征在于，所述防腐层(2)的制备方法包括：将氯化丁基橡胶在密炼机中密炼1-2min，密炼温度为60-80℃，再投入硫酸钡、钛白粉、酚醛树脂和硬脂酸，在密炼机中继续密炼4-8min，密炼温度为60-80℃，密炼后再加入稳定剂和第二促进剂，继续密炼1-2min，密炼温度为60-80℃，密炼完毕，将所得混合物在开炼机上薄通一次，经过过滤出片，最后冷却挤出压延成型，得到防腐层(2)。
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