一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方及制备方法与流程

专利检索2024-12-24  67


本发明涉及高分子材料,尤其是涉及一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方及制备方法。


背景技术:

1、丁晴橡胶又称丁二烯-丙烯腈橡胶,简称nbr,平均分子量70万左右,灰白色至浅黄色块状固体,相对密度0.95~1.0,溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。广泛应用于制造胶管、胶带、胶辊、胶囊、密封制品、垫圈、隔膜等耐油制品中。丁晴橡胶(nbr)按照不同的依据,可以划分成多种不同类型。其中根据所添加防老剂类型,可分为无污染型、轻污染型和污染型nbr三种。由于丙烯腈含量的增加会使丁晴橡胶极性变大,故丁晴橡胶的特性受丙烯腈含量影响很大,涉及到分子间作用力和分子链内旋转能力,进而导致导电导热性和分子链的柔性等物理力学性能发生变化。一般情况下,丙烯腈含量的提升,一方面会增加硫化胶复合材料的耐磨损、耐油、耐渗透性、耐高温以及拉伸强度、刚度、拉伸应力;另一方面又会减小耐低温性、韧性变差。由于丁晴橡胶本身拉伸强度较低,需要填充补强剂来增加拉伸强度,又由于客户要求产品硬度较低,这必然会增加软化剂的用量来降低硬度,软化剂与金属骨架的粘合会变差,波纹管在生产脱模时,需要胶料强力、撕裂性能较好,产品脱模时才不宜吹爆,鉴于以上特性,需要精心选材,合理设计配方,才能完成客户提出产品的物性要求,同时在硫化生产时,产品易脱模,不易吹爆。

2、选择环保的材料,在制品的硫化生产过程中,不仅保护工人的身体健康,同时也保护生产环境。与此同时,在国际贸易往来中,符合欧盟标准reach的环保产品,才能出口至更多的国家,环保产品提高产品在国际上的竞争力的同时,也为公司的更好发展奠定基础。


技术实现思路

1、本发明针对上述问题,提出了一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方及制备方法。

2、具体的技术方案如下:

3、一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方,按份数计,包括以下组分:

4、

5、

6、优选的,所述氧化锌为99.7%的间接法氧化锌;

7、一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶制备方法,制备方法包括如下步骤:

8、步骤一:先将丁晴橡胶4155用切胶机切料,备用;

9、步骤二:在捏炼机中加入100份丁晴橡胶,塑炼60s后,升起压坨,加入4.5~5.5份氧化锌、0.5~1.5份硬脂酸、0.5~1.0份ac617a、2.0~3.0份树脂hn807、1.0~1.5份防老剂rd,1.0~1.5份防老剂4010na,0.5~1份b10,3~4份硫化促进剂,捏炼60s后,升起上压砣,加入20~30份cz500r、5~10份白炭黑、10~20份液体丁晴橡胶,捏炼60s后,升起压砣,在加入10~20份半补强炭黑,10~20份软化剂、捏炼60s后,胶料成团后,清扫投料口处的粉尘加入,压上压砣,中间两次升起压砣,直至密炼室温度升至130℃后,自动排料;总时间约8~10min;

10、步骤三:将步骤(2)胶料排料在22寸开炼机上,辊距调至3~5mm,薄通三遍;通过输送带输送冷却至90℃以下,在24寸开炼机上加入1.5~2.0份硫化剂,辊距调至2~3mm,薄通三遍,打2个三角包后,放厚至8~10mm下片,冷却;

11、步骤四:取试样165℃×10min做硫变,试片165℃×8min,冷却16h,测试物理性能;符合物性的基本要求后,按照模具所需厚度,18寸开炼机出片8~10mm;

12、步骤五:按照成型所需的半成品的宽度,用切条机切出半成品形状,用电子秤称量半成品的重量;

13、步骤六:将半成品加入模具内开始硫化成型;模压硫化成型,条件:温度为165℃,时间为10min,压力为18mpa。

14、所述的丁晴橡胶4155为镇江南帝化工有限公司生产。

15、所述硬脂酸为丰益油脂科技生产的sa-1801;

16、所述硫化促进剂为蔚林新材料科技股份有限公司生产的促进剂:n-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(cz):二硫代二苯并噻唑(dm):二丁基二硫代氨基甲酸锌(bz)。按照6:2:1的重量比例混合而成。

17、所述的硫化剂为中山涵信橡塑材料厂生产的造粒硫磺:s-80gef150。

18、所述的防老剂rd、防老剂4010na为中国石化集团南京化学工业有限公司生产;

19、所述的树脂hn807为山东博仁化工产品有限公司生产;

20、所述的b10为德国朗盛生产。

21、所述cz500r为山东博奥炭黑。

22、所述的白炭黑为无锡恒亨白炭黑有限公司hengsil-955。

23、所述的半补强炭黑为喀什德里克生产的半补强炭黑774。

24、所述液体丁晴橡胶为兰州石化lnbr-40液体丁晴橡胶。

25、所述的软化剂为江苏雷蒙新材料有限公司生产的乙酰基柠檬酸三丁酯atbc。

26、本发明的有益效果为:

27、丁晴橡胶本身硬度比其他橡胶的硬度稍高,客户要求产品硬度较低,需要粘合的金属骨架处面积较小,金属骨架本身是经过发黑处理,需要粘合的部位不允许喷砂处理,这几个方面原因导致金属骨架与胶料之间的粘合力较小;

28、另一方面,由于产品结构是波纹形状,整个橡胶产品包在模具的模芯上面,产品壁厚1mm,比较薄,这也导致产品在热脱模时脱模难度。鉴于以上的一些原因,给配方在选材设计方面增加了难度,此配方发明的设计成功,不仅解决了本产品的生产难度问题,也为后续解决同类问题提供了很好的思路。

29、本发明申请中氧化锌、硬脂酸是活性剂,加快硫化速度,提高交联密度;ac617a内润滑剂,便于产品从模芯上脱出。硫化剂起交联剂的作用;硫化促进剂可以加快硫化速度,起助硫化剂的作用;树脂hn807起提高胶料热撕裂的作用;b10防止产品龟裂的作用;防老剂rd和4010na起耐热老化的作用;cz500r起补强剂的作用,半补强炭黑起半补强的作用;白炭黑不仅起补强剂,提高撕裂强度的作用,还可以增加胶料和骨架的粘合力;液体丁晴橡胶可以代替部分软化剂,避免软化剂过多,影响胶料和骨架的粘合,调整胶料硬度;软化剂可以提高混炼胶的操作性,调整胶料的硬度。



技术特征:

1.一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方,其特征为,按份数计,包括以下组分:

2.如权利要求1所述的一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方,其特征为,所述氧化锌为99.7%的间接法氧化锌。

3.如权利要求1所述的一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方,其特征为,硫化促进剂为n-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(cz):二硫代二苯并噻唑(dm):二丁基二硫代氨基甲酸锌(bz),按照6:2:1的重量比例混合而成。

4.一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶制备方法,其特征为,制备方法包括如下步骤:


技术总结
一种环保低硬度高粘合丁晴橡胶配方及制备方法,丁晴橡胶配方的原料组成为:丁晴胶4155 100份;氧化锌4.5~5.5份;硬脂酸0.5~1.5份;AC617A 0.5~1份;防老剂RD 1~1.5份;防老剂4010NA 1~1.5份;B10 0.5~1份;高撕裂树脂HN807 2~3份;硫化促进剂3~4份;硫化剂1.5~2.5份;炭黑补强剂CZ500R 20~30份;白炭黑补强剂5~10份;半补强炭黑:10~20份;液体丁晴橡胶10~20份;软化剂10~20份。本发明通过不同材料用量的合理搭配的配方设计,解决了低硬度丁晴橡胶与发黑金属骨架,骨架表面不能喷砂处理的粘合问题。

技术研发人员:李顺芹
受保护的技术使用者:无锡朴业高分子材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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