專利名稱：三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橡膠制品，尤其是關于一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料 的密封條及其生產(chǎn)方法。
技術背景現(xiàn)有的車輛、地鐵、設備、建筑用密封條的基質(zhì)一般有三元乙丙橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)、聚氯乙烯(PVC)等，但它們的使 用條件不盡相同。如PVC材料價格低，工藝成熟簡單，但因為它 存在著老化性能差、不耐熱、不環(huán)保等缺陷，歐盟、日本等發(fā)達國家 已經(jīng)從立法上對PVC的使用加以限制。而國內(nèi)的PVC也僅限于要求 比較低的設施上使用。而CR的耐熱、耐油、耐燃性均優(yōu)，作為結晶 橡膠，CR具有自補強性，可以獲得較為理想的力學性能。但國內(nèi)生 產(chǎn)的CR膠在加工上存在著很多缺陷，貯存受到一定限制。國外的 CR膠價格十分昂貴。在使用上存在著巨大的價格壓力，且CR膠中 含有cr，因而對人體和環(huán)境有一定的危害，因此其使用前景也受到 一定影響。EPDM是一種飽和橡膠，具有優(yōu)良的耐熱、耐天候和電性 能，且價格適中，工藝成熟，是汽車、船舶、鐵路、電氣設備的首選 材料，是目前使用最為廣泛的密封條基質(zhì)。目前國內(nèi)的EPDM橡膠密封條的使用功能僅限于密封，還沒有 考慮到阻燃、環(huán)保等其他因素。在歐盟，所有的橡膠制品已經(jīng)要求不 含亞硝胺、鹵素、重金屬等，但還沒有對阻燃這一因素加以規(guī)定。但在美國、歐盟對地鐵、建筑用門窗密封條則強行要求阻燃，這些密封條的基質(zhì)大多為PVC、 CR及其他熱塑性橡膠制成，不符合現(xiàn)行的環(huán) 保要求。目前的密封條行業(yè)存在著各個行業(yè)要求不統(tǒng)一的現(xiàn)象，阻燃 不環(huán)保，環(huán)保不阻燃。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服以上缺陷，提供一種以三元乙丙橡膠作為 基質(zhì)材料的密封條及其生產(chǎn)方法，使其具有既有環(huán)保性能又有阻燃性 能。本發(fā)明的技術方案是通過以下方式實現(xiàn)的 一種三元乙丙橡膠為 基質(zhì)材料的密封條，其組成包含以下組分(以wtJ表示)三元乙丙橡膠:26%、氧化鋅:1-1.5%、硬脂酸1-6%、聚乙二醇 0.5-1.6°/。、氫氧化鋁:10-32%、硼酸鋅5-16%、磷酸脂3-16%、碳 黑:7-20%、石蠟油7-21%、氧化f丐2-5%、硫0.25-0.5%、促進劑 0.65-1.5%。上述的促進劑是二丁基二硫代氨基甲酸鋅0.19%、 二甲基二硫代 氨基甲酸鋅0.06%、 二硫化四基甲秋蘭姆0.03-0.08%、四硫化雙五亞 基甲秋蘭姆0.08%、硫醇基苯異噻唑0.12%、 N-環(huán)已基-2-苯并噻唑次 磺酰胺0.16- 0.97%。本發(fā)明的生產(chǎn)方法依次包括以下步驟l)混煉:按以上配方將三元乙丙橡膠、氫氧化鋁、硼酸鋅、磷酸 脂、炭黑、石蠟油、吸濕劑、硬脂酸、聚乙二醇、氧化鋅在捏煉機中 混煉，調(diào)節(jié)冷卻水壓力0. 4-0. 6MPa、氣壓0. 6-0. 8MPa、混煉時間600秒，待混煉膠的溫度到135'C時排膠；2) 壓片在開煉機上將混煉膠壓片冷卻，停放24h;3) 加小料按配方要求將稱取上述需用的膠料，在開煉機上再加入硫和促進劑并將其均勻分散，薄通三次出片。4) :擠出a:將擠出機的螺桿溫度設定為35°C、 一區(qū)40°C、 二區(qū)40°C、 三區(qū)45。C、機頭50。C;b:上好口型板，先慢速加料，逐漸將轉速增加到20r/min;5) 硫化a:將加熱箱的溫度分別調(diào)為一區(qū)250。C、 二區(qū)280。C、三區(qū)280。C;b:調(diào)好擠出和輸送速度同步。c:打開微波二節(jié)，電流3A.6) 冷卻將硫化好的產(chǎn)品經(jīng)過水冷定型。 上述步驟3)中的促進劑為BZ、 PZ、 TT、 TRA、 M、 CZ。 三元乙丙橡膠是一種飽和度極高的橡膠，它的分子結構決定其具有很好的耐天候和耐熱性能。為了保證膠料的力學性能和擠出性能， 增加了大量的填充炭黑、油和阻燃劑，這為改善阻燃性能和壓出性能 提供較大的選擇空間，同時寬的分子量分布又為其力學性能和工藝性 能提供有利條件，因為低分子的存在使得橡膠的內(nèi)潤滑增加，便于壓 出，使得力學性能和工藝性能的統(tǒng)一。以往的阻燃橡膠大都采用CR橡膠或含鹵素橡膠制作，因為鹵素的存在使得不符合環(huán)保要求，在本發(fā)明中，考慮不能使用常規(guī)的阻燃 劑，如氯化石蠟、三氧化二銻等不符合環(huán)保要求的阻燃劑，采用氫氧 化鋁和硼酸鋅并用阻燃體系，因為氫氧化鋁是無鹵阻燃最為理想的一 種，它在燃燒時會吸收周圍的熱量、降低溫度。同時在燃燒物的表面 生成大量結晶水，隔離燃燒物和氧的接觸，從而起到阻燃效果，同時 氫氧化鋁又是十分理想的抑煙劑，可以抑制燃燒物產(chǎn)生的氣體，從而 不產(chǎn)生煙霧。同時選用便于壓出的炭黑，大量使用分散助劑和內(nèi)潤滑 劑降低膠料黏度，利于壓出成型，采用經(jīng)過活化處理的無機填料增加 與橡膠分子的親和，提高膠料的塑性和力學性能。
具體實施方式
一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條，其組成包含以下組分(以wt.9d表示)三元乙丙橡膠:26%、氧化鋅:1-1.5%、硬脂酸:1-6%、 聚乙二醇:0.5-1.6%、氫氧化鋁:10-32%、硼酸鋅5-16%、磷酸脂 3-16%、碳黑:7-20%、石蠟油7-21%、氧化f!: 2-5%、硫0.25-0.5%、 促進劑0.65-1.5°/。。實施例l: 一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條，其組成包含 以下組分(以議1.%表示)三元乙丙橡膠:26%、氧化鋅:1%磷酸脂、:1%、 聚乙二醇1%、氫氧化鋁:15%、硼酸鋅7%、磷酸脂10%、碳黑20%、 石蠟油15%、氧化鈣3%、硫0.3%、促進劑0.7%。實施例2: —種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條，其組成包含 以下組分(以wt.y。表示)三元乙丙橡膠:26%、氧化鋅:1.5%、硬脂 酸:5%、聚乙二醇1.5%、氫氧化鋁:10%、硼酸鋅15%、磷酸脂5%、碳黑10%、石蠟油20%、氧化鈣4%、硫0.5%、促進劑 1.5%。本發(fā)明的生產(chǎn)方法依次包括以下步驟1) 混煉:按以上配方將三元乙丙橡膠、氫氧化鋁、硼酸鋅、磷酸脂、炭黑、石蠟油、吸濕劑、硬脂酸、聚乙二醇、氧化鋅在捏煉機中混煉，調(diào)節(jié)冷卻水壓力0.4MPa、氣壓0.6 MPa、混煉時間600秒， 待混煉膠的溫度到135"C時排膠；2) 壓片在開煉機上將混煉膠壓片冷卻，停放24h;3) 加小料按配方要求將稱取上述需用的膠料，在開煉機上再加入硫和促進劑并將其均勻分散，薄通三次出片。上述的促進劑是二丁基二硫代氨基甲酸鋅0.19%、 二甲基二硫代 氨基甲酸鋅0.06%、 二硫化四基甲秋蘭姆0.05%、四硫化雙五亞基甲 秋蘭姆0.08%、硫醇基苯異噻唑0.12%、 N-環(huán)已基-2-苯并噻唑次磺酰 胺0.4%。4) :擠出a:將擠出機的螺桿溫度設定為35°C、 一區(qū)40°C、 二區(qū)40°C、 三區(qū)45。C、機頭50。C;b:上好口型板，先慢速加料，逐漸將轉速增加到20r/min;5) 硫化a:將加熱箱的溫度分別調(diào)為一區(qū)25(TC、 二區(qū)28(TC、三區(qū)280。C;b:調(diào)好擠出和輸送速度同步。c:打開微波二節(jié)，電流3A.6)冷卻將硫化好的產(chǎn)品經(jīng)過水冷定型。三元乙丙橡膠自身的強度比較低，要靠大量填充補強劑才會具有 工藝價值和使用價值。同時要具備阻燃效果還需填充大量的阻燃劑， 因為傳統(tǒng)的含鹵化合物和三氧化二銻、含囪或重金屬不符合環(huán)保要 求，且燃燒時會產(chǎn)生大量煙霧。因此，只能使用效果較差的氫氧化鋁 和硼酸鋅，要使該產(chǎn)品達到阻燃效果就必須大量添加，這就使得含膠 率大幅下降，從而導致喪失部分力學性能，如強度、彈性、壓變等。 要保證阻燃效果和力學性能就要減少炭黑和操作油的填充，這樣又會 喪失其工藝性能，如壓出困難、表面外觀不良等現(xiàn)象。這些問題是該 項目的難點，也是整個行業(yè)的難點，三元乙丙的自粘性和互黏性比較 差，大量填充無機填料使得混煉膠的自身強度下降，黏度增加，從而 使產(chǎn)品壓出過程中出現(xiàn)生熱快，從而使膠料黏度下降，壓出產(chǎn)品不致 密、表面粗糙、邊緣毛等現(xiàn)象，要保證膠料的力學性能和擠出性能。 選用乙烯含量比較高，分子量分布比較寬的三元乙丙膠。因為高乙烯 含量的三元乙丙橡膠自身具有一定的力學性能，可以大量的填充炭 黑、油和阻燃劑，這為改善阻燃性能和壓出性能提供較大的選擇空間， 同時寬的分子量分布又為其力學性能和工藝性能提供有利條件，因為 低分子的存在使得橡膠的內(nèi)潤滑增加，便于壓出，使得力學性能和工 藝性能的統(tǒng)一。
權利要求
1、一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條，其特征在于其組成包含以下組分(以wt.％表示)三元乙丙橡膠26％、氧化鋅1-1.5％、Sa硬脂酸1-6％、聚乙二醇0.5-1.6％、氫氧化鋁10-32％、硼酸鋅5-16％、磷酸脂3-16％、碳黑7-20％、石蠟油7-21％、氧化鈣2-5％、硫0.25-0.5％、促進劑0.65-1.5％。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封 條，其特征在于其組成包含以下組分(以討.％表示)三元乙丙橡 膠26%、氧化鋅:1%、 Sa硬脂酸:l。/。、聚乙二醇1%、氫氧化鋁:15%、 硼酸鋅7%、磷酸脂10%、碳黑20%、石蠟油15%、氧化鈣 3%、硫0.3%、促進劑0.7%。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條，其特征在于其組成包含以下組分(以Wt.y。表示)三元乙丙橡膠三元乙丙橡膠:26。/。、氧化鋅:1.5。/。、Sa硬脂酸:5。/。、聚乙二醇1.5%、 氫氧化鋁:10%、硼酸鋅15°/。、磷酸脂5%、碳黑10%、石蠟油 20%、氧化轉4%、硫0.5°/。、促進劑1.5%。
4、 根據(jù)權利要求3所述的一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封 條，其特征在于所述的促進劑是是二丁基二硫代氨基甲酸鋅0.19%、二甲基二硫代氨基甲酸鋅0.06%、 二硫化四基甲秋蘭姆0.03-0.08%、 四硫化雙五亞基甲秋蘭姆0.08%、硫醇基苯異噻唑0.12%、 N-環(huán)已基 -2-苯并噻唑次磺酰胺0.16-0.97%。
5、 一種根據(jù)權利要求1所述的一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條的生產(chǎn)方法，依次包括以下步驟1) 混煉:按以上配方將三元乙丙橡膠、氫氧化鋁、硼酸鋅、磷酸 脂、炭黑、石蠟油、吸濕劑、硬脂酸、聚乙二醇、氧化鋅在捏煉機中 混煉，調(diào)節(jié)冷卻水壓力0.4MPa、氣壓0.6 MPa、混煉時間600秒， 待混煉膠的溫度到135'C時排膠；2) 壓片在開煉機上將混煉膠壓片冷卻，停放24h;3) 加小料按配方要求將稱取上述需用的膠料，在開煉機上再 加入硫和促進劑并將其均勻分散，薄通三次出片；4) :擠出a:將擠出機的螺桿溫度設定為35°C、 一區(qū)40°C、 二區(qū)40°C、 三區(qū)45。C、機頭50。C;b:上好口型板，先慢速加料，逐漸將轉速增加到20r/min;5) 硫化-a:將加熱箱的溫度分別調(diào)為一區(qū)250'C、 二區(qū)28(TC、三區(qū)280。C;b:調(diào)好擠出和輸送速度同步； C:打開微波二節(jié)，電流3A;6) 冷卻將硫化好的產(chǎn)品經(jīng)過水冷定型。
全文摘要
一種三元乙丙橡膠為基質(zhì)材料的密封條及其生產(chǎn)方法，其特征在于其組成包含以下組分(以wt.％表示)三元乙丙橡膠26％、氧化鋅1-1.5％、硬脂酸1-6％、聚乙二醇0.5-1.6％、氫氧化鋁10-32％、硼酸鋅5-16％、磷酸脂3-16％、碳黑7-20％、石蠟油7-21％、氧化鈣2-5％、硫0.25-0.5％、促進劑0.65-1.5％。采用本發(fā)明，保證了膠料的力學性能和擠出性能，便于壓出，采用氫氧化鋁和硼酸鋅并用阻燃體系，是無鹵阻燃最為理想的一種，同時在燃燒物的表面生成大量結晶水，隔離燃燒物和氧的接觸，從而起到阻燃效果，可以抑制燃燒物產(chǎn)生的氣體，從而不產(chǎn)生煙霧。
文檔編號C08K5/24GK101230248SQ200810000140
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權日2008年1月4日
發(fā)明者華 張, 肖建斌, 陳占勛, 黃怡建 申請人:丹陽市萬奔汽車配件有限公司