專利名稱：：一種耐寒橡膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種橡膠，尤指一種耐寒性能優(yōu)異的橡膠。
背景技術(shù)：
：通常，在一些低溫環(huán)境下使用的橡膠(板材)，容易過早地硬化、脆化而喪失橡膠所特有的彈性失去其使用價(jià)值。目前一些橡膠板材在-2crc-3(rc環(huán)境下發(fā)硬、變脆，失去其固有的彈性，其扯斷強(qiáng)度下降30%(達(dá)到2.lMPa)，扯斷伸長率下降50%(達(dá)到130%)，硬度升高至邵爾80度以上。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種在低溫條件下長期使用、且其扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長率、硬度與常溫時(shí)基本無變化的耐寒橡膠。該耐寒橡膠，包含主體橡膠，其特征是它還含有補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑，主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑的重量比為100:10-350:5-75:0.5-3;主體橡膠為天然膠、丁苯膠、順丁膠、丁基膠、三元乙丙橡膠、丁腈膠、硅橡膠或者天然膠和順丁膠并用；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑或白炭黑；增塑軟化劑為機(jī)油、變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂或硅油中的任意一種或幾種；硫化劑為雙2.5硫化劑或硫磺。因?yàn)楸鞠鹉z產(chǎn)品要在低溫環(huán)境下使用，故對其產(chǎn)品的硬度要求較高，特別是要求在較低溫度下使該產(chǎn)品的固有特性(彈性)得以保持，所以配方設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮降低其硬度，使之較為柔軟。在該產(chǎn)品配方中用于調(diào)節(jié)硬度的主要材料是補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑以及橡膠的含量。在本發(fā)明中，橡膠作為主體材料為天然膠、丁苯膠、順丁膠、丁腈膠、硅橡膠或者天然膠和順丁膠并用。補(bǔ)強(qiáng)劑可選用炭黑、白炭黑等。增塑軟化劑的選用在本發(fā)明中是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，分子量大的增塑軟化劑可抑制硫化膠的結(jié)晶過程，一般來說加入凝固溫度低的增塑軟化劑可使硫化膠的玻璃化溫度下降，凝固溫度高的增塑軟化劑可使硫化膠的玻璃化溫度升高。在天然橡膠中各種增塑軟化劑對脆性溫度和玻璃化溫度的影響基本相同。在丁腈橡膠中，酯類增塑軟化劑(如癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂)能降低玻璃化溫度而不影響脆性溫度，石油系增塑軟化劑(如變壓器油、硅油)能降低脆性溫度但不降低玻璃化溫度。針對不同的橡膠組合應(yīng)該采用不同的增塑軟化劑，如對二烯烴類橡膠常用石油系增塑軟化劑，極性較大的橡膠常用酯類增塑軟化劑，本發(fā)明中增塑軟化劑主要選用機(jī)油、變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂、硅油等。硫化劑用于橡膠制品的硫化和交聯(lián)，可造用雙2.5硫4t劑和硫磺等，耐寒橡膠配方中一般不采用有效硫化體系和過氧化物硫化體系。本發(fā)明的耐寒橡膠板材能在-30-8(TC的超低溫環(huán)境下保持良好的彈性和其它物理機(jī)械性能，與在常溫下的性能對比下降不超過20%,其中硬度保持在邵氏4565度，扯斷強(qiáng)度保持在612Mpa，扯斷伸長率保持350500%。所述主體橡膠為硅橡膠時(shí)，增塑軟化劑為機(jī)油、變壓器油或硅油；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑的重量比為100:100-350:35-75:0.5-1.5。補(bǔ)強(qiáng)劑優(yōu)選為白炭黑；增塑軟化劑優(yōu)選為硅油；硫化劑優(yōu)選為雙2.5硫化劑。所述主體橡膠為天然膠或者天然膠和順丁膠并用時(shí)；它還含有填充劑，填充劑為碳酸鈣、石粉、陶土粉中的任意一種或幾種；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為100:10-100:5-35:0.5-3:20-65。加入填充劑也是為了調(diào)節(jié)硬度。當(dāng)主體橡膠為天然膠時(shí)，最好補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑；增塑軟化劑為變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂中的任意一種或幾種和機(jī)油；硫化劑為硫磺；填充劑為石粉、陶土粉中的任意一種或兩種和碳酸鈣；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為100:30-70:13-21:1.5-1.8:30-65;主體橡膠、機(jī)油、碳酸鈣的重量比為100:5-15:20-40。當(dāng)主體橡膠為天然膠和順丁膠并用時(shí)，最好補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑；增塑軟化劑為變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂中的任意一種或幾種和機(jī)油；硫化劑為硫磺；天然膠、順丁膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為70:30:25-80:15-25:1.5-1.8:20-60;主體橡膠、機(jī)油重量比為100:5-15。所述主體橡膠為丁腈膠時(shí)；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑；增塑軟化劑為癸二酸二丁脂和/或鄰苯二甲酸二丁脂；硫化劑為硫磺；它還含有填充劑，填充劑為石粉、陶土粉中的任意一種或兩種和碳酸鈣；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為100:40-100:20-30:1.4-1.8:15-60;主體橡膠、碳酸鈣的重量比為100:5-40。。加入填充劑也是為了調(diào)節(jié)硬度。上述耐寒橡膠，最好還含有活性劑，活性劑包括氧化鋅、硬脂酸；主體橡膠、氧化鋅、硬脂酸的重量比為100:3-7:2-2.5。上述耐寒橡膠，最好還含有促進(jìn)劑，促進(jìn)劑為二硫化二苯駢噻唑(促進(jìn)劑DM)、2-硫醇基苯駢噻唑(促進(jìn)劑M)、二硫化四甲基秋蘭姆(促進(jìn)劑TMTD)或二苯胍(促進(jìn)劑DPG中的任意一種或幾種；主體橡膠、促進(jìn)劑的重量比為100:1.3-2.1。上述耐寒橡膠，它還含有防老劑和防焦劑，防老劑為N-苯基-2-萘胺(防老劑D)、N-苯基一N'-異丙基對苯二胺(防老劑4010)、石蠟中的任意一種或幾種；防焦劑可選用水楊酸或CTP中的任意一種或幾種。主體橡膠、防老劑、防焦劑的重量比為100:1.4-4:0.3-2.5。具體實(shí)施方式實(shí)施例101-110:以100kg天然膠作為主體材料備本發(fā)明的耐寒膠板材時(shí)，首先將材料進(jìn)行預(yù)處理，然后將天然膠在開煉機(jī)中進(jìn)行低溫薄通分段塑煉，輥溫控制在40-60'C之間，第一段塑煉需停放4-8小時(shí)后再進(jìn)行二段塑煉，然后再停放8-24小時(shí)待用?；鞜挄r(shí)先加入表1中不同重量的補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、增塑軟化劑、促進(jìn)劑、活性劑、防老劑，最后加硫化劑，待充分混合后，薄通多次，出片停放一段時(shí)間以備用。壓延出片時(shí)將停放好的混煉膠先進(jìn)行熱煉，薄通多次，然后在壓延機(jī)上根據(jù)產(chǎn)品需要調(diào)整厚度后均勻出片，使其預(yù)成型并通過硫化機(jī)進(jìn)行加壓加溫硫化，即可制成不同實(shí)施例101-110的耐寒橡膠板材。各實(shí)施例101-110的耐寒橡膠板材在-80'C下的性能指標(biāo)見表1。實(shí)施例201-210:參見表2，以100kg丁腈膠作為主體材料制備本發(fā)明的耐寒橡膠板材時(shí)，首先將所選材料進(jìn)行預(yù)處理。然后將丁腈膠進(jìn)行小輥距，低輥溫(40-50。C)進(jìn)行三段薄通塑煉，每段塑煉時(shí)間為20分鐘左右，中間充分停放冷卻。丁腈膠的混煉工藝性能較差，混煉時(shí)間長，且生熱大，易產(chǎn)生焦燒。具體操作方法和加料(表2中不同重量的配合劑)順序一般如下，輥溫保持在40-45'C，輥距以3-4mm為宜，待膠料包輥后要先加硫化劑、活性劑、增塑軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、防焦劑，待膠料開始軟化后，再加防老劑、填充劑等，補(bǔ)強(qiáng)劑和液體增塑軟化劑最好分批交替加入，最后加促進(jìn)劑。為避免焦燒，應(yīng)在加完粉料后稍加翻勻即可取下冷卻然后再進(jìn)行薄通翻煉停放。，然后將合格的混煉膠料進(jìn)行壓延成型并加壓加溫硫化，即可制成不同實(shí)施例201-210的耐寒橡膠板材。各實(shí)施例的耐寒橡膠板材在-6CTC下的性能指標(biāo)見表2。本發(fā)明之所以造用丁腈膠作為主體材料，主要考慮在較低溫度環(huán)境下，該耐寒橡膠板材仍具有較好的耐油性能丁腈膠系列(丙烯腈含量較低)。實(shí)施例301-310:參見表3，以不同重量的天然膠與順丁膠并用作為主體材料制備本耐寒橡膠板材時(shí)，首先將所選材料進(jìn)行預(yù)處理，然后分別將天然膠和順丁膠進(jìn)行塑煉，其中天然膠按實(shí)施案例1所述方法進(jìn)行一段塑煉待用。順丁膠分子量較低，缺乏塑煉效果，但適當(dāng)塑煉能使橡膠質(zhì)地均勻并提高其硫化膠物理機(jī)械性能。故將順丁膠進(jìn)行低溫短時(shí)塑煉后即可將進(jìn)行過一段塑煉的天然膠加入進(jìn)行混合薄通塑煉。將共混塑煉好的天然膠、順丁膠停放后(10小時(shí)左右)進(jìn)行表3中加入不同重量的配合劑混煉，加料順序一般為硫化劑、活性劑、增塑軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、防老劑及填充劑等，最后加促進(jìn)劑，翻煉均勻后薄通下片冷卻停放(12小時(shí)左右)，然后將合格的混煉膠料進(jìn)行壓延成型并加壓加溫硫化，即可制成不同實(shí)施例301-310的耐寒橡膠板材。各實(shí)施例的耐寒橡膠板材在-4(TC下的性能指標(biāo)見表3。選用天然膠與順丁膠并用體系，主要考慮天然膠有較好的耐寒性及極佳的工藝性能和耐磨性能。而順丁膠具有很好的耐寒性能，又較天然膠優(yōu)越，二者并用互補(bǔ)長短是較好的耐寒橡膠板材之一。實(shí)施例401-410:參見表4，以100kg硅橡膠(甲基乙烯基硅橡膠或者二甲基硅橡膠)為主體材料制備耐寒橡膠板材時(shí)，首先將所選板材進(jìn)行預(yù)處理。硅橡膠不需塑煉即可混煉，一般采用開煉機(jī)操作，輥溫一般不超過50。C，輥距在6ram左右。生膠加入時(shí)包前輥，混煉吃粉時(shí)包后輥，所以宜兩面操作。待包輥后即可加表4中不同重量的配合劑，加料分兩段進(jìn)行，順序如下，一段生膠一補(bǔ)強(qiáng)劑(白炭墨或炭墨)一增塑軟化劑(硅油、變壓器油、癸二酸二丁脂)薄通下片。二段一段膠回?zé)捯涣蚧瘎?硫磺或雙2.5硫化劑)一薄通一停放。硅橡膠混煉時(shí)間不宜過長，待配合劑混合均勻膠料全部包輥及表面光滑即可?；鞜捄玫哪z料經(jīng)停放后(不短于24小時(shí))，然后將合格的混煉膠料進(jìn)行壓延成型并加壓加溫硫化，即可得到實(shí)施例401-410的耐寒橡膠板材。各實(shí)施例的耐寒橡膠板材在-25'C下的性能指標(biāo)見表4。本發(fā)明之所以選用硅橡膠作為主體材料，主要考慮硅橡膠不但有優(yōu)良的耐熱性能，也是具有最佳的耐寒性能橡膠之一。表l-4中，各配合劑未寫明單位的，均是kg。以上所揭露的僅為本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施案例而己，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利所在，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1.一種耐寒橡膠，包含主體橡膠，其特征是它還含有補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑，主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑的重量比為100∶10-350∶5-75∶0.5-3；主體橡膠為天然膠、丁苯膠、順丁膠、丁基膠、三元乙丙橡膠、丁腈膠、硅橡膠或者天然膠和順丁膠并用；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑或白炭黑；增塑軟化劑為機(jī)油、變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂或硅油中的任意一種或幾種；硫化劑為雙2.5硫化劑或硫磺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐寒橡膠，其特征是所述主體橡膠為硅橡膠；增塑軟化劑為機(jī)油、變壓器油或硅油；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑的重量比為100:100-350:35-75:0.5-1.5。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐寒橡膠，其特征是補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑；增塑軟化劑為硅油；硫化劑為雙2.5硫化劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐寒橡膠，其特征是所述主體橡膠為天然膠或者天然膠和順丁膠并用；它還含有填充劑，填充劑為碳酸鈣、石粉、陶土粉中的任意一種或幾種；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為100:10-100:5-35:0.5-3:20-65。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐寒橡膠，其特征是所述主體橡膠為天然膠；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑；增塑軟化劑為變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂中的任意一種或幾種和機(jī)油；硫化劑為硫磺；填充劑為石粉、陶土粉中的任意一種或兩種和碳酸鈣；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為100:30-70:13-21:1.5-1.8:30-65;主體橡膠、機(jī)油、碳酸鈣的重量比為100:5-15:20-40。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐寒橡膠，其特征是所述主體橡膠為天然膠和順丁膠并用；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑；增塑軟化劑為變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂中的任意一種或幾種和機(jī)油；硫化劑為硫磺；天然膠、順丁膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為70:30:25-80:15-25:1.5-1.8:20-60;主體橡膠、機(jī)油重量比為100:5-15。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐寒橡膠，其特征是所述主體橡膠為丁腈膠；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑；增塑軟化劑為癸二酸二丁脂和/或鄰苯二甲酸二丁脂；硫化劑為硫磺；它還含有填充劑，填充劑為石粉、陶土粉中的任意一種或兩種和碳酸鈣；主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑、填充劑的重量比為100:40-100:20-30:1.4-1.8:15-60;主體橡膠、碳酸鈣的重量比為100:5-40。8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的耐寒橡膠，其特征是它還含有活性劑，活性劑包括氧化鋅、硬脂酸；主體橡膠、氧化鋅、硬脂酸的重量比為100:3-7:2-2.5。9.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的耐寒橡膠，其特征是它還含有促進(jìn)劑，促進(jìn)劑為二硫化二苯駢噻唑、2-硫醇基苯駢噻唑、二硫化四甲基秋蘭姆或二苯胍中的任意一種或幾種；主體橡膠、促進(jìn)劑的重量比為100:1.3-2.1。10.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的耐寒橡膠，其特征是它還含有防老劑，防老劑為N-苯基-2-萘胺、N-苯基一N'-異丙基對苯二胺、石蠟中的任意一種或幾種；主體橡膠、防老劑的重量比為100:1.4-4。全文摘要本發(fā)明的目的是提供一種在低溫條件下長期使用、且其扯斷強(qiáng)度、扯斷伸長率、硬度與常溫時(shí)基本無變化的耐寒橡膠。該耐寒橡膠，包含主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑，主體橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑軟化劑、硫化劑的重量比為100∶10-350∶5-75∶0.5-3；主體橡膠為天然膠、丁苯膠、順丁膠、丁基膠、三元乙丙橡膠、丁腈膠、硅橡膠或者天然膠和順丁膠并用；補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑或白炭黑；增塑軟化劑為機(jī)油、變壓器油、癸二酸二丁脂、鄰苯二甲酸二丁脂或硅油；硫化劑為雙2.5硫化劑或硫磺。文檔編號C08L23/16GK101333307SQ20081012434公開日2008年12月31日申請日期2008年6月27日優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日發(fā)明者張收才,江文根,陳玉斌申請人:南京固柏橡塑制品有限公司