專利名稱：一種具有抗菌防霉性能的工程橡膠材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地講涉及一種具有抗菌防霉性能的工程橡膠 材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
工程橡膠材料是指使用于地下工程管道中的連接密封接縫，基建工程的混凝土現(xiàn) 澆時設(shè)有的永久性變形縫以及適用于地鐵、隧道、涵洞、水利等工程中的具有高彈性的密封 橡膠止水帶所使用的橡膠材料。使用于工程中的密封接縫、永久性變形縫、止水帶等橡膠產(chǎn) 品多處于潮濕及高、低溫環(huán)境中，而由于各種原因?qū)е聫南鹉z材料的內(nèi)部析出或噴出配合 劑，在上述環(huán)境中因霉菌或霉菌絲的侵蝕而產(chǎn)生物理穿透，從而導(dǎo)致橡膠產(chǎn)品使用壽命大 大縮短，并對基建工程產(chǎn)生嚴(yán)重影響。通過觀察、研究和分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致橡膠產(chǎn)品的配合劑 從橡膠材料的內(nèi)部噴出或析出的原因?yàn)榈谝?，制備橡膠產(chǎn)品時包括促進(jìn)劑、硫化機(jī)、防老劑等在內(nèi)的各種配合劑用量超過 橡膠的溶解度，也就是超過所允許的最大限度的使用量時，配合劑可能噴出橡膠表面。第 二，配合劑的溶解度是隨溫度而變化的——溫度低時其溶解度降低，反之升高因此，在較 高溫條件下制備的橡膠產(chǎn)品，在低溫環(huán)境中會有配合劑析出或噴出。其三，橡膠材料是線形 長分子，硫化后分子交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)橡膠材料在使用過程中，當(dāng)局部受到壓力或擠壓拉伸 時，會產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致橡膠分子伸張或壓縮變形，因此配合劑會在應(yīng)力集中的區(qū)域發(fā)生 噴出現(xiàn)象。其四，也是導(dǎo)致配合劑從橡膠材料內(nèi)部噴出或析出的最主要的原因是橡膠材料 的老化所致——因?yàn)橄鹉z老化后其長分子或是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子的鍵斷裂，分子量減少，吸附 和束縛住配合劑微粒的能力降低，故易于析出表面。當(dāng)配合劑從橡膠產(chǎn)品內(nèi)部噴出或析出后，在高溫、潮濕的環(huán)境中產(chǎn)生霉菌，則會使 橡膠產(chǎn)品的耐老化性能會進(jìn)一步降低。通過實(shí)驗(yàn)測試，目前所使用的密橡膠封接縫經(jīng)過在 700C X168h后，其拉伸強(qiáng)度由17MPa降至13MPa，顯然其出現(xiàn)老化，導(dǎo)致其柔韌性能同時變 差，。上述產(chǎn)品裸露在施工外部的部分，因出現(xiàn)霉菌而影響其外觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種抗老化、能夠有效避免在高溫和潮濕環(huán)境下不發(fā)生霉 變的工程橡膠材料及其制備工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為工程橡膠材料，由下列重量份的組分構(gòu)成三元乙丙橡膠250,ZnO 10-15、促進(jìn)劑 M 2. 5-3. 5、硬脂酸 2. 5-3. 5、石蠟 1. 0-1. 5、 碳黑 N550 140-160、碳黑 N330 65-75、石蠟油 110-140、促進(jìn)劑 CZ 4. 0-4. 5、促進(jìn)劑 TRA 1. 5-2. 0、促進(jìn)劑BZ 0. 9-1. 2、促進(jìn)劑TMTD 1. 0-1. 5、防老劑RD 3. 5-4. 0、納米抗菌劑 6. 0-8. 0、硫磺 1. 2-1. 8。利用上述材料制備抗菌止水帶橡膠的方法包括下列步驟
第一步合煉膠將稱量好的三元乙丙橡膠(EPDM)、碳黑N550和碳黑N330、各三分之一重量份的 ZnO和硬脂酸投入密煉機(jī)中，在130士 10°C的密煉溫度下密煉，然后打開上頂栓，開啟翻轉(zhuǎn) 料倉，將混合料翻出，轉(zhuǎn)入開煉機(jī)薄通打卷，停放冷卻后，再加入二分之一重量份的硫磺等 進(jìn)行混煉形成合煉膠。第二步混煉將合煉膠以及稱量好的各三分之二重量份的ZnO和硬脂酸和石蠟油、納米抗菌 劑、二分之一重量份的硫磺和促進(jìn)劑、防老劑RD、石蠟及石蠟油，再次投入密煉機(jī)中，在 90——IOO0C的密煉溫度下，在料倉中搗勻，時間為3——5min,將混煉好的膠料翻出料倉 加入到開煉機(jī)包輥搗勻后，薄通2-3次，薄通輥距調(diào)整為0. 6-0. 8mm，然后下片，下片厚度為 6-10mm，待無氣泡再下片；第三步測試半成品膠料的硫化時間；第四步選擇最佳硫化時間進(jìn)行橡膠制品的硫化將混煉的膠料裝入模腔內(nèi)，溫度175士5°C，時間7士 lmin，壓力10_15MPa的平板硫 化機(jī)上進(jìn)行壓模成型，制備成抗菌止水帶橡膠成品。利用上述材料制備抗菌防霉盾構(gòu)管片彈性密封墊的方法包括下列步驟第一步合煉膠將稱量好的三元乙丙橡膠(EPDM)、碳黑N550和碳黑N330、各二分之一重量份的 ZnO和硬脂酸和石蠟油投入密煉機(jī)中，在130士 10°C的密煉溫度下密煉，然后打開上頂栓， 開啟翻轉(zhuǎn)料倉，將混合料翻出，轉(zhuǎn)入開煉機(jī)薄通打卷，停放冷卻后，再加入三分之一重量份 的硫磺等進(jìn)行混煉形成合煉膠。第二步混煉將合煉膠以及稱量好的各二分之一重量份的ZnO和硬脂酸和石蠟油、納米抗菌 劑、三分之二重量份的硫磺和促進(jìn)劑，再次投入密煉機(jī)中，在90-100°C的密煉溫度下，在料 倉中搗勻，時間為3-5min，將混煉好的膠料翻出料倉加入到開煉機(jī)包輥搗勻后，薄通2_3 次，薄通輥距調(diào)整為0. 6-0. 8mm，然后下片，下片厚度為6_10mm，待無氣泡再下片；第三步測試半成品膠料的硫化時間第四步選擇最佳硫化時間進(jìn)行橡膠制品的擠出硫化將混煉好的膠片裁切成長條，放入機(jī)筒口擠出硫化。微波硫化橡膠流水線使 用前將溫度調(diào)整為機(jī)頭70士5°C，機(jī)筒擠出段65士5°C，機(jī)筒塑化段60士5°C，螺桿溫度 55士5°C ；熱風(fēng)硫化溫度一段 230士5°C，二段 210士5°C，三段 210士5°C，四段 200士5°C，待 設(shè)定參數(shù)達(dá)到要求后，將裁好的膠料放入機(jī)筒口擠出硫化，制備成抗菌防霉盾構(gòu)管片彈性 密封墊成品。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。制備抗菌止水帶橡膠的實(shí)施例1——4 實(shí)施例1第一步配料并合煉膠
稱取250公斤的EPDM、140公斤的碳黑N550、75公斤的碳黑N330、5. 0公斤的氧化 鋅、1. 2公斤的硬脂酸、0. 9公斤的硫磺和138公斤的石蠟油投入密煉機(jī)中，密煉溫度控制在 1400C，然后打開上頂栓，開啟翻轉(zhuǎn)料倉，將混合料翻出，轉(zhuǎn)入開煉機(jī)薄通打卷，停放冷卻后 形成合煉膠；第二步混煉將合煉膠以及9. 5公斤的氧化鋅、1. 2公斤的石蠟、2. 3公斤的硬脂酸、0. 8公斤的 硫磺、8. 0公斤的納米抗菌劑、3. 0公斤的促進(jìn)劑M、4. 0公斤的促進(jìn)劑CZ、1. 8公斤的促進(jìn) 劑TRA、1. 0公斤的促進(jìn)劑BZ、1. 2公斤的促進(jìn)劑TMTD、3. 5公斤的防老劑RD再次投入密煉 機(jī)中，密煉溫度為90°C，在料倉中搗勻時間為5min，將混煉好的膠料翻出料倉加入到開煉 機(jī)包輥搗勻后，薄通2次，薄通輥距調(diào)整為0. 6mm,然后下片，下片厚度為6mm，待無氣泡再下 片，并取檢驗(yàn)試片做性能測試，待檢驗(yàn)合格后進(jìn)行硫化。第三步半成品物理性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種具有抗菌防霉性能的工程橡膠材料，由下列重量份的組分構(gòu)成三元乙丙橡膠250、ZnO 10-15、促進(jìn)劑M 2. 5-3. 5、硬脂酸2. 5-3. 5、石蠟1. 0-1. 5、 碳黑 N550 140-160、碳黑 N330 65-75、石蠟油 110-140、促進(jìn)劑 CZ 4. 0-4. 5、促進(jìn)劑 TRA 1. 5-2. 0、促進(jìn)劑BZ 0. 9-1. 2、促進(jìn)劑TMTD 1. 0-1. 5、防老劑RD 3. 5-4. 0、納米抗菌劑 6. 0-8. 0、硫磺 1. 2-1. 8。
2.利用權(quán)利要求1所述的一種具有抗菌防霉性能的工程橡膠材料制備抗菌止水帶橡 膠的方法包括下列步驟第一步合煉膠將稱量好的三元乙丙橡膠(EPDM)、碳黑N550和碳黑N330、各三分之一重量份的ZnO和 硬脂酸投入密煉機(jī)中，在130士 10°C的密煉溫度下密煉，然后打開上頂栓，開啟翻轉(zhuǎn)料倉，將 混合料翻出，轉(zhuǎn)入開煉機(jī)薄通打卷，停放冷卻后，再加入二分之一重量份的硫磺等進(jìn)行混煉 形成合煉膠。第二步混煉將合煉膠以及稱量好的各三分之二重量份的ZnO和硬脂酸和石蠟油、納米抗菌劑、二 分之一重量份的硫磺和促進(jìn)劑、防老劑RD、石蠟及石蠟油，再次投入密煉機(jī)中，在90—— 100°C的密煉溫度下，在料倉中搗勻，時間為3——5min，將混煉好的膠料翻出料倉加入到開 煉機(jī)包輥搗勻后，薄通2-3次，薄通輥距調(diào)整為0. 6-0. 8mm，然后下片，下片厚度為6_10mm， 待無氣泡再下片；第三步測試半成品膠料的硫化時間；第四步選擇最佳硫化時間進(jìn)行橡膠制品的硫化將混煉的膠料裝入模腔內(nèi)，溫度175士5°C，時間7士 lmin，壓力10_15MPa的平板硫化機(jī) 上進(jìn)行壓模成型，制備成抗菌止水帶橡膠成品。
3.利用權(quán)利要求1所述的一種具有抗菌防霉性能的工程橡膠材料制備抗菌防霉盾構(gòu) 管片彈性密封墊的方法包括下列步驟第一步合煉膠將稱量好的三元乙丙橡膠(EPDM)、碳黑N550和碳黑N330、各二分之一重量份的ZnO和 硬脂酸和石蠟油投入密煉機(jī)中，在130士 10°C的密煉溫度下密煉，然后打開上頂栓，開啟翻 轉(zhuǎn)料倉，將混合料翻出，轉(zhuǎn)入開煉機(jī)薄通打卷，停放冷卻后，再加入三分之一重量份的硫磺 等進(jìn)行混煉形成合煉膠。第二步混煉將合煉膠以及稱量好的各二分之一重量份的ZnO和硬脂酸和石蠟油、納米抗菌劑、三 分之二重量份的硫磺和促進(jìn)劑，再次投入密煉機(jī)中，在90-100°C的密煉溫度下，在料倉中搗 勻，時間為3-5min，將混煉好的膠料翻出料倉加入到開煉機(jī)包輥搗勻后，薄通2_3次，薄通 輥距調(diào)整為0. 6-0. 8mm，然后下片，下片厚度為6_10mm，待無氣泡再下片；第三步測試半成品膠料的硫化時間；第四步選擇最佳硫化時間進(jìn)行橡膠制品的擠出硫化將混煉好的膠片裁切成長條，放入機(jī)筒口擠出硫化。微波硫化橡膠流水線使用前將溫 度調(diào)整為機(jī)頭70士5°C，機(jī)筒擠出段65士5°C，機(jī)筒塑化段60士5°C，螺桿溫度55士5°C ；熱 風(fēng)硫化溫度一段230 士 5°C，二段210 士 5°C，三段210 士 5°C，四段200 士 5°C，待設(shè)定參數(shù)達(dá)到要求后，將裁好的膠料放入機(jī)筒口擠出硫化，制備成抗菌防霉盾構(gòu)管片彈性密封墊成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有抗菌防霉性能的工程橡膠材料及其制備工藝，屬于橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，該工程橡膠材料由三元乙丙橡膠、促進(jìn)劑M、硬脂酸、石蠟、炭黑N550、炭黑N330、石蠟油、促進(jìn)劑、促進(jìn)劑TRA、促進(jìn)劑BZ、促進(jìn)劑TMTD、防老劑、納米抗菌劑、硫磺構(gòu)成；利用上述材料通過制備合煉膠、混煉、測試半成品膠料的硫化時間、選擇最佳硫化時間將混煉的膠料裝入模腔內(nèi)硫化成型，即可制備成抗菌止水帶橡膠成品。利用上述材料制成的橡膠成品耐老化性能大大提高，延緩了霉菌對材料的腐蝕，從而使橡膠分子鏈在較寬的自然環(huán)境范圍下仍然保持橡膠材料的柔順性、較高的抗張強(qiáng)度和彈性，提高了產(chǎn)品的使用壽命。
文檔編號C08L23/16GK102002192SQ201010525939
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者亞華麗, 王曉康, 郭蓮芝 申請人:河北華虹工程材料有限公司