本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品及生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種四元乙丙混煉膠、制備方法及其裝置。

背景技術(shù)：
三元乙丙橡膠（EPDM）是由乙烯、丙烯經(jīng)溶液共聚合而成的橡膠，再引入第三單體（ENB）。三元乙丙橡膠基本上是一種飽和的高聚物，三元乙丙橡膠主鏈上為飽和結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的物理性能和較好的共硫化性，其耐候性，耐熱空氣老化性能，耐臭氧性能，絕緣性能，耐熱水性能和水蒸氣性能，耐化學(xué)藥品性能和耐高低溫性能良好。由于不含結(jié)晶體，強(qiáng)度很低，適用范圍受到很大的限制。三元乙丙橡膠（EPDM）的自粘和互粘性、耐磨性、氣密性和阻燃性差，硫化速度慢，難與其它不飽和橡膠并用，并且不耐非極性油及溶劑。公開(kāi)號(hào)為CN103570878A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了“一種高強(qiáng)度三元乙丙橡膠及其制備方法，該三元乙丙橡膠是由以下重量份的組分制成：三元乙丙橡膠90～110份，丙烯酸2～8份，引發(fā)劑0.4～1份，硬脂酸鈉1～5份”。該專利產(chǎn)品高強(qiáng)度三元乙丙橡膠具有優(yōu)異的力學(xué)機(jī)械性能，可用于制備中高壓電力電纜、電機(jī)引接線和船用電纜等。但是該專利的氣密性，耐油性，阻燃性和粘合性性能不能滿足制備各種性能產(chǎn)品的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種四元乙丙混煉膠，以三元乙丙橡膠和氯化聚乙烯為主料，配以輔劑進(jìn)行混煉，提高混煉膠的性能。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備四元乙丙混煉膠的方法。本發(fā)明的再一目的是提供一種制備四元乙丙混煉膠的裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是：四元乙丙混煉膠，其組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：四元乙丙混煉膠，其組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：三元乙丙橡膠55～70、氯化聚乙烯橡膠15～30、補(bǔ)強(qiáng)劑5.0～8.0、活化劑3～5.5、軟化劑3.0～5.0、硫化劑0.5～1.0、促進(jìn)劑1.5～2.0、潤(rùn)滑劑0.5～1.0和防老劑0.5～1.0。補(bǔ)強(qiáng)劑為炭黑N330～N660，活化劑為氧化鎂（Mgo）和氧化鋅（Zno），軟化劑為石蠟油（PO）和鄰苯二甲酸二辛脂（DOP），硫化劑為過(guò)氧化二異丙苯（DCP）和三聚異氰酸丙酯（IAIC），促進(jìn)劑為N～環(huán)基～2～苯駢噻唑次磺酰胺(CZ），潤(rùn)滑劑為硬脂酸(SA)，防老劑為2.2.4～三甲基～1,2～二氫化喹啉聚合體（RD）和硫基苯并咪唑（MBZ）。本發(fā)明四元乙丙混煉膠的制備方法，制備過(guò)程如下：⑴備料過(guò)程：按質(zhì)量配比將三元乙丙橡膠、氯化聚乙烯橡膠、軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、活化劑、防老劑、促進(jìn)劑、潤(rùn)滑劑和硫化劑稱重備用；⑵密煉過(guò)程：嚙合型密煉機(jī)（2）預(yù)熱至100℃～120℃，加入三元乙丙橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、潤(rùn)滑劑、活化劑、防老劑、軟化劑；開(kāi)機(jī)2min后加入氯化聚乙烯橡膠，控制密煉溫度120℃～130℃，密煉2min后卸料；⑶壓片過(guò)程：將一次開(kāi)煉機(jī)（4）預(yù)熱至100℃～120℃，調(diào)整一次開(kāi)煉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)50～80r/min，輥距1mm±0.5mm，將步驟⑵中混煉膠加入一級(jí)開(kāi)煉機(jī)中薄通3次，制成混煉膠片；⑷濾膠過(guò)程：將混煉膠片通過(guò)60目濾網(wǎng)的過(guò)濾機(jī)（5），過(guò)濾掉混煉膠片中的機(jī)械雜質(zhì)和異物；⑸二次開(kāi)煉過(guò)程：將二次開(kāi)煉機(jī)（6）預(yù)熱至70～80℃，調(diào)整二次開(kāi)煉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)50～80r/min，輥距為1mm±0.5mm；將過(guò)濾后的混煉膠片投入到二次開(kāi)煉機(jī)中，同時(shí)加入硫化劑、促進(jìn)劑，開(kāi)煉2min后卸出混煉膠片；⑹冷卻過(guò)程：將混煉膠片送入冷卻吹風(fēng)設(shè)備（7）冷卻至室溫。本發(fā)明制備四元乙丙混煉膠的裝置，包括自動(dòng)配料系統(tǒng)、嚙合型密煉機(jī)、一次開(kāi)煉機(jī)、過(guò)濾機(jī)、二次開(kāi)煉機(jī)和冷卻吹風(fēng)設(shè)備。自動(dòng)配料系統(tǒng)設(shè)有輔料倉(cāng)和混合料斗，輔料倉(cāng)通過(guò)管路連接到混合料斗或/和嚙合型密煉機(jī)，混合料斗通過(guò)管路連接到嚙合型混煉機(jī)。嚙合型密煉機(jī)通過(guò)輸送帶與一次開(kāi)煉機(jī)連接，一次開(kāi)煉機(jī)依次通過(guò)輸送帶與過(guò)濾機(jī)和二次開(kāi)煉機(jī)連接，二次開(kāi)煉機(jī)與冷卻吹風(fēng)設(shè)備銜接。裝置設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)電路連接到嚙合型密煉機(jī)、一次開(kāi)煉機(jī)、過(guò)濾機(jī)、二次開(kāi)煉機(jī)和冷卻吹風(fēng)設(shè)備。嚙合型密煉機(jī)包括密煉室、主電機(jī)、冷卻系統(tǒng)、加料設(shè)備、壓料設(shè)備、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)。一次開(kāi)煉機(jī)和二次開(kāi)煉機(jī)包括輥溫調(diào)節(jié)器、調(diào)距器、機(jī)架、底座、接料盤、滾筒組、液壓翻膠器、液壓擋膠板、速比齒輪機(jī)構(gòu)、硬齒面減速器、聯(lián)軸器和電機(jī)。三元乙丙橡膠是由于主鏈上具有飽和結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的物理性能和較好的共硫化性，其耐熱空氣老化性能，耐臭氧性能，絕緣性能，耐熱水和水蒸氣性能，耐化學(xué)藥品性能和耐高低溫性能非常良好。氯化聚乙烯橡膠是新型、環(huán)保的特種橡膠，以氯化聚乙烯為主要原料制得的橡膠制品，在耐磨損介電性能，耐熱、耐老化、耐油性、粘合性和阻燃性能方面良好。兩種橡膠材料具有主鏈飽和結(jié)構(gòu)，共混后性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短。四元乙丙混煉膠綜合均衡了各聚合物組份的性能，克服了各單一聚合物組份在性能上的弱點(diǎn)，獲得綜合性能較為理想的聚合材料，尤其在耐高低溫，耐油，耐臭氧老化和粘合性性能，阻燃性能都比單一聚合物共混有所提高，混煉膠還保持了它們共有的特性，聚合物共混技術(shù)在這方面顯示出重要作用。本發(fā)明以三元乙丙橡膠和氯化聚乙烯為主體材料，配以軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、穩(wěn)定劑、防老劑、促進(jìn)劑和硫化劑等輔助材料進(jìn)行混煉制備的四元乙丙混煉膠，具有良好的耐候性、粘合性、耐熱性、耐臭氧性、耐油性、氣密性、阻燃性及良好的機(jī)械加工性能。本發(fā)明四元乙丙混煉膠的制備方法通過(guò)密煉和兩次開(kāi)煉過(guò)程工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，優(yōu)化了生產(chǎn)操作，生產(chǎn)的混煉膠質(zhì)量好。本發(fā)明制備四元乙丙混煉膠的裝置為生產(chǎn)混煉膠創(chuàng)造了條件，生產(chǎn)流程短，設(shè)備投資和操作費(fèi)用低。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明四元乙丙混煉膠制備裝置的流程示意圖；圖2為嚙合密煉接結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為開(kāi)煉機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中：1—配料系統(tǒng)、2—嚙合型密煉機(jī)、3—輸送帶、4—一次開(kāi)煉機(jī)、5—過(guò)濾機(jī)、6—二次開(kāi)煉機(jī)、7—冷卻吹風(fēng)設(shè)備、8—混合料斗、9—控制系統(tǒng)、10—粉料倉(cāng)、111—密煉室、12—主電機(jī)、13—轉(zhuǎn)子、14—上頂栓、15—冷卻系統(tǒng)、16—輥溫調(diào)節(jié)器、17—調(diào)距器、18—機(jī)架、19—底座、20—接料盤、21—滾筒組、22—液壓翻膠器、23—液壓擋膠板、24—速比齒輪機(jī)構(gòu)、25—硬齒面減速器、26—聯(lián)軸器、27—電機(jī)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出的任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明制備四元乙丙混煉膠的裝置如圖1，包括自動(dòng)配料系統(tǒng)1、嚙合型密煉機(jī)2、一次開(kāi)煉機(jī)4、過(guò)濾機(jī)5、二次開(kāi)煉機(jī)6、冷卻吹風(fēng)設(shè)備7和控制系統(tǒng)9。自動(dòng)配料系統(tǒng)設(shè)有輔料倉(cāng)10和混合料斗8，輔料倉(cāng)通過(guò)管路連接到混合料斗和嚙合型密煉機(jī)，混合料斗通過(guò)管路連接到嚙合型混煉機(jī)。嚙合型密煉機(jī)通過(guò)輸送帶3與一次開(kāi)煉機(jī)連接，一次開(kāi)煉機(jī)依次通過(guò)輸送帶與過(guò)濾機(jī)和二次開(kāi)煉機(jī)連接，二次開(kāi)煉機(jī)與冷卻吹風(fēng)設(shè)備銜接?？刂葡到y(tǒng)電路連接到嚙合型密煉機(jī)2、一次開(kāi)煉機(jī)4、過(guò)濾機(jī)5、二次開(kāi)煉機(jī)6和冷卻吹風(fēng)設(shè)備7。如圖2所示，嚙合型密煉機(jī)包括密煉室11、主電機(jī)12、冷卻系統(tǒng)15、加料設(shè)備、壓料設(shè)備、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)。如圖3所示，一次開(kāi)煉機(jī)和二次開(kāi)煉機(jī)的結(jié)構(gòu)包括輥溫調(diào)節(jié)器16、調(diào)距器17、機(jī)架18、底座19、接料盤20、滾筒組21、液壓翻膠器22、液壓擋膠板23、速比齒輪機(jī)構(gòu)24、硬齒面減速器25、聯(lián)軸器26和電機(jī)27。本發(fā)明四元乙丙混煉膠的制備方法，制備過(guò)程如下：⑴備料過(guò)程：按質(zhì)量配比將三元乙丙橡膠、氯化聚乙烯橡膠、軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、活化劑、防老劑、促進(jìn)劑、潤(rùn)滑劑和硫化劑稱重備用；⑵密煉過(guò)程：嚙合型密煉機(jī)（2）預(yù)熱至100℃～120℃，加入三元乙丙橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、潤(rùn)滑劑、活化劑、防老劑、軟化劑；開(kāi)機(jī)2min后加入氯化聚乙烯橡膠，控制密煉溫度120℃～130℃，密煉2min后卸料；⑶壓片過(guò)程：將一次開(kāi)煉機(jī)（4）預(yù)熱至100℃～120℃，調(diào)整一次開(kāi)煉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)50～80r/min，輥距1mm±0.5mm，將步驟⑵中混煉膠加入一級(jí)開(kāi)煉機(jī)中薄通3次，制成混煉膠片；⑷濾膠過(guò)程：將混煉膠片通過(guò)60目濾網(wǎng)的過(guò)濾機(jī)（5），過(guò)濾掉混煉膠片中的機(jī)械雜質(zhì)和異物；⑸二次開(kāi)煉過(guò)程：將二次開(kāi)煉機(jī)（6）預(yù)熱至70～80℃，調(diào)整二次開(kāi)煉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)50～80r/min，輥距為1mm±0.5mm；將過(guò)濾后的混煉膠片投入到二次開(kāi)煉機(jī)中，同時(shí)加入硫化劑、促進(jìn)劑，開(kāi)煉2min后卸出混煉膠片；⑹冷卻過(guò)程：將混煉膠片送入冷卻吹風(fēng)設(shè)備（7）冷卻至室溫。實(shí)施例1四元乙丙混煉膠，組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：三元乙丙橡膠60、氯化聚乙烯橡膠17、炭黑N3308、氧化鎂（Mgo）5.5、石蠟油（PO）5、過(guò)氧化二異丙苯(DCP)1N-環(huán)基-2-苯駢噻唑次磺酰胺(CZ)1.6、硬脂酸(SA)0.9和2.2.4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體（RD）1.0。密煉預(yù)熱溫度105℃，密煉溫度120℃，一次開(kāi)煉溫度105℃，二次開(kāi)煉溫度70℃。實(shí)施例2三元乙丙橡膠65、氯化聚乙烯橡膠15、炭黑N6608、氧化鋅(zno)5.5、鄰苯二甲酸二辛脂（DOP）5、三聚異氰酸丙酯(IAIC)1、N-環(huán)基-2-苯駢噻唑次磺酰胺(CZ)1.6、硬脂酸(SA)0.9和MBZ-硫基苯并咪唑(MBZ)1.0。密煉預(yù)熱溫度110℃，密煉溫度125℃，一次開(kāi)煉溫度110℃，二次開(kāi)煉溫度75℃。實(shí)施例3其組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：四元乙丙混煉膠，其組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：三元乙丙橡膠55、氯化聚乙烯橡膠20、炭黑N33010、氧化鎂（Mgo）6.0、鄰苯二甲酸二辛脂（DOP）4、過(guò)氧化二異丙苯(DCP)1.5、N-環(huán)基-2-苯駢噻唑次磺酰胺(CZ)1.5、硬脂酸(SA)1.0和防老劑2.2.4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體(RD)1.0。密煉預(yù)熱溫度110℃，密煉溫度130℃，一次開(kāi)煉溫度115℃，二次開(kāi)煉溫度80℃。實(shí)施例4其組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：四元乙丙混煉膠，其組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：三元乙丙橡膠55、氯化聚乙烯橡膠20、炭黑N66010、氧化鋅(zno)6.0、石蠟油（PO）4、三聚異氰酸丙酯(IAIC)1.5、促進(jìn)劑N-環(huán)基-2-苯駢噻唑次磺酰胺CZ1.5、硬脂酸(SA)1.0和硫基苯并咪唑(MBZ)1.0。密煉預(yù)熱溫度115℃，密煉溫度130℃，一次開(kāi)煉溫度120℃，二次開(kāi)煉溫度80℃。對(duì)比上述四個(gè)實(shí)施例制備的四元乙丙混煉膠進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力、22h100℃壓縮變形、硬度、脆性溫度、耐臭氧老化、熱老化變化（125℃70h）性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1，作為對(duì)比將三元乙丙橡膠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一并列入表1。表1結(jié)果表明，本發(fā)明四元乙丙混煉膠的拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力、22h100℃壓縮變形、硬度、脆性溫度、耐臭氧老化、熱老化變化等明顯優(yōu)于三元乙丙橡膠。