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      一種抗返原的橡膠組合物、制備方法、用途及其應(yīng)用產(chǎn)品與流程

      文檔序號:12105033閱讀:754來源:國知局

      本發(fā)明本發(fā)明屬人造橡膠技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種抗返原的橡膠組合物、制備方法、用途及其應(yīng)用產(chǎn)品。



      背景技術(shù):

      硫化返原是指硫化時產(chǎn)生的化學(xué)交聯(lián)鍵受熱降解,分子鏈的斷裂,使用性能變差的現(xiàn)象。天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠等含雙鍵的不飽和的橡膠的常用硫化體系主要是硫化/促進劑硫化體系,在使用硫化/促進劑硫化體系(特別是普通硫化體系和半有效體系)硫化上述類型的橡膠時,所得硫化橡膠中含有較長而且柔順的多硫鍵,因此具有優(yōu)異的動態(tài)疲勞性能。但是多硫鍵的鍵能較低,在長時間過硫硫化或高溫硫化時多硫鍵會變短甚至斷裂,發(fā)生分子內(nèi)的環(huán)狀交聯(lián),膠料變軟,出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象,導(dǎo)致硫化橡膠的力學(xué)性能降低,動態(tài)疲勞性能較差。

      在厚制品領(lǐng)域,用來改善膠料抗硫化返原性能的傳統(tǒng)方法是增加促進劑用量,而降低硫磺用量,降低多硫鍵的性能而獲取較高的穩(wěn)定性。另外,加入脂肪酸鹽作為多功能加工助劑既能改善加工性能,又能改善硫化效果。也有補償型的硫化體系以彌補交聯(lián)鍵的損失,保持膠料的交聯(lián)密度,如Duralink HTS(二水合六亞甲基-1,6-二硫代硫酸二鈉鹽)。HTS的加入,引入—(CH2)6—這樣長的基團提高了交聯(lián)鍵的柔順性,能夠大大改善硫化膠在動態(tài)條件下的屈撓性能,并且這種—Sx—S—(CH2)6—S—Sy—的“復(fù)合”交聯(lián)結(jié)構(gòu)可有效改善交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性,使膠料的抗返原性提高,該硫化膠交聯(lián)結(jié)構(gòu)獲得了耐熱老化和動態(tài)性能的綜合平衡,但是該產(chǎn)品成本較高。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗返原的橡膠組合物、制備方法、用途及其應(yīng)用產(chǎn)品,以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

      本發(fā)明公開了抗返原的橡膠組合物,其各組分按如下重量份數(shù)配制:

      天然膠:70~100份、丁膠:0~30份、氧化鋅:5~15份、硬脂酸:0.5~1.5份、防老劑:4.0~9.0份、流動助劑:2.0~5.0份、炭黑:40~70份、增塑劑:5~20份、硫磺:1.5~3.0份、促進劑0.5~3份、抗返原劑0.5~3份。

      進一步的,所述防老劑包括防老劑BLE、防老劑AW、防老劑4010NA、防老劑RD、防老劑MB中至少一種或幾種的任意比例混合物。

      進一步的,所述炭黑包括炭黑N330、炭黑N550、炭黑N774、槽法炭黑、天然氣半補強炭黑和炭黑N990中至少一種或幾種的任意比例混合物。

      進一步的,所述流動助劑包括硬脂酸酯類、硬脂酸酰胺類,脂肪酸酸鹽類中至少一種或幾種的任意比例混合物。

      進一步的,所述促進劑包括促進劑DM、促進劑TMTD、促進劑DPTT、促進劑DTDM、促進劑TMTD、促進劑CZ和促進劑BZ中至少一種或幾種的任意比例混合物。

      優(yōu)選的,所述促進劑采用促進劑CZ 0.5~1.5份與促進劑DM0.5~1.5份的混合物。

      進一步的,所述抗返原劑包括TAIC、TMPTMA、HVA-2(N,N'-(1,3-亞苯基)二馬來酰亞胺)中至少一種或幾種的任意比例混合物。

      進一步的,本發(fā)明還公開了抗返原的橡膠組合物的制備方法,包括以下步驟:

      1、將配方量的天然膠和順丁膠塑煉制備塑煉膠;

      2、取配方量的塑煉膠、防老劑、氧化鋅和硬脂酸加入密煉機進行捏煉1~3min;

      3、向上述混合物中加入流動助劑以及配方量一半的炭黑,捏煉2~3min;

      4、向步驟3處理后的混合物中加入增塑劑,捏煉1~2min;

      5、向步驟4處理后的混合物加入配方量剩余一半的炭黑;體系溫度增加到85~95℃時加入硫化劑,捏煉1~2min;體系溫度達到110~120℃時排膠;

      6、排膠時在開煉機上薄通不小于三次,打包后經(jīng)隔離劑冷卻、干燥后得到混煉膠,放置過夜后即可用于制備橡膠件。

      進一步的,所述塑煉膠制備包括如下步驟:

      1、稱取切好的天然膠、丁膠投入開煉機進行塑煉,薄通3~5次;

      2、將開煉機輥距調(diào)至刻度盤5~6格處,塑煉時間為10~15min;塑煉過程中,左右割膠翻煉各2~3次;

      3、塑煉完畢的膠料靜置時間不小于4h,形成成品塑煉膠。

      本發(fā)明還公開了一種抗返原的橡膠制品,其使用了所屬抗返原的橡膠組合物制成。

      進一步的,制備所述橡膠件的硫化方法包括:平板硫化、水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化、熱空氣硫化中至少一種;其中

      平板硫化:硫化溫度:140~160℃,硫化時間:10~60min,硫化壓力為12~15MPa;

      水蒸汽包布硫化、包塑(TPX)硫化或者裸硫化:硫化溫度:140~160℃,硫化時間:20~60min;

      熱空氣硫化:硫化溫度:150~170℃,硫化時間:20~60min。

      本發(fā)明還公開了所述抗返原的橡膠組合物的用途,其應(yīng)用于厚制的純膠管、厚制的外層膠或膠板。

      本發(fā)明的有益效果在于:使用抗硫化返原劑HVA-2可以提高橡膠的抗硫化返原性能,添加到橡膠中可以彌補由于長時間硫化或者高溫硫化時分子鏈斷掉而造成的性能損失,性能熱性能更加穩(wěn)定的C-C單鍵,提高膠料的耐熱性,而保證膠料具有較好的動態(tài)性能。并且該抗硫化返原劑成本較低,更適合于廣泛的應(yīng)用。

      具體實施方式

      下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述,以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)實施例,而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

      本發(fā)明中使用的HVA-2(N,N'-(1,3-亞苯基)二馬來酰亞胺)的生產(chǎn)廠家是倍??萍?江蘇)有限公司。

      實施例

      本發(fā)明公開了抗返原的橡膠組合物,其各組分按如下重量份數(shù)配制:

      天然膠:85份、順丁膠:15份、氧化鋅:10份、硬脂酸:1.5份、炭黑N330:60份、環(huán)烷油:10份、硫磺:1.5份、促進劑CZ:0.6份、促進劑DM:0.8份、抗返原劑HVA-2:2份。

      進一步的,本發(fā)明還公開了抗返原的橡膠組合物的制備方法,包括以下步驟:

      1、將配方量的天然膠和順丁膠塑煉制備塑煉膠;

      2、取配方量的塑煉膠、防老劑、氧化鋅和硬脂酸加入密煉機進行捏煉3min;

      3、向上述混合物中加入流動助劑以及配方量一半的炭黑,捏煉2~3min;

      4、向步驟3處理后的混合物中加入增塑劑,捏煉1~2min;

      5、向步驟4處理后的混合物加入配方量剩余一半的炭黑;體系溫度增加到95℃時加入硫化劑,捏煉1~2min;體系溫度達到110~120℃時排膠;

      6、排膠時在開煉機上薄通3次,打6個三角包、6個卷,后經(jīng)隔離劑冷卻、干燥后得到混煉膠,放置過夜后即可用于制備橡膠件。

      進一步的,所述塑煉膠制備包括如下步驟:

      1、稱取切好的天然膠、丁膠投入開煉機進行塑煉,薄通5次;

      2、將開煉機輥距調(diào)至刻度盤5~6格處,塑煉時間為12min;塑煉過程中,左右割膠翻煉各2~3次;

      3、塑煉完畢的膠料靜置時間4h,形成成品塑煉膠。

      本發(fā)明還公開了一種抗返原的橡膠制品,其使用了所屬抗返原的橡膠組合物制成。

      進一步的,制備所述橡膠件的硫化方法采用平板硫化:硫化溫度:150℃,硫化時間:20min,硫化壓力為10MPa;

      本發(fā)明還公開了所述抗返原的橡膠組合物的用途,其應(yīng)用于厚制的純膠管、厚制的外層膠或膠板。

      為了進一步闡述本發(fā)明的有益效果,本發(fā)明使用現(xiàn)有技術(shù)進行了對比:

      對比例

      本發(fā)明公開了抗返原的橡膠組合物,其各組分按如下重量份數(shù)配制:

      天然膠:85份、順丁膠:15份、氧化鋅:10份、硬脂酸:1.5份、炭黑N330:60份、防老劑:9份、硫磺:1.5份、促進劑CZ:0.6份、促進劑DM:0.8份。

      注:M30和M60分別為硫化時間30min和60min的扭矩;

      返原率=(MH-M60/MH-ML)*100%

      以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。

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