專利名稱：噴砂膠管內(nèi)層膠配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機高分子化合物，具體地說是一種橡膠的化學改性。
在混凝土噴射機和出料器之間連接的輸料膠管被稱為噴砂橡膠軟管，簡稱噴砂膠管，該膠管由外層膠、襯布及內(nèi)層膠構(gòu)成。由于混凝土是在高壓下通過該膠管并經(jīng)出料器噴出，因此噴砂膠管的磨損現(xiàn)象十分嚴重，經(jīng)常在很短的使用時間內(nèi)就被磨破而不得不更換新管。而噴砂膠管的耐磨性關(guān)鍵就體現(xiàn)在內(nèi)層膠的耐磨性上。目前國內(nèi)使用的一種較好的內(nèi)層膠配方為(重量份)天然橡膠50，丁苯橡膠50，硫磺1.8，二硫化二苯并噻唑1，環(huán)己基苯并噻唑次磺酰胺1.5，氧化鋅5，硬脂酸2，40#機油10，高耐磨炭黑50，N-苯基-β-萘胺1。這種內(nèi)層膠的阿克隆磨耗為0.8，達到了部頒行業(yè)標準。其中天然橡膠和丁苯橡膠為主料，其他為輔料。輔料中硫磺為硫化劑，二硫化二苯并噻唑和環(huán)己基苯并噻唑次磺酰胺為促進劑(其商品名分別為促進劑DM和促進劑CZ)，氧化鋅為活性劑，硬脂酸和40#機油為軟化劑，高耐磨炭黑為補強劑，N-苯基-β-萘胺為防老劑(其商品名為防老劑D)。用這種配方制成的內(nèi)層膠，其顏色為與噴砂膠管外層膠相同的黑色，其耐磨性較其他材料的為好，但在使用中仍存在壽命短的問題。因此為提高噴砂膠管的產(chǎn)品性能，其內(nèi)層膠的耐磨性仍有待于進一步提高。這已成為橡膠行業(yè)中急需解決、且許多人在研究而仍未能有效解決的一個技術(shù)問題。
本發(fā)明的目的就是提供一種耐磨性顯著提高的噴砂膠管內(nèi)層膠新配方，以克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，提高噴砂膠管的使用壽命。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的噴砂膠管內(nèi)層膠配方中仍包括有主料和輔料，主料中包括有丁苯橡膠，輔料中包括有硫化劑、促進劑、活性劑、軟化劑、補強劑和防老劑，主料中還包括有順丁橡膠，其與丁苯橡膠的加入量均為25-75份(重量份，下同)，且二者之和為100份，輔料中的多數(shù)輔劑及加入量可不變，只補強劑選定為白炭黑，其加入量為30-60份。
本發(fā)明還可將輔料中的其他輔劑做適當調(diào)整，以改善內(nèi)層膠的顏色品質(zhì)指標，從而更好地促進內(nèi)層膠產(chǎn)品的更新?lián)Q代。其中促進劑及加入量可選擇為巰醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二硫化二苯并噻唑1.5-2.2份，二苯胍0.5-1份，六亞甲基四胺0.8-1份。促進劑及加入量也可選擇為巰醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二硫化二苯并噻唑1.5-2.2份，六亞甲基四胺0.8-1份。促進劑及加入量還可選擇為巰醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二苯胍0.5-1份，六亞甲基四胺0.8-1份。促進劑及加入量還可選擇為二硫化二苯并噻唑3-4份，二苯胍0.5-1份，六亞甲基四胺0.8-1份。輔料中的活性劑可選擇為2-3份的碳酸鋅和2-3份的甘油或二甘醇或三乙醇胺。輔料中的軟化劑可選擇為1-1.5份的硬脂酸和10-30份的變壓器油或錠子油或凡士林。輔料中的防老劑可選擇為0.8-1.2份的Z-巰基苯并咪唑或苯乙烯化苯酚。
本發(fā)明的關(guān)鍵點是主料與補強劑的篩選。一般情況下，橡膠的耐磨性隨拉伸強度的提高而增加，天然橡膠的拉伸強度比較高，因而在原配方中就選作主料。但是在一些特殊情況下，如在磨耗時，由于橡膠表面會在極快的變形速度下出現(xiàn)未及發(fā)展拉伸結(jié)晶的情況，而天然橡膠本身的摩擦系數(shù)較高，當其表面經(jīng)受多次形變后，拉伸強度會下降較多，出現(xiàn)卷曲磨耗，從而影響了耐磨性。這是現(xiàn)有內(nèi)層膠耐磨性不能提高的原因之一，因而有必要加以替換。丁苯橡膠由于其微觀結(jié)構(gòu)較好而適合做為耐磨膠。因其1，4-鏈節(jié)高，使其強力、動態(tài)模量和彈性隨之提高，耐磨性提高。且其機械化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性均優(yōu)于天然橡膠，故在本發(fā)明配方中予以保留。順丁橡膠的摩擦系數(shù)較低，動態(tài)模量高，耐熱氧化性能好，故耐磨耗。將其與丁苯橡膠并用，則有利于耐磨性的提高，且還可改進順丁橡膠的加工性能和物理性能。但是，由于順丁橡膠自身的補強性差，強度較低，抗撕裂性較差，因此在膠料中必須配以適合的補強劑，這樣才能真正制出高耐磨性的內(nèi)層膠。傳統(tǒng)配方中的補強劑是高耐磨炭黑，因其粒徑較大，使膠料的結(jié)構(gòu)相應(yīng)有所降低，不能充分彌補順丁橡膠的不足。白炭黑與高耐磨炭黑相比，粒徑小，通過試驗得知，炭黑粒徑越小，結(jié)構(gòu)越高，其膠料的拉伸強度、定伸應(yīng)力等均相應(yīng)提高，而這些特性恰好能夠彌補順丁橡膠強度低、抗撕裂性差的缺陷，因此選擇白炭黑做補強劑是最為理想的。這樣所制出的內(nèi)層膠的耐磨性大幅度提高，經(jīng)試驗檢測，阿克隆磨耗為0.3，遠遠優(yōu)于按傳統(tǒng)配方制作的內(nèi)層膠。
為進一步改善內(nèi)層膠的物理性能，尤其是透光性，使其與傳統(tǒng)內(nèi)層膠有明顯的外觀顏色區(qū)別，以實現(xiàn)更新?lián)Q代的目的，對內(nèi)層膠輔料中的各種輔劑也進行了適當調(diào)整。在提高透光度這一思想指導下，促進劑CZ用透光性好的促進劑H(六亞甲基四胺)取代。另外，由于白炭黑的加入，因其粒徑小，會吸附促進劑，而延遲硫化，易噴霜，故需增加促進劑的種類，并稍微增加用量。這樣，將促進劑DM、促進劑M(巰醇基苯并噻唑)、促進劑D(二苯胍)三種或至少兩種與促進劑H共用，即可達到防止噴霜，正常硫化的功效。活性劑氧化鋅用碳酸鋅替代，以提高透明性，同時還應(yīng)加入甘油、二甘醇或三乙醇胺中的一種，以使膠料的硫化速度加快，并改善白炭黑在膠料中的分散性，提高制品的物理性能。軟化劑中保留硬脂酸，但用變壓器油、錠子油或者凡士林來取代顏色較重的40#機油。防老劑從防老化加透明的角度考慮，選用防老劑MB(Z-巰基苯并咪唑)或者防老劑SP(苯乙烯化苯酚)取代防老劑D。
在上述各種主料和輔料中，其用量基本保持在傳統(tǒng)配方的用量范圍值內(nèi)，這樣即可保證制品的各種理化性能。用量有所變動的僅軟化劑中的操作油(變壓器油等)，其用量因白炭黑的加入而有所提高，并隨白炭黑的用量增加而增大，這樣才能保證膠料的物理性能和加工性能。
本發(fā)明在基本不增加成本的情況下，改變了噴砂膠管內(nèi)層膠一慣的老黑色，使之呈現(xiàn)出半透明牛筋色，與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，產(chǎn)生明顯的區(qū)別，且阿克隆磨耗為0.3，耐磨度超出傳統(tǒng)噴砂膠管內(nèi)層膠2.5倍以上，大大提高了噴砂膠管的使用壽命，解決了用戶反映強烈的普通噴砂膠管內(nèi)層膠耐磨度低、使用壽命短的問題。
實施例1噴砂膠管內(nèi)層膠配方為(重量份，下同)丁苯橡膠50份，順丁橡膠50份，硫磺1.8份，巰醇基苯并噻唑(以下簡稱促進劑M)2份，二硫化二苯并噻唑(以下簡稱促進劑DM)1.5份，二苯胍(以下簡稱促進劑D)0.7份，六亞甲基四胺(以下簡稱促進劑H)0.8份，碳酸鋅3份，甘油2份，硬脂酸1.5份，變壓器油10份，白炭黑30份，Z-巰基苯并咪唑(以下簡稱防老劑MB)1份。
實施例2內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠30份，順丁橡膠70份，硫磺1份，促進劑M 2.5份，促進劑DM 1.9份，促進劑D 0.5份，促進劑H 1份，碳酸鋅2份，二甘醇3份，硬脂酸1.4份，錠子油15份，白炭黑37份，防老劑MB 0.8份。
實施例3內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠25份，順丁橡膠75份，硫磺1.2份，促進劑M 1.7份，促進劑DM 2.2份，促進劑D 1份，促進劑H 0.9份，碳酸鋅2份，三乙醇胺2份，硬脂酸1.3份，凡士林20份，白炭黑45份，防老劑MB 1.2份。
實施例4內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠65份，順丁橡膠35份，硫磺2.2份，促進劑M 2.5份，促進劑DM 1.5份，促進劑H 0.8份，碳酸鋅3份，甘油3份，硬脂酸1.2份，凡士林25份，白炭黑52份，苯乙烯化苯酚(以下簡稱防老劑SP)1.2份。
實施例5內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠75份，順丁橡膠25份，硫磺2.5份，促進劑M 1.7份，促進劑DM 2.2份，促進劑H 1份，碳酸鋅2.5份，二甘醇2.5份，硬脂酸1.1份，變壓器油30份，白炭黑60份，防老劑SP 1份。
實施例6內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠45份，順丁橡膠55份，硫磺2份，促進劑M 4份，促進劑D 0.5份，促進劑H 0.9份，碳酸鋅2.3份，三乙醇胺2.7份，硬脂酸1份，錠子油13份，白炭黑35份，防老劑SP 0.8份。
實施例7內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠60份，順丁橡膠40份，硫磺1.4份，促進劑M 3份，促進劑D 1份，促進劑H 0.8份，碳酸鋅2.8份，甘油2.2份，硬脂酸1.3份，錠子油17份，白炭黑40份，防老劑MB0.9份。
實施例8內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠69份，順丁橡膠31份，硫磺1.6份，促進劑DM 4份，促進劑D 0.5份，促進劑H 0.9份，碳酸鋅3份，二甘醇2份，硬脂酸1.4份，凡士林22份，白炭黑50份，防老劑SP 1份。
實施例9內(nèi)層膠配方為丁苯橡膠53份，順丁橡膠47份，硫磺2.4份，促進劑DM 3份，促進劑D 1份，促進劑H 1份，碳酸鋅2份，三乙醇胺3份，硬脂酸1.5份，變壓器油28份，白炭黑55份，防老劑MB 1.1份。
權(quán)利要求
1.一種噴砂膠管內(nèi)層膠配方，包括有主料和輔料，主料中包括有丁苯橡膠，輔料中包括有硫化劑、促進劑、活性劑、軟化劑、補強劑和防老劑，其特征在于a、主料中還包括有順丁橡膠，其與丁苯橡膠的加入量均為25-75份(重量份，下同)，且二者之和為100份，b、補強劑為白炭黑，其加入量為30-60份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的促進劑及加入量為巰醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二硫化二苯并噻唑 1.5-2.2份，二苯胍0.5-1份，六亞甲基四胺 0.8-1份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的促進劑及加入量為巰醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二硫化二苯并噻唑 1.5-2.2份，六亞甲基四胺 0.8-1份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的促進劑及加入量為巰醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二苯胍0.5-1份，六亞甲基四胺 0.8-1份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的促進劑及加入量為二硫化二苯并噻唑 3-4份，二苯胍0.5-1份，六亞甲基四胺 0.8-1份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的活性劑為2-3份的碳酸鋅和2-3份的甘油或二甘醇或三乙醇胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的軟化劑為1-1.5份的硬脂酸和10-30份的變壓器油或錠子油或凡士林。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)層膠配方，其特征在于所述的防老劑為0.8-1.2份的Z-巰基苯并咪唑或苯乙烯化苯酚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橡膠的化學改性,公開的是一種噴砂橡膠軟管中的內(nèi)層膠配方,該配方的主料為丁苯橡膠和順丁橡膠,加入量均為25—75份,輔料包括有硫化劑、促進劑、活性劑、軟化劑、補強劑和防老劑,主要是選用白炭黑做補強劑,并在每百份主料中添加30—60份白炭黑。本發(fā)明內(nèi)層膠磨耗量為0.3,大大提高了噴砂膠管的使用壽命,并且通過調(diào)整輔料,使內(nèi)層膠呈現(xiàn)出半透明牛筋色,使新老產(chǎn)品在耐磨度和直觀顏色上形成明顯的區(qū)別。
文檔編號C08K13/00GK1194277SQ9710351
公開日1998年9月30日 申請日期1997年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月21日
發(fā)明者劉均平, 張文朝 申請人:劉均平