一種丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并用閉孔二次發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹 脂并用閉孔二次發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丁苯橡膠隨著國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)的成熟已得到廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，較好彈性和耐磨 性、耐龜裂性、抗?jié)窕约皟r(jià)格優(yōu)勢成為主流膠種，但拉伸、撕裂強(qiáng)度不高，耐化學(xué)品耐候 性、壓紋塑形不佳；天然橡膠具有很好的回彈性、伸長率、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度，但在缺點(diǎn)方 面壓紋、塑性等均表現(xiàn)不佳，基本與丁苯橡膠相似；高苯乙烯樹脂近年來其優(yōu)異的機(jī)械剛 度、耐磨性等被廣泛使用于鞋材發(fā)泡材料領(lǐng)域，但高苯乙烯樹脂制品同樣有柔軟度差、收縮 性大的缺點(diǎn)，且均為一次硫化產(chǎn)品，工藝水平低下。三種材料在互溶性上由于前兩者是屬于 橡膠材料，而后者是熱塑性彈性體，對于發(fā)泡材料來說加工相融合后的分散性差是個(gè)較大 難點(diǎn)，如何在工藝上改進(jìn)以提高分散性好、低成本、制品壓紋等表面處理耐磨、止滑綜合物 性好從而拓寬應(yīng)用范圍有待取得突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，針對上述的問題，本發(fā)明提出一種丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并 用閉孔二次發(fā)泡材料及其制備方法，所述丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并用閉孔二 次發(fā)泡材料為丁苯橡膠、天然橡膠和高苯乙烯樹脂可以較好相容性、分散性改良的共混材 料，以不降低物性拓寬使用領(lǐng)域，對丁苯橡膠、天然橡膠制品表面壓紋紋路的功能改善，加 入高苯乙烯樹脂提高機(jī)械剛度，制品表面壓紋紋路清晰；所生產(chǎn)制品無毒、無味、無污染，且 制品表面需要壓紋后耐磨止滑，在國內(nèi)醫(yī)療、航空、運(yùn)動(dòng)器材、水上運(yùn)動(dòng)、生活家居廣泛制品 表面壓紋紋路清晰的領(lǐng)域的材料使用上增強(qiáng)功能性，賦予制品以更好的耐老化性能、更高 的硬度和剛性、更大的機(jī)械強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度；所述丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并 用閉孔二次發(fā)泡材料的制備方法采用先進(jìn)的一次硫化、二次發(fā)泡工藝制程，保證和增強(qiáng)品 質(zhì)同時(shí)有效降低生產(chǎn)成本，提升競爭力。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的解決方案為： 一種丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并用閉孔二次發(fā)泡材料，由以下重量份配比 的組份制成： 丁苯橡膠 80100PHR 天然橡膠 1525PHR 混煉膠A (高苯乙烯樹脂+天然橡膠1 :1) 1525PHR 硬脂酸 12PHR 分散劑 0? 51. 5PHR 增塑劑 12PHR 氧化鋅 58PHR 抗氧劑 23PHR 阻燃劑 510PHR 補(bǔ)強(qiáng)劑 3050PHR 軟化劑 515PHR 交聯(lián)劑 35PHR 助交聯(lián)劑 24PHR 發(fā)泡劑 46PHR。
[0005] 進(jìn)一步的是：還包括炭黑，所述炭黑的重量份配比為0-10PHR。
[0006] 進(jìn)一步的是：所述炭黑為N330 ;所述分散劑為AT-B ;所述抗氧劑為BHT ;所述阻燃 劑為阻燃劑P ;所述助交聯(lián)劑為DM ;所述發(fā)泡劑為ADC6000。
[0007] 進(jìn)一步的是：所述增塑劑為石蠟LY-1。
[0008] 進(jìn)一步的是：所述補(bǔ)強(qiáng)劑為陶土。
[0009] 進(jìn)一步的是：所述軟化劑為環(huán)烷油4006#。
[0010] 進(jìn)一步的是：所述交聯(lián)劑為硫磺。
[0011] 前任一所述的丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并用閉孔二次發(fā)泡材料的制 備方法，包括如下步驟： (1) 混煉膠A素?zé)挘?(2) 天然橡膠素?zé)挘?(3) 混煉； (4) 壓延靜置； (5) 擠出出片； (6) 硫化發(fā)泡成型。
[0012] 進(jìn)一步的是，所述步驟如下： (1) 混煉膠A素?zé)挘簩⒏弑揭蚁渲?、天然橡膠、硬脂酸投入密煉機(jī)中，加壓至7公斤， 捏煉8分鐘，捏煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達(dá)到110°C ±5°C時(shí)出料獲得混煉膠A ;將混 煉膠A投入開煉機(jī)中，溫度控制在80°C ± 5°C，2mm翻料180秒，2mm厚度飄動(dòng)割取成相應(yīng)重 量分別靜置處理； (2) 天然橡膠素?zé)挘簩⑻烊幌鹉z、硬脂酸投入密煉機(jī)中，加壓至7公斤，捏煉10分鐘，捏 煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達(dá)到ll〇°C ±5°C時(shí)出料獲得天然橡膠素?zé)捘z；將天然橡膠 素?zé)捘z投入開煉機(jī)中，溫度控制在80°C ±5°C，5mm翻料180秒，2mm厚度飄動(dòng)割取成相應(yīng)重 量分別靜置處理； (3) 混煉：將丁苯橡膠、已素?zé)掛o置后的天然橡膠、已素?zé)掛o置后的混煉膠A、硬脂酸、 分散劑、增塑劑、氧化鋅、抗氧劑、阻燃劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、軟化劑、炭黑進(jìn)行混合獲得混合物，將混 合物投入到密煉機(jī)中，加壓至7公斤，捏煉13分鐘，溫度達(dá)到125°C ±5°C時(shí)快速充冷水降 溫，待溫度降到102°C ±5°C時(shí)，再加入交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，捏煉3分鐘，溫度達(dá)到 120°C時(shí)出料，得到混煉膠；將混煉膠投入開煉機(jī)中開煉，溫度控制在80°C ±5°C，先8mm厚 通兩次，再2mm薄通兩次，再5mm厚通兩次； (4) 壓延靜置：將經(jīng)步驟（3)處理后的混煉膠再次投入開煉機(jī)中進(jìn)行0. 5mm厚度壓延， 靜置冷卻8小時(shí)； (5) 擠出出片：將經(jīng)過步驟（4)處理后的混煉膠再投入開煉機(jī)中，溫度控制在 80 °C ± 5 °C，開煉600秒，然后再將混煉膠用擠出機(jī)以每分鐘2-3米的速度擠出，擠出機(jī)出料 溫度為85°C，擠出機(jī)連接的自動(dòng)裁斷出片輸送機(jī)出片稱量，靜置冷卻； (6) 硫化發(fā)泡成型：對經(jīng)過步驟（5)調(diào)控出片后的料片進(jìn)行再精確稱重，裝入相應(yīng)的硫 化機(jī)模內(nèi)發(fā)泡，硫化溫度在135°C ±5°C，保持時(shí)間在30分鐘，卸壓即得發(fā)泡體并修邊；將發(fā) 泡體發(fā)泡體裝入相應(yīng)的發(fā)泡機(jī)模內(nèi)發(fā)泡，發(fā)泡溫度在168°C ±5°C，保持時(shí)間在35分鐘，卸 壓即得高彈性發(fā)泡體；將高彈性發(fā)泡體在室溫下自然冷卻7 -10天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮 后入庫或加工成型。
[0013] 進(jìn)一步的是：所述步驟（1)、步驟（2)、步驟（3)所用的密煉機(jī)為75L菱形葉軸W 型重錘密煉機(jī)，開煉機(jī)為18吋自動(dòng)翻料開煉機(jī)；所述步驟（4)所用的開煉機(jī)為16吋開煉 機(jī)；步驟（5)所用的開煉機(jī)為18吋自動(dòng)翻料開煉機(jī)，擠出機(jī)為250直徑長徑比1 :8熱喂料 單螺桿擠出機(jī)。
[0014] 通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：如上所述設(shè)計(jì)的丁苯橡膠和天然 橡膠和高苯乙烯樹脂并用閉孔二次發(fā)泡材料，是對丁苯橡膠、天然橡膠、高苯乙烯樹脂、硬 脂酸、分散劑、增塑劑、氧化鋅、抗氧劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、阻燃劑、交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑、軟化劑、炭黑和 發(fā)泡劑進(jìn)行相容共混加工，以形成綜合性能好、成本低、價(jià)格便宜的多元共混閉孔二次發(fā)泡 材料，共混后的綜合性能指標(biāo)大大超過了各橡膠單獨(dú)使用時(shí)的性能，保持丁苯橡膠較好彈 性和耐磨性、耐龜裂性、抗?jié)窕裕尤胩烊幌鹉z增大其回彈性、伸長率、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng) 度，加入尚苯乙稀樹脂提尚制品機(jī)械剛度、制品硬度、挺性、所生廣制品壓紋紋路清晰性，所 生產(chǎn)制品在壓紋紋路清晰從而耐磨、止滑功能上性能突出，無毒、無味、無污染，賦予制品以 更好的耐老化性能、更高的硬度和剛性、更大的機(jī)械強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度，其良好的機(jī)械性能、 彈性和優(yōu)良的相容性使本品具有廣泛的用途。所述丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并 用閉孔二次發(fā)泡材料的制備方法，在密煉混煉開煉基礎(chǔ)上特別增加了天然橡膠單獨(dú)素?zé)挘?高苯乙烯樹脂+天然橡膠1 :1混煉，再將兩種預(yù)煉膠和丁苯橡膠混煉和壓延靜置，克服了三 種橡膠樹脂相容性差的難點(diǎn)，制備工藝簡單易實(shí)行，適合大批量化生產(chǎn)制備使用。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016] 實(shí)施例1、實(shí)施例2所用到的材料來源規(guī)格如下表1所示：
表1、各原材料來源規(guī)格表 實(shí)施例1 所述丁苯橡膠和天然橡膠和高苯乙烯樹脂并用閉孔二次發(fā)泡材料的制備方法，包括如 下步驟： (1) 混煉膠A素?zé)挘簩?00PHR的高苯乙烯樹脂、100PHR的天然橡膠、0. 2PHR的硬脂酸 投入75L菱形葉軸W型重錘密煉機(jī)中，加壓至7公斤，捏煉8分鐘，捏煉過程中持續(xù)充冷水 降溫，溫度達(dá)到1 l〇°C時(shí)出料獲得混煉膠A ;將混煉膠A投入18吋自動(dòng)翻料開煉機(jī)中，溫度 控制在80°C，2mm翻料180秒，2mm厚度飄動(dòng)割取成相應(yīng)重量分別靜置處理； (2) 天然橡膠素?zé)挘簩?00PHR的天然橡膠、0. 2PHR的硬脂酸投入75L菱形葉軸W型 重錘密煉機(jī)中，加壓至7公斤，捏煉10分鐘，捏煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達(dá)到110°C 時(shí)出料獲得天然橡膠素?zé)捘z；將天然橡膠素?zé)捘z投入18吋自動(dòng)翻料開煉機(jī)中，溫度控制在 80°C，5mm翻料180秒，2mm厚度飄動(dòng)割取成相應(yīng)重量分別靜置處理； (3) 混煉：將100PHR的的丁苯橡膠、15PHR的已素?zé)掛o置后的天然橡膠、20PHR的已素 煉靜置后的混煉膠A、1. 5PHR的硬脂酸、1PHR分散劑、1. 5PHR增塑劑、6PHR的氧化鋅和3PHR 的抗氧劑、8PHR的阻燃劑、40PHR的補(bǔ)強(qiáng)劑、10PHR軟化劑、8PHR的炭黑進(jìn)行混合獲得混合 物，將混合物投入到75L菱形葉軸W型重錘密煉機(jī)中，加壓至7公斤，捏煉13分鐘，溫度達(dá) 至lj 125°C時(shí)快速充冷水降溫，待溫度降到102°C時(shí)，再加入4PHR的交聯(lián)劑、3PHR的助交聯(lián)劑 和4PHR的發(fā)泡劑，捏煉3分鐘，溫度達(dá)到120°C時(shí)出料，得到混煉膠；將混煉膠投入18吋自 動(dòng)翻料開煉機(jī)開煉，溫度控制在80°C，先8mm厚通兩次，再2mm薄通兩次，再5mm厚通兩次， 使各組分原料進(jìn)一步混合； (4) 壓延靜置：將經(jīng)步驟（3)處理后的混煉膠再次投入16吋開煉機(jī)中進(jìn)行0. 5mm厚度 壓延，靜置冷卻8小時(shí)； (5) 擠出出片：將經(jīng)過步驟（4)處理后的混煉膠再投入18吋自動(dòng)翻料開煉機(jī)中6_厚 度開煉，溫度控制在80°C，開煉600秒，使得各組分原料進(jìn)一步混合并預(yù)升溫；然后再將混 煉膠用250直徑長徑比1 :8熱喂料單螺桿擠出機(jī)以每分鐘2米的速度擠出，擠出機(jī)出料溫 度為85°C，擠出機(jī)連接的自動(dòng)裁斷出片輸送機(jī)出片稱量，靜置冷卻； (6) 硫化發(fā)泡成型：對經(jīng)過步驟（5)調(diào)控出片后的料片進(jìn)行再精確稱重，裝入相應(yīng)的硫 化機(jī)模內(nèi)發(fā)泡，硫化溫度在135°C，保持時(shí)間在30分鐘，卸壓即得發(fā)泡體并修邊；將發(fā)泡體 裝入相應(yīng)的300噸發(fā)泡機(jī)模內(nèi)發(fā)泡，發(fā)泡溫度168°C，保持時(shí)間在