一種epdm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)泡材料領(lǐng)域，尤其涉及一種EPDM發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以塑料、橡膠、彈性體等高分子材料為基體，內(nèi)部充滿氣泡的孔狀結(jié)構(gòu)材料稱為聚 合物發(fā)泡材料。作為發(fā)泡材料中的一大類，聚合物發(fā)泡材料可以分為諸多品種，絕大部分熱 固性塑料和熱塑性塑料一級橡膠均能被加工成發(fā)泡材料，其中以聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙 烯等聚合物為基體的發(fā)泡材料最為常見。在日常生活用品、運(yùn)動領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、建筑設(shè)施 等行業(yè)中均可見證聚合物發(fā)泡材料的存在。
[0003] 三元乙丙橡膠（EPDM)是由乙烯、丙烯以及少量的第三單體共聚而成的橡膠，它 的主鏈上是由化學(xué)穩(wěn)定的飽和烴組成，只是在側(cè)鏈中含有不飽和雙鍵，分子內(nèi)無極性取代 基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈在較寬的溫度范圍內(nèi)保持柔性；因而具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，耐 老化性、耐化學(xué)藥品性、電絕緣性，沖擊彈性和低溫性能，以及耐熱水性能等；三元乙丙橡膠 (EPDM)泡沫材料具有優(yōu)異的緩沖、密封、隔熱、隔音等性能，可應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、包裝 等領(lǐng)域。
[0004] 由于現(xiàn)在工業(yè)中許多領(lǐng)域?qū)PDM發(fā)泡材料的能量吸收率、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長 率、撕裂強(qiáng)度、耐高溫、阻尼等性能有更高的要求，因此研發(fā)出新型的EPDM發(fā)泡材料使其具 備上述優(yōu)良的性能，顯得格外重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種力 學(xué)性能較好、低溫阻尼性能優(yōu)良、能量吸收率較高、生產(chǎn)工藝簡單且生產(chǎn)成本較低的一種 EPDM發(fā)泡材料及其制備方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種EPDM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的 原料制得：
[0007]
[0008] 具體地，所述EPDM門尼粘度為40,乙烯含量為55wt%，ENB含量為5. 0。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種制備EPDM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：
[0010] Sl、塑煉：先將EPDM基料在開煉機(jī)中塑煉5min，得到混煉膠1 ;
[0011] S2、混煉：再依次加入炭黑、石蠟油、氧化鈣和硬脂酸，進(jìn)行混煉，得到混煉膠2 ;
[0012] S3、預(yù)硫化：向所述混煉膠2中加入硫磺進(jìn)行預(yù)硫化，得到預(yù)硫化膠；
[0013] S4、二次混煉：向所述預(yù)硫化膠中加入硫磺和硫化體繼續(xù)混煉5min，得到混凝膠 3 ；
[0014] S5、出片制樣：將所述步驟S4中的混凝膠3進(jìn)行出片制樣，試樣標(biāo)準(zhǔn)為 IOcmX IOcmX 0. 5cm ；
[0015] S6、發(fā)泡：將所述步驟S5中的樣品在熱循環(huán)烘箱中進(jìn)行自由發(fā)泡，得到發(fā)泡材料。
[0016] 進(jìn)一步地，所述步驟Sl中的開煉機(jī)為雙輥式開煉機(jī)，所述雙輥式開煉機(jī)的輥溫為 40 Γ 〇
[0017] 進(jìn)一步地，所述步驟S2中的混煉溫度為50°C，混煉時間為lOmin。
[0018] 進(jìn)一步地，所述步驟S3中的預(yù)硫化溫度為170°C，時間為lOmin。
[0019] 進(jìn)一步地，所述步驟S6中的發(fā)泡溫度為180~195°C，時間為10~30min。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] (1)本發(fā)明采用的發(fā)泡方法為熱空氣自由發(fā)泡，制得的EPDM發(fā)泡材料具有較低的 發(fā)泡膠密度、較好的力學(xué)性能、較均勻的泡孔結(jié)構(gòu)。
[0022] (2)本發(fā)明生產(chǎn)EPDM工藝過程中使用了預(yù)硫化工藝，使膠料在發(fā)泡之前建立一定 的交聯(lián)度為手段，一方面延長了橡膠分子鏈的松弛時間，使發(fā)泡過程中從一種平衡狀態(tài)向 另一種平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化速率降低，提高了泡孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；另一方面通過控制交聯(lián)速率， 減少了發(fā)泡劑的早期浪費(fèi)，提高了發(fā)泡劑的利用效率。
[0023] (3)本發(fā)明采用的發(fā)泡劑用量為12phr時，材料的能量吸收率最高。
[0024] (4)本發(fā)明制備的EPDM發(fā)泡材料，?；瘻囟仍?30~-40 °C，損耗正切峰值為 0. 8~I. 0,滿足了阻尼用聚合物材料的相關(guān)要求。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面對本實(shí)發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的 范圍。
[0026] 實(shí)施例1 :
[0027] 本實(shí)施例公開了一種EPDM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡 膠EPDM lOOphr、炭黑N550 20phr、石錯油30phr、偶氮二甲酰胺8phr、硫磺1.5phr、促進(jìn)劑 D 0. 5phr、促進(jìn)劑MBT I. 5phr、促進(jìn)劑TMTD 0. 5phr、氧化|丐2phr、氧化鋅5phr和硬脂酸 3phr，所述EPDM門尼粘度為40,乙烯含量為55wt %，ENB含量為5. 0。
[0028] 本實(shí)施例還公開了制備所述EPDM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：S1、塑煉： 先將EPDM基料在輥溫為40°C的雙輥式開煉機(jī)中塑煉5min，得到混煉膠I ;S2、混煉：再依次 加入炭黑、石蠟油、氧化鈣和硬脂酸，與50°C混煉lOmin，得到混煉膠2 ;S3、預(yù)硫化：向所述 混煉膠2中加入硫磺進(jìn)行預(yù)硫化，預(yù)硫化溫度為170°C，時間為lOmin，得到預(yù)硫化膠；S4、 二次混煉：向所述預(yù)硫化膠中加入硫磺和硫化體繼續(xù)混煉5min，得到混凝膠3 ;S5、出片制 樣：將所述步驟S4中的混凝膠3進(jìn)行出片制樣，試樣標(biāo)準(zhǔn)為IOcmX IOcmXO. 5cm ;S6、發(fā)泡： 將所述步驟S5中的樣品在熱循環(huán)烘箱中于180~195°C進(jìn)行自由發(fā)泡，發(fā)泡時間為10~ 30min，得到發(fā)泡材料。
[0029] 實(shí)施例2 :
[0030] 本實(shí)施例公開了一種EPDM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡 膠EPDM lOOphr、炭黑N550 20phr、石錯油40phr、偶氮二甲酰胺12phr、硫磺I. 5phr、促進(jìn) 劑D 0. 5phr、促進(jìn)劑MBT 1.5phr、促進(jìn)劑TMTD 0. 5phr、氧化氧化鋅5phr和硬脂酸 3phr，所述EPDM門尼粘度為40,乙烯含量為55wt %，ENB含量為5. 0。
[0031] 本實(shí)施例還公開了制備所述EPDM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：S1、塑煉： 先將EPDM基料在輥溫為40°C的雙輥式開煉機(jī)中塑煉5min，得到混煉膠I ;S2、混煉：再依次 加入炭黑、石蠟油、氧化鈣和硬脂酸，與50°C混煉10min，得到混煉膠2 ;S3、預(yù)硫化：向所述 混煉膠2中加入硫磺進(jìn)行預(yù)硫化，預(yù)硫化溫度為170°C，時間為10min，得到預(yù)硫化膠；S4、 二次混煉：向所述預(yù)硫化膠中加入硫磺和硫化體繼續(xù)混煉5min，得到混凝膠3 ;S5、出片制 樣：將所述步驟S4中的混凝膠3進(jìn)行出片制樣，試樣標(biāo)準(zhǔn)為IOcmX IOcmXO. 5cm ;S6、發(fā)泡： 將所述步驟S5中的樣品在熱循環(huán)烘箱中于180~195°C進(jìn)行自由發(fā)泡，發(fā)泡時間為10~ 30min，得到發(fā)泡材料。
[0032] 實(shí)施例3 :
[0033] 本實(shí)施例公開了一種EPDM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡 膠EPDM 100phr、炭黑N550 50phr、石錯油30phr、偶氮二甲酰胺15phr、硫磺I. 5phr、促進(jìn) 劑D 0· 5phr、促進(jìn)劑MBT I. 5phr、促進(jìn)劑TMTD0. 5phr、氧化|丐2phr、氧化鋅5phr和硬脂酸 3phr，所述EPDM門尼粘度為40,乙烯含量為55wt %，ENB含量為5. 0。
[0034] 本實(shí)施例還公開了制備所述EPDM發(fā)泡材料的方法，具體包括以下步驟：S1、塑煉： 先將EPDM基料在輥溫為40°C的雙輥式開煉機(jī)中塑煉5min，得到混煉膠I ;S2、混煉：再依次 加入炭黑、石蠟油、氧化鈣和硬脂酸，與50°C混煉lOmin，得到混煉膠2 ;S3、預(yù)硫化：向所述 混煉膠2中加入硫磺進(jìn)行預(yù)硫化，預(yù)硫化溫度為170°C，時間為lOmin，得到預(yù)硫化膠；S4、 二次混煉：向所述預(yù)硫化膠中加入硫磺和硫化體繼續(xù)混煉5min，得到混凝膠3 ;S5、出片制 樣：將所述步驟S4中的混凝膠3進(jìn)行出片制樣，試樣標(biāo)準(zhǔn)為IOcmX IOcmXO. 5cm ;S6、發(fā)泡： 將所述步驟S5中的樣品在熱循環(huán)烘箱中于180~195°C進(jìn)行自由發(fā)泡，發(fā)泡時間為10~ 30min，得到發(fā)泡材料。
[0035] 本發(fā)明的有益效果是：
[0036] (1)本發(fā)明采用的發(fā)泡方法為熱空氣自由發(fā)泡，制得的EPDM發(fā)泡材料具有較低的 發(fā)泡膠密度、較好的力學(xué)性能、較均勻的泡孔結(jié)構(gòu)。
[0037] (2)本發(fā)明生產(chǎn)EPDM工藝過程中使用了預(yù)硫化工藝，使膠料在發(fā)泡之前建立一定 的交聯(lián)度為手段，一方面延長了橡膠分子鏈的松弛時間，使發(fā)泡過程中從一種平衡狀態(tài)向 另一種平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化速率降低，提高了泡孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；另一方面通過控制交聯(lián)速率， 減少了發(fā)泡劑的早期浪費(fèi)，提高了發(fā)泡劑的利用效率。
[0038] (3)本發(fā)明采用的發(fā)泡劑用量為12phr時，材料的能量吸收率最高。
[0039] (4)本發(fā)明制備的EPDM發(fā)泡材料，?；瘻囟仍?30~-40 °C，損耗正切峰值為 0. 8~1. 0,滿足了阻尼用聚合物材料的相關(guān)要求。
[0040] 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種EPDM發(fā)泡材料，其特征在于，由以下重量份配比的原料制得：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種EPDM發(fā)泡材料，其特征在于，所述EPDM門尼粘度為40， 乙烯含量為55wt %，ENB含量為5. 0。3. -種制備如權(quán)利要求1所述的EPDM發(fā)泡材料的方法，其特征在于包括以下步驟： 51、 塑煉：先將EPDM基料在開煉機(jī)中塑煉5min，得到混煉膠1 ; 52、 混煉：再依次加入炭黑、石蠟油、氧化鈣和硬脂酸，進(jìn)行混煉，得到混煉膠2 ; 53、 預(yù)硫化：向所述混煉膠2中加入硫磺進(jìn)行預(yù)硫化，得到預(yù)硫化膠； 54、 二次混煉：向所述預(yù)硫化膠中加入硫磺和硫化體繼續(xù)混煉5min，得到混凝膠3 ; 55、 出片制樣：將所述步驟S4中的混凝膠3進(jìn)行出片制樣，試樣標(biāo)準(zhǔn)為 IOcmX IOcmX 0. 5cm ； 56、 發(fā)泡：將所述步驟S5中的樣品在熱循環(huán)烘箱中進(jìn)行自由發(fā)泡，得到發(fā)泡材料。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備EPDM發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述步驟Sl中的開 煉機(jī)為雙輥式開煉機(jī)，所述雙輥式開煉機(jī)的輥溫為40 °C。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備EPDM發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述步驟S2中的混 煉溫度為50°C，混煉時間為IOmin。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備EPDM發(fā)泡材料的方法，其特征在于，所述步驟S3中的預(yù) 硫化溫度為170°C，時間為lOmin。7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制備EPDM發(fā)泡材料的方法，其特征在 于，所述步驟S6中的發(fā)泡溫度為180~195°C，時間為10~30min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)泡材料領(lǐng)域，公開了一種EPDM發(fā)泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡膠EPDM？100phr、炭黑N55020～50phr、石蠟油30phr、偶氮二甲酰胺3～15phr、硫磺1.5phr、促進(jìn)劑D？0.5phr、促進(jìn)劑MBT？1.5phr、促進(jìn)劑TMTD？0.5phr、氧化鈣2phr、氧化鋅5phr和硬脂酸3phr；本發(fā)明也公開了制備所述EPDM發(fā)泡材料的方法，該方法工藝簡單、生產(chǎn)成本低、且制備的EPDM發(fā)泡材料力學(xué)性能較好、低溫阻尼性能優(yōu)良、能量吸收率較高。
【IPC分類】C08K3/22, C08K5/31, C08K5/47, C08K3/04, C08K5/40, C08L91/06, C08K3/06, C08J9/10, C08K13/02, C08L23/16, C08K5/09
【公開號】CN105061906
【申請?zhí)枴緾N201510438575
【發(fā)明人】韋海棉
【申請人】韋海棉
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月23日