環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠助劑及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]秋蘭姆類促進(jìn)劑是在橡膠制品中廣泛應(yīng)用的硫化促進(jìn)劑，包括一硫化秋蘭姆、二硫化秋蘭姆和多硫化秋蘭姆，其中二硫化秋蘭姆和多硫化秋蘭姆在常規(guī)硫化溫度下易釋放出活性硫，使膠料“無硫硫化”。用二硫化秋蘭姆促進(jìn)劑時(shí)，多采用二硫化四甲基秋蘭姆(促進(jìn)劑TMTD)、二硫化四乙基秋蘭姆(促進(jìn)劑TETD)等。近年來，許多科學(xué)家認(rèn)為含有亞硝基的化合物是致癌物質(zhì)。而被應(yīng)用多年的秋蘭姆促進(jìn)劑(TMTD、TETD)等在硫化時(shí)會(huì)產(chǎn)生致癌的亞硝基胺。隨著REACH法規(guī)的提出，無毒環(huán)保的產(chǎn)品受到廣泛的關(guān)注。特別是橡膠制品釋放出的易致癌N-亞硝胺問題，亞硝胺在人體內(nèi)可能會(huì)將DNA烷基化，最終誘發(fā)癌癥。亞硝胺不僅可以通過呼吸道、消化道等進(jìn)入人體，也可以通過皮膚的吸收進(jìn)入體內(nèi)誘發(fā)癌癥。為了避免秋蘭姆類促進(jìn)劑給人們帶來的危害，出現(xiàn)了秋蘭姆類促進(jìn)劑的替代品一一二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)，雖仍屬秋蘭姆類，但因生成的二芐基亞硝胺分子量大，熔點(diǎn)高，是既然不揮發(fā)又不溶于水的非致癌性的物質(zhì)，并且生成的二芐基亞硝胺的量極少，此外，由于TBzTD是非極性的，所以也不會(huì)產(chǎn)生噴霜。
[0003]TBzTD是橡膠促進(jìn)劑秋蘭姆類產(chǎn)品之一，為超速硫化促進(jìn)劑，適用于天然橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、三元乙丙橡膠和乳膠，其硫化促進(jìn)效果與TMTD相似，硫化速度稍遜于TMTD，但穩(wěn)定性勝于TMTD。該產(chǎn)品廣泛適用于制造電線電纜、輪胎、膠帶、著色透明制品、鞋類、耐熱制品等，并且不產(chǎn)生可致癌亞硝胺，是綠色、安全、環(huán)保、高效的橡膠硫化促進(jìn)劑，可替代二硫化四甲基秋蘭姆(促進(jìn)劑TMTD)、二硫化四乙基秋蘭姆(促進(jìn)劑TETD)、二硫化甲基苯基秋蘭姆(MPhTD)，加工安全性更好，擁有更長(zhǎng)的焦燒時(shí)間，可作為天然橡膠、丁基橡膠和丁苯橡膠的快速硫化主促進(jìn)劑或助促進(jìn)劑，有時(shí)也可用于PVC橡膠硫化抑制劑。TBzTD分子量大，熔點(diǎn)高，不易分解，故不產(chǎn)生可致癌亞硝胺，目前，已成為極具發(fā)展?jié)摿Φ那锾m姆類硫化促進(jìn)劑新品種。
[0004]然而TBzTD是一種淡黃色粉末，作為促進(jìn)劑添加至橡膠中時(shí)，其在橡膠中分散是否均勻?qū)ο鹉z制品的外觀和性能影響較大。粉末狀的TBzTD在橡膠混煉過程中若直接添加，存在分散不均勻和粉塵飛揚(yáng)的問題，粉塵飛揚(yáng)會(huì)使操作工皮膚產(chǎn)生過敏現(xiàn)象，影響工人身體健康，同時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染問題。而為解決TBzTD在橡膠中的分散性問題，提高其分散均勻性，現(xiàn)有通常的做法是提高橡膠混煉溫度和延長(zhǎng)混煉時(shí)間等，但這會(huì)造成交聯(lián)過度，降低橡膠生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒及其制備方法，將TBzTD制備成母粒，以提高TBzTD在高端橡膠制品制備混煉過程中的分散效率和環(huán)保性，提高配方的精確性和TBzTD有效成分的分散性，同時(shí)提高TBzTD與橡膠的相容性，并減少粉塵污染、改善工作環(huán)境。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆69?82份，橡膠載體10?16份，EVA樹脂3?5份，硬脂酸鋅I?6份，橡膠油I?10份。
[0007]作為優(yōu)選，所述的橡膠載體包括三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、丙烯酸酯橡膠和氯醇橡膠中的任一種或兩種。
[0008]作為優(yōu)選，還包括金屬氧化物粉末I?5份，所述的金屬氧化物粉末為氧化鎂、氧化鋅和氧化鉛中的任一種，所述的金屬氧化物的平均粒徑為I?30微米。
[0009]作為優(yōu)選，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆70份，橡膠載體13份，EVA樹脂5份，硬脂酸鋅3份，橡膠油9份。
[0010]上述環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將橡膠載體按配比投入到密煉機(jī)中，在溫度為65?85°C、轉(zhuǎn)速為40?55 r/min的條件下混煉3?8 min ；
(3)將余下的各原料投入到步驟(2)的密煉機(jī)中，在溫度為65?85°C、轉(zhuǎn)速為40?55 r/min的條件下繼續(xù)混煉4?9 min，得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機(jī)，擠出、切粒，即得到環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(4)中，將步驟(3)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，經(jīng)80?100目的濾網(wǎng)過濾后擠出切粒，即得到環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。母膠粒制備時(shí)，過濾后造粒，使制備得到的母膠粒無雜質(zhì)和灰塵，后續(xù)用于制造橡膠擠出制品時(shí)不會(huì)產(chǎn)生濾網(wǎng)堵塞現(xiàn)象，尤其適用于對(duì)質(zhì)量及精度要求較高的橡膠擠出制品，能降低橡膠擠出制品的廢品率，提尚成品率。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明提供的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒及其制備方法，通過將TBzTD加工成預(yù)分散母膠粒，便于其更好更準(zhǔn)確地使用。采用TBzTD-70預(yù)分散母膠粒，可提高TBzTD在高端橡膠制品制備混煉過程中的分散效率和環(huán)保性，便于稱量，提高配方的精確性和TBzTD有效成分的分散性，同時(shí)提高TBzTD與橡膠的相容性，并有效減少粉塵污染、改善工作環(huán)境，性價(jià)比高，適用范圍廣，市場(chǎng)前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]實(shí)施例一的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆70份，三元乙丙橡膠13份，EVA樹脂5份，硬脂酸鋅3份，橡膠油9份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將三元乙丙橡膠按配比投入到密煉機(jī)中，在溫度為70°C、轉(zhuǎn)速為50 r/min的條件下混煉5 min ；
(3)將二硫化四芐基秋蘭姆、EVA樹脂、硬脂酸鋅和橡膠油投入到步驟(2)的密煉機(jī)中，在溫度為70 °C、轉(zhuǎn)速為50 r/min的條件下繼續(xù)混煉4 min，得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機(jī)，經(jīng)80目的濾網(wǎng)過濾后擠出切粒，即得到實(shí)施例一的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。經(jīng)檢測(cè)，該母膠20°C的密度為1.14 g/cm3，50°C 的門尼粘度 ML (1+4)為 49.9。
[0015]實(shí)施例二的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆75份，丁腈橡膠10份，EVA樹脂4份，硬脂酸鋅I份，氧化鉛粉末I份，橡膠油9份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將丁腈橡膠按配比投入到密煉機(jī)中，在溫度為75°C、轉(zhuǎn)速為45 r/min的條件下混煉 6 min ；
(3)將二硫化四芐基秋蘭姆、EVA樹脂、硬脂酸鋅、氧化鉛粉末和橡膠油投入到步驟(2)的密煉機(jī)中，在溫度為75 °C、轉(zhuǎn)速為45 r/min的條件下繼續(xù)混煉5 min，得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機(jī)，擠出、切粒，即得到實(shí)施例二的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。經(jīng)檢測(cè)，該母膠20°C的密度為1.16 g/cm3，50°C的門尼粘度ML (1+4)為 50.3。
[0016]實(shí)施例三的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆80份，三元乙丙橡膠5份，二元乙丙橡膠5份，EVA樹脂3份，硬脂酸鋅2份，橡膠油5份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將三元乙丙橡膠和二元乙丙橡膠按配比投入到密煉機(jī)中，在溫度為85°C、轉(zhuǎn)速為55 r/min的條件下混煉5 min ；
(3)將二硫化四芐基秋蘭姆、EVA樹脂、硬脂酸鋅和橡膠油投入到步驟(2)的密煉機(jī)中，在溫度為85 °C、轉(zhuǎn)速為55 r/min的條件下繼續(xù)混煉5 min，得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機(jī)，經(jīng)100目的濾網(wǎng)過濾后擠出切粒，即得到實(shí)施例三的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。經(jīng)檢測(cè)，該母膠20°C的密度為1.13 g/cm3，50°C 的門尼粘度 ML (1+4)為 50.0。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆69?82份，橡膠載體10?16份，EVA樹脂3?5份，硬脂酸鋅I?6份，橡膠油I?10份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒，其特征在于，所述的橡膠載體包括三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、丙烯酸酯橡膠和氯醇橡膠中的任一種或兩種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒，其特征在于，還包括金屬氧化物粉末I?5份，所述的金屬氧化物粉末為氧化鎂、氧化鋅和氧化鉛中的任一種，所述的金屬氧化物的平均粒徑為I?30微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四芐基秋蘭姆70份，橡膠載體13份，EVA樹脂5份，硬脂酸鋅3份，橡膠油9份。5.權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料； (2)將橡膠載體按配比投入到密煉機(jī)中，在溫度為65?85°C、轉(zhuǎn)速為40?55 r/min的條件下混煉3?8 min ； (3)將余下的各原料投入到步驟(2)的密煉機(jī)中，在溫度為65?85°C、轉(zhuǎn)速為40?55 r/min的條件下繼續(xù)混煉4?9 min，得到膠料； (4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機(jī)，擠出、切粒，即得到環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，將步驟(3)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，經(jīng)80?100目的濾網(wǎng)過濾后擠出切粒，即得到環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為：二硫化四芐基秋蘭姆69～82份，橡膠載體10～16份，EVA樹脂3～5份，硬脂酸鋅1～6份，橡膠油1～10份；本發(fā)明提供的環(huán)保型橡膠助劑TBzTD預(yù)分散母膠粒及其制備方法，通過將TBzTD加工成預(yù)分散母膠粒，便于其更好更準(zhǔn)確地使用；采用TBzTD-70預(yù)分散母膠粒，可提高TBzTD在高端橡膠制品制備混煉過程中的分散效率和環(huán)保性，便于稱量，提高配方的精確性和TBzTD有效成分的分散性，同時(shí)提高TBzTD與橡膠的相容性，并有效減少粉塵污染、改善工作環(huán)境，性價(jià)比高，適用范圍廣，市場(chǎng)前景廣闊。
【IPC分類】C08K5/098, C08L9/02, C08L23/16, C08L33/04, C08L71/03, C08L9/06, C08K5/40, C08J3/22, C08L23/08, C08K3/22
【公開號(hào)】CN105111539
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510567709
【發(fā)明人】連千榮, 趙奕玲
【申請(qǐng)人】寧波硫華聚合物有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日