一種高穩(wěn)定性橡膠排氣助劑配方及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠助劑，更具體地說(shuō)，它涉及一種高穩(wěn)定性橡膠排氣助劑配方及其 制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橡膠大分子在加熱下與交聯(lián)劑硫磺發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò) 程。經(jīng)過(guò)硫化后的橡膠稱(chēng)硫化膠。硫化是橡膠加工中的最后一個(gè)工序，可以得到定型的具有 實(shí)用價(jià)值的橡膠制品。在橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，硫磺交聯(lián)鍵的密度，決定著橡膠的硫化程度。 后者在工藝實(shí)踐中，是以膠料宏觀的物理機(jī)械性能或橡膠粘度的變化來(lái)判斷的。
[0003] 在硫化過(guò)程中，橡膠分子內(nèi)本身就帶有空氣，硫化是在高溫下進(jìn)行的，在橡膠分子 內(nèi)部的空氣會(huì)膨脹，形成氣泡，橡膠大分子發(fā)生交聯(lián)初期，分子量相對(duì)較小，橡膠分子還具 有一定的流動(dòng)性，部分氣體能夠被排出。但是流動(dòng)性能有限，無(wú)法將氣體完全排出，隨著進(jìn) 一步硫化，橡膠分子之間形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流動(dòng)性變差，將氣體包裹在內(nèi)，導(dǎo)致氣體無(wú)法 排出，導(dǎo)致最終的橡膠制品帶有氣泡。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，解決橡膠產(chǎn)品帶有氣泡這個(gè)問(wèn)題，一般有兩種方案，首先是直接通過(guò) 對(duì)橡膠進(jìn)行改性，得到高排氣的橡膠制品。但是這種方式其成本較高，難度較大，并且得到 的橡膠原料過(guò)分單一，不能大范圍使用到其他類(lèi)別的橡膠中去。另外一種方案便是在橡膠 制品中加入相應(yīng)的排氣助劑。
[0005] 但是，單一使用潤(rùn)滑劑，在硫化過(guò)程中，溫度較高，潤(rùn)滑劑是流體狀態(tài)，在硫化過(guò)程 中很容易流失，同時(shí)在高溫條件下，潤(rùn)滑劑容易發(fā)生分解，被破壞，導(dǎo)致排氣效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)發(fā)明的目的在于提供一種能提尚排氣性能、減少 潤(rùn)滑劑流失的橡膠排氣助劑。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案： 一種高穩(wěn)定性橡膠排氣助劑配方，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 硬脂酸鋅：5~25份， 丁苯橡膠：3~20份， 聚乙烯蠟：5~25份， 硫旨化合物：5~20份， 脂肪酸：0~10份， 納米碳酸媽?zhuān)?~10份。
[0008] 作為優(yōu)選，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 硬脂酸鋅：1〇~20份， 丁苯橡膠：5~10份， 聚乙稀錯(cuò)：1〇~18份， 硫旨化合物：8~15份， 脂肪酸：5~10份， 納米碳酸鈣：5~8份。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選，包括下列重量份的組分構(gòu)成： 硬脂酸鋅：10份， 丁苯橡膠：8份， 聚乙稀錯(cuò)：16份， 硫旨化合物：10份， 脂肪酸：6份， 納米碳酸鈣：5份。
[0010] 在起到增強(qiáng)橡膠流動(dòng)性的主要物質(zhì)上，本發(fā)明選用聚乙烯蠟和硬脂酸鋅，聚乙烯 蠟是一種常見(jiàn)的潤(rùn)滑劑，特別是在橡膠的內(nèi)潤(rùn)滑性能的提升上，具有較好的效果，同時(shí)分子 量較小，即使橡膠分子間的間隙較小，也可以促進(jìn)其流動(dòng)性。硬脂酸鋅作為一種常用的外潤(rùn) 滑劑，可以保持橡膠的外潤(rùn)滑性。
[0011] 而在潤(rùn)滑劑載體上，選用丁苯橡膠，又稱(chēng)聚苯乙烯丁二烯共聚物。其綜合性能和化 學(xué)穩(wěn)定性較好。由于丁苯橡膠不僅僅和聚乙烯蠟具有較好的相容性，同時(shí)與硬脂酸鋅也具 有較好的相容性。丁苯橡膠硫化形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在整個(gè)鏈狀結(jié)構(gòu)上，存在苯環(huán)，因此， 其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在間隙，聚乙烯蠟和硬脂酸鋅能夠充分溶解在丁苯橡膠中時(shí)，也不會(huì)使其失 去流動(dòng)性。從而使得助劑中的丁苯橡膠具有良好的流動(dòng)性。
[0012] 特別在硫旨化合物的選擇上，選用白油膏在本發(fā)明中作為丁苯橡膠的軟化劑，使 得丁苯橡膠軟化，使其具有更好的流動(dòng)性。
[0013]而脂肪酸的使用主要也是提供一種外潤(rùn)滑作用，同時(shí)，硬脂酸鋅在脂肪酸中的溶 解性較好，使得硬脂酸鋅能夠充分溶解在脂肪酸中，硬質(zhì)酸鈣在高溫下易分解，通過(guò)溶解在 脂肪酸介質(zhì)中，能夠起到保護(hù)作用，即使在硫化高溫條件也硬脂酸鋅也不會(huì)發(fā)生分解。從而 更好地保證了丁苯橡膠的外潤(rùn)滑性。在本發(fā)明中脂肪酸特別優(yōu)選硬脂酸，硬脂酸鋅與硬脂 酸體系最為接近，因此硬脂酸鋅在硬脂酸中溶解性最好，能夠得到最好的流動(dòng)性。
[0014] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，硬脂酸的C18含量為60°Ρ68%。此類(lèi)硬脂酸成本較低，說(shuō)達(dá)到的 效果已經(jīng)達(dá)到日常使用。因此選擇C18含量為60°/p68%的硬脂酸既能夠達(dá)到使用所需，也 能夠降低成本。
[0015] 本發(fā)明通過(guò)在丁苯橡膠中加入硬脂酸鋅、聚乙烯蠟、硫旨化合物、脂肪酸、納米碳 酸鈣，制成助劑母料，丁苯橡膠在高溫下具有較好的流動(dòng)性，制成助劑，在橡膠制品硫化過(guò) 程中加入本發(fā)明的助劑，丁苯橡膠攜帶聚乙烯蠟和硬脂酸鋅，在橡膠分子間作為大分子潤(rùn) 滑劑促進(jìn)橡膠分子之間的運(yùn)動(dòng)，從而能夠排出硫化過(guò)程中橡膠分子內(nèi)部的空氣，同時(shí)，具有 潤(rùn)滑效果的聚乙烯蠟，也會(huì)被吸附在丁苯橡膠內(nèi)，隨著丁苯橡膠的流動(dòng)，從而對(duì)橡膠制品各 個(gè)部位起到潤(rùn)滑作用。
[0016] 在本發(fā)明中，硬脂酸鋅除了起到潤(rùn)滑作用，還起到了提高助劑母料的作用。通過(guò)實(shí) 驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在使用硬脂酸鋅后，即使在溫度較高的條件下進(jìn)行硫化，或者長(zhǎng)時(shí)間硫化時(shí)，在加 入到橡膠制品中，也能夠起到較好的排氣效果。
[0017]并且通過(guò)如下方法制作成助劑顆粒： 步驟一：將硬脂酸鋅、丁苯橡膠、聚乙烯錯(cuò)、硫旨化合物、脂肪酸、納米碳酸鈣按照比例 進(jìn)行充分混合； 步驟二：將混合物放入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度控制在85~100°C; 步驟三：將密煉完成的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，其中雙螺桿擠出機(jī)前段溫 度為60~90°C，中段溫度為55~80°C，末段溫度為55~80°C。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 在起到增強(qiáng)橡膠流動(dòng)性的主要物質(zhì)上，本發(fā)明選用聚乙烯蠟和硬脂酸鋅，聚乙烯 蠟是一種常見(jiàn)的潤(rùn)滑劑，特別是在橡膠的內(nèi)潤(rùn)滑性能的提升上，具有較好的效果，同時(shí)分子 量較小，即使橡膠分子間的間隙較小，也可以促進(jìn)其流動(dòng)性。硬脂酸鋅作為一種常用的外潤(rùn) 滑劑，可以保持橡膠的外潤(rùn)滑性。
[0019] 而在潤(rùn)滑劑載體上，選用丁苯橡膠，又稱(chēng)聚苯乙烯丁二烯共聚物。其綜合性能和化 學(xué)穩(wěn)定性較好。由于丁苯橡膠不僅僅和聚乙烯蠟具有較好的相容性，同時(shí)與硬脂酸鋅也具 有較好的相容性。丁苯橡膠硫化形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在整個(gè)鏈狀結(jié)構(gòu)上，存在苯環(huán)，因此， 其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在間隙，聚乙烯蠟和硬脂酸鋅能夠充分溶解在丁苯橡膠中時(shí)，也不會(huì)使其失 去流動(dòng)性。從而使得助劑中的丁苯橡膠具有良好的流動(dòng)性。
[0020] 特別在硫旨化合物的選擇上，選用白油膏在本發(fā)明中作為丁苯橡膠的軟化劑，使 得丁苯橡膠軟化，使其具有更好的流動(dòng)性。
[0021] 而脂肪酸的使用主要也是提供一種外潤(rùn)滑作用，同時(shí)，硬脂酸鋅在脂肪酸中的溶 解性較好，使得硬脂酸鋅能夠充分溶解在脂肪酸中，硬質(zhì)酸鈣在高溫下易分解，通過(guò)溶解在 脂肪酸介質(zhì)中，能夠起到保護(hù)作用，即使在硫化高溫條件也硬脂酸鋅也不會(huì)發(fā)生分解。從而 更好地保證了丁苯橡膠的外潤(rùn)滑性。在本發(fā)明中脂肪酸特別優(yōu)選硬脂酸，硬脂酸鋅與硬脂 酸體系最為接近，因此硬脂酸鋅在硬脂酸中溶解性最好，能夠得到最好的流動(dòng)性。
[0022] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，硬脂酸的C18含量為60°Ρ68%。此類(lèi)硬脂酸成本較低，說(shuō)達(dá)到的 效果已經(jīng)達(dá)到日常使用。因此選擇C18含量為60°/p68%的硬脂酸既能夠達(dá)到使用所需，也 能夠降低成本。
[0023] 納米碳酸鈣在橡膠中具有空間立體結(jié)構(gòu)、又有良好的分散性，具有良好的半補(bǔ)強(qiáng) 作用。
[0024] 本發(fā)明通過(guò)在丁苯橡膠中加入硬脂酸鋅、聚乙烯蠟、硫旨化合物、脂肪酸、納米碳 酸鈣，丁苯橡膠在高溫下具有較好的流動(dòng)性，制成助劑，在橡膠制品硫化過(guò)程中加入本發(fā)明 的助劑，丁苯橡膠攜帶聚乙烯蠟和硬脂酸鋅，在橡膠分子間作為