專利名稱：：氯丁橡膠發(fā)泡板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種氯丁橡膠發(fā)泡板材及其制備方法，屬于聚合物加工領(lǐng)域。技術(shù)背景氯丁橡膠具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、高的耐臭氧和耐候性、好的耐老化性、低的可燃性、好的耐化學(xué)藥品性、適度的耐油性和耐燃性等較全面的特性，能在苛刻而惡劣的環(huán)境條件下使用，且制品壽命很長(zhǎng)，無(wú)化學(xué)危害性。中國(guó)專利CN1982042A公開(kāi)的是一種復(fù)合橡膠跑道的制造方法，包括氯丁橡膠、天然橡膠、三元乙丙橡膠，加入廢舊輪胎膠粉、白炭黑、陶土及氧化鋅、硬脂酸、環(huán)烷油、阻燃劑、紫外線吸收劑、促進(jìn)硫化體系等。加工方法按重量配比分別稱取上述生膠和輔助材料經(jīng)密閉式煉膠機(jī)混合，再于開(kāi)煉機(jī)加硫出片并貼合再生膠襯膠，送入平板復(fù)合橡膠成型機(jī)硫化成型。美國(guó)專利中還沒(méi)有有關(guān)介紹CR發(fā)泡板材的制備方法。檢索大量的專利文獻(xiàn)和公開(kāi)發(fā)表的研究論文，尚未發(fā)現(xiàn)采用氯丁橡膠為基本原料，添加高嶺土或碳酸鈣、炭黑、氧化鋅與氧化鎂、發(fā)泡劑、N,N，-二乙基硫脲與亞乙基硫脲、黑油膏、環(huán)垸油與芳香油等其他配料，制成氯丁橡膠發(fā)泡板材的報(bào)道。更沒(méi)有專利提出氯丁橡膠發(fā)泡板材制備過(guò)程中前段工序連續(xù)化問(wèn)題。那么如何使其生產(chǎn)制備過(guò)程前段工序連續(xù)化，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)能源節(jié)約利用的需要，越來(lái)越引起研究人員的重視。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的生產(chǎn)過(guò)程不連續(xù)等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種新的氯丁橡膠發(fā)泡板材及其制備方法。本發(fā)明由下述材料制備而成基本原料氯丁橡膠100份；補(bǔ)強(qiáng)與填充體系高嶺土或碳酸鈣15200份、炭黑1545份；硫化體系硫化劑1020份、促進(jìn)劑02份；發(fā)泡體系發(fā)泡劑515份、尿素脂05份；老化與防護(hù)體系石蠟1~4份、硫代二丙酸二月桂酯03份、2，2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)02份、二丁基二硫代氨基甲酸鎳0~1份。增塑體系黑油膏830份、凡士林04份、環(huán)烷油10-20份、芳香油2040份。其他硬脂酸02份、分散劑14份。以上原料份數(shù)除特殊說(shuō)明外，均為重量份數(shù)。上述硫化劑由氧化鎂與氧化鋅按照重量比2:5~4:5復(fù)配合而成。上述促進(jìn)劑是N，N'-二乙基硫脲或N,N'-二乙基硫脲與亞乙基硫脲按照重量比1:1的配合物。上述發(fā)泡劑是偶氮二甲酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、4，4-氧代雙苯磺酰肼的一種。此時(shí)為了降低成本，當(dāng)采用4，4-氧代雙苯磺酰肼作發(fā)泡劑時(shí)，可用偶氮二甲酰胺部分替代4,4-氧代雙苯磺酰肼。上述分散劑是Aflux25。本發(fā)明的制備方法包括如下步驟1)將氯丁橡膠、黑油膏、炭黑、分散劑、石蠟投入加壓式捏煉機(jī)中混煉；2)將混煉后的物料投入開(kāi)煉機(jī)中混煉；3)將經(jīng)開(kāi)練機(jī)混煉后的物料和其它原料一起按照粉料、油劑、膠料的順序投入加壓式捏煉機(jī)中混煉；4)將混煉后的物料投入開(kāi)煉機(jī)中混煉；5)將混煉后的物料送入擠出機(jī)擠出；6)將擠出的料片送到第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行一次發(fā)泡硫化，得到一次發(fā)泡體；7)將一次發(fā)泡體送到第二臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行二次發(fā)泡硫化，得到二次發(fā)泡體；8)將二次發(fā)泡體冷卻至室溫即得到成品。開(kāi)煉機(jī)、加壓式捏煉機(jī)、擠出機(jī)均通有102(TC的冷卻水。加壓式捏煉機(jī)混煉過(guò)程中加壓蓋的空氣壓力為0.50.8MPa，同時(shí)由于隨著料溫的不斷升高，加壓式捏煉機(jī)剪切作用越來(lái)越強(qiáng)，因此混煉結(jié)束時(shí)下料溫度不應(yīng)超過(guò)10(TC。步驟l)的混煉時(shí)間為300~500s。步驟2)的混煉時(shí)間為300~500s。步驟3)的混煉時(shí)間為350~500s。步驟4)的混煉時(shí)間為350~500s。步驟5)所述擠出機(jī)是單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)，擠出的料片體積大于第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)模框體積。步驟6)—次發(fā)泡硫化時(shí)第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)的層壓板溫度為134±5°C，該溫度由蒸汽控制，一次發(fā)泡硫化的時(shí)間為1535min。步驟7)二次發(fā)泡硫化時(shí)第二臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)的層壓板溫度的層壓板溫度為160±5°C該溫度由蒸汽控制，二次發(fā)泡硫化的時(shí)間為1540min。步驟8)冷卻采用風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻至室溫。本發(fā)明的有益效果是①設(shè)計(jì)了將氯丁橡膠、黑油膏、炭黑、分散劑和石蠟先在加壓式捏煉機(jī)中混煉的工藝，提高了混合分散效果；②設(shè)計(jì)了加壓式捏煉機(jī)一次混煉一開(kāi)煉機(jī)一次混煉一加壓式捏煉機(jī)二次混煉一開(kāi)煉機(jī)二次混煉一擠出一一次發(fā)泡硫化一二次發(fā)泡硫化的流水線式連續(xù)生產(chǎn)工藝，工藝過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)，過(guò)程簡(jiǎn)單，節(jié)能降耗，不僅大大降低了人力資源成本，而且提高了生產(chǎn)效率；③本發(fā)明所制備的氯丁橡膠發(fā)泡板材具有阻燃性好(氧指數(shù)》32。/。)、拉伸強(qiáng)度高(》550KPa)、伸長(zhǎng)率高(》150。/。)、抗撕裂性能好(撕裂強(qiáng)度》15N/cm)、壓縮永久變形小(《10%)、耐磨止滑、減震效果好、無(wú)毒無(wú)味等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于保溫、隔熱、包裝、減震、密封、電聲設(shè)備、汽車、家電、潛水衣、潛水手套、健身器材等日常生活領(lǐng)域。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要指出的是以下實(shí)施例只能用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例l配方100kg氯丁橡膠(CR)、10kg黑油膏、27kg炭黑、1.3kgAflux25、3.3kg石蠟、180kg高嶺土、20kg環(huán)垸油、33kg芳香油、9.0kg二亞硝基五亞甲基四胺、13kg氧化鋅、6.7kg氧化鎂、1.2kgN，N，-二乙基硫脲、1.2kg亞乙基硫脲、4.7kg尿素脂、1.3kg硫代二丙酸二月桂酯、2.0kg2,2，-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、3.3kg凡士林。步驟1)將氯丁橡膠、黑油膏、炭黑、分散劑、石蠟在加壓式捏煉機(jī)中混煉400s;2)將混煉后的物料在開(kāi)煉機(jī)上混煉400s;3)再同其他配料等一起按照粉料、油劑、膠料的順序在加壓式捏煉機(jī)中混煉400s;4)將混煉后的物料在開(kāi)煉機(jī)上混煉420s，出片供擠出機(jī)喂料；5)將混煉后的物料送入擠出機(jī)擠出并計(jì)量，使料片的體積稍大于第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)模框體積；6)將擠出的料片送到第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行一次發(fā)泡硫化，時(shí)間為30min，得到一次發(fā)泡體；7)將一次發(fā)泡體接著送到第二臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行二次發(fā)泡硫化，時(shí)間為25min，得到二次發(fā)泡體；8)將二次發(fā)泡體冷卻至室溫即得到成品。實(shí)施例2配方100kg氯丁橡膠(CR)、13kg黑油膏、18kg炭黑、1.0kgAflux25、2.8kg石蠟、45kg碳酸鈣、12kg環(huán)烷油、20kg芳香油、9kg偶氮二甲酰胺、8.5kg氧化鋅、5.7kg氧化鎂、0.7kgN,N，-二乙基硫脲、2.0kg硫代二丙酸二月桂酯、1.3kg硬脂酸、2.0kg凡士林。步驟1)將氯丁橡膠、黑油膏、炭黑、分散劑、石蠟在加壓式捏煉機(jī)中混煉450s;2)將混煉后的物料在開(kāi)煉機(jī)上混煉350s;3)再同其他配料等一起按照粉料、油劑、膠料的順序在加壓式捏煉機(jī)中混煉450s;4)將混煉后的物料在開(kāi)煉機(jī)上混煉400s，出片供擠出機(jī)喂料；5)將混煉后的物料送入擠出機(jī)擠出并計(jì)量，使料片的體積稍大于第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)?？蝮w積；6)將擠出的料片送到第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行一次發(fā)泡硫化，時(shí)間為25min，得到一次發(fā)泡體；7)將一次發(fā)泡體接著送到第二臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行二次發(fā)泡硫化，時(shí)間為30min，得到二次發(fā)泡體；8)將二次發(fā)泡體冷卻至室溫即得到成品。實(shí)施例3配方100kg氯丁橡膠(CR)、15kg黑油膏、18kg炭黑、1.5kgAflux25、2.8kg石蠟、45kg碳酸鈣、12kg環(huán)垸油、20kg芳香油、9kg偶氮二甲酰胺、8.5kg氧化鋅、5.7kg氧化鎂、0.5kgN，N，-二乙基硫脲、2.0kg硫代二丙酸二月桂酯、1.7kg硬脂酸、2.0kg凡士林。步驟同實(shí)施例2。實(shí)施例4配方100kg氯丁橡膠(CR)、27kg黑油膏、42kg炭黑、0.8kgAflux25、1.7kg石蠟、17kg碳酸鈣、10kg環(huán)烷油、33kg芳香油、7kg偶氮二甲酰胺、2kg4,4-氧代雙苯磺酰肼、7.5kg氧化鋅、5.8kg氧化鎂、lkg硬脂酸、0.3kg二丁基二硫代氨基甲酸鎳。步驟同實(shí)施例l。表l實(shí)施例所制CR發(fā)泡板材性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種氯丁橡膠發(fā)泡板材，其特征是由下述材料按重量份數(shù)比制備而成100份氯丁橡膠、15～200份高嶺土或碳酸鈣、15～45份炭黑、10～20份硫化劑、0～2份促進(jìn)劑、5～15份發(fā)泡劑、0～5份尿素脂、1～4份石蠟、0～3份硫代二丙酸二月桂酯、0～2份2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、0～1份二丁基二硫代氨基甲酸鎳、0～2份硬脂酸、8～30份黑油膏、0～4份凡士林、10～20份環(huán)烷油、20～40份芳香油、1～4份分散劑。2、如權(quán)利要求1所述氯丁橡膠發(fā)泡板材，其特征是硫化劑是由氧化鎂與氧化鋅按照重量比2:5~4:5復(fù)配而成。3、如權(quán)利要求1所述氯丁橡膠發(fā)泡板材，其特征是促進(jìn)劑是N,N'-二乙基硫脲或N,N'-二乙基硫脲與亞乙基硫脲按照重量比1:1的配合物。4、如權(quán)利要求1所述氯丁橡膠發(fā)泡板材，其特征是發(fā)泡劑是偶氮二甲酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、4,4-氧代雙苯磺酰肼的一種。5、如權(quán)利要求1所述氯丁橡膠發(fā)泡板材，其特征是分散劑是Aflux25。6、權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述氯丁橡膠發(fā)泡板材的制備方法，其特征是包括如下步驟1)將氯丁橡膠、黑油膏、炭黑、分散劑、石蠟投入加壓式捏煉機(jī)中混煉；2)將混煉后的物料投入開(kāi)煉機(jī)中混煉；3)將經(jīng)開(kāi)練機(jī)混煉后的物料和其它原料一起按照粉料、油劑、膠料的順序投入加壓式捏煉機(jī)中混煉；4)將混煉后的物料投入開(kāi)煉機(jī)中混煉；5)將混煉后的物料送入擠出機(jī)擠出；6)將擠出的料片送到第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行一次發(fā)泡硫化，得到一次發(fā)泡體；7)將一次發(fā)泡體送到第二臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行二次發(fā)泡硫化，得到二次發(fā)泡體；8)將二次發(fā)泡體冷卻至室溫即得到成品。7、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是開(kāi)煉機(jī)、加壓式捏煉機(jī)、擠出機(jī)均通有1020'C的冷卻水。8、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是加壓式捏煉機(jī)混煉過(guò)程中加壓蓋的空氣壓力為0.50.8MPa，混煉過(guò)程結(jié)束時(shí)下料溫度不超過(guò)IO(TC。9、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是步驟l)的混煉時(shí)間為300~500s。10、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是步驟2)的混煉時(shí)間為300~500s。11、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是步驟3)的混煉時(shí)間為350~500s。12、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是步驟4)的混煉時(shí)間為350~500s。13、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是步驟5)所述擠出機(jī)是單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)，擠出的料片體積大于第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)模框體積。14、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征步驟6)—次發(fā)泡硫化時(shí)第一臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)的層壓板溫度為134±5°C，一次發(fā)泡硫化的時(shí)間為1535min。15、如權(quán)利要求6所述的氯丁橡膠發(fā)泡板材制備方法，其特征是步驟7)二次發(fā)泡硫化時(shí)第二臺(tái)模壓發(fā)泡機(jī)的層壓板溫度的層壓板溫度為160±5°C，二次發(fā)泡硫化的時(shí)間為1540min。全文摘要本發(fā)明涉及一種氯丁橡膠發(fā)泡板材及其制備方法。所述氯丁橡膠發(fā)泡板材由下述材料按重量份制備而成100份氯丁橡膠、15～200份高嶺土或碳酸鈣、15～45份炭黑、10～20份硫化劑、0～2份促進(jìn)劑、5～15份發(fā)泡劑、0～5份尿素脂、1～4份石蠟、0～3份硫代二丙酸二月桂酯、0～2份2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、0～1份二丁基二硫代氨基甲酸鎳、0～2份硬脂酸、8～30份黑油膏、0～4份凡士林、10～20份環(huán)烷油、20～40份芳香油、1～4份分散劑。其制備方法包括加壓式捏煉機(jī)一次混煉、開(kāi)煉機(jī)一次混煉、加壓式捏煉機(jī)二次混煉、開(kāi)煉機(jī)二次混煉、擠出機(jī)擠出、一次發(fā)泡硫化、二次發(fā)泡硫化、冷卻等步驟。本發(fā)明具有阻燃性好、拉伸強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率高、抗撕裂性能好、壓縮永久變形小、耐磨止滑、減震效果好等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)B29B7/02GK101392076SQ20081015583公開(kāi)日2009年3月25日申請(qǐng)日期2008年10月10日優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日發(fā)明者吳海宙申請(qǐng)人:常州天晟新材料股份有限公司