CN101392076B

CN101392076B - 氯丁橡胶发泡板材及其制备方法

Info

Publication number: CN101392076B
Application number: CN200810155833XA
Authority: CN
Inventors: 吴海宙
Original assignee: CHANGZHOU TIANSHENG NEO-MATERIAL Co Ltd
Current assignee: Changzhou meilisheng Polymer Technology Co., Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2028-10-10
Also published as: CN101392076A

Abstract

本发明涉及一种氯丁橡胶发泡板材及其制备方法。所述氯丁橡胶发泡板材由下述材料按重量份制备而成：100份氯丁橡胶、15～200份高岭土或碳酸钙、15～45份炭黑、10～20份硫化剂、0～2份促进剂、5～15份发泡剂、0～5份尿素脂、1～4份石蜡、0～3份硫代二丙酸二月桂酯、0～2份2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、0～1份二丁基二硫代氨基甲酸镍、0～2份硬脂酸、8～30份黑油膏、0～4份凡士林、10～20份环烷油、20～40份芳香油、1～4份分散剂。其制备方法包括加压式捏炼机一次混炼、开炼机一次混炼、加压式捏炼机二次混炼、开炼机二次混炼、挤出机挤出、一次发泡硫化、二次发泡硫化、冷却等步骤。本发明具有阻燃性好、拉伸强度高、伸长率高、抗撕裂性能好、压缩永久变形小、耐磨止滑、减震效果好等优点。

Description

氯丁橡胶发泡板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种氯丁橡胶发泡板材及其制备方法，属于聚合物加工领域。

背景技术

氯丁橡胶具有优异的机械强度、高的耐臭氧和耐候性、好的耐老化性、低的可燃性、好的耐化学药品性、适度的耐油性和耐燃性等较全面的特性，能在苛刻而恶劣的环境条件下使用，且制品寿命很长，无化学危害性。

中国专利CN1982042A公开的是一种复合橡胶跑道的制造方法，包括氯丁橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶，加入废旧轮胎胶粉、白炭黑、陶土及氧化锌、硬脂酸、环烷油、阻燃剂、紫外线吸收剂、促进硫化体系等。加工方法按重量配比分别称取上述生胶和辅助材料经密闭式炼胶机混合，再于开炼机加硫出片并贴合再生胶衬胶，送入平板复合橡胶成型机硫化成型。

美国专利中还没有有关介绍CR发泡板材的制备方法。

检索大量的专利文献和公开发表的研究论文，尚未发现采用氯丁橡胶为基本原料，添加高岭土或碳酸钙、炭黑、氧化锌与氧化镁、发泡剂、N，N’-二乙基硫脲与亚乙基硫脲、黑油膏、环烷油与芳香油等其他配料，制成氯丁橡胶发泡板材的报道。更没有专利提出氯丁橡胶发泡板材制备过程中前段工序连续化问题。那么如何使其生产制备过程前段工序连续化，达到节能降耗的目的，满足当今社会对能源节约利用的需要，越来越引起研究人员的重视。

发明内容

为解决现有技术中所存在的生产过程不连续等问题，本发明提出一种新的氯丁橡胶发泡板材及其制备方法。

本发明由下述材料制备而成：

基本原料：氯丁橡胶100份；

补强与填充体系：高岭土或碳酸钙15～200份、炭黑15～45份；

硫化体系：硫化剂10～20份、促进剂0～2份；

发泡体系：发泡剂5～15份、尿素脂0～5份；

老化与防护体系：石蜡1～4份、硫代二丙酸二月桂酯0～3份、2，2＇-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)0～2份、二丁基二硫代氨基甲酸镍0～1份。

增塑体系：黑油膏8～30份、凡士林0～4份、环烷油10～20份、芳香油20～40份。

其他：硬脂酸0～2份、分散剂1～4份。

以上原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

上述硫化剂由氧化镁与氧化锌按照重量比2：5～4：5复配合而成。

上述促进剂是N，N＇-二乙基硫脲或N，N＇-二乙基硫脲与亚乙基硫脲按照重量比1：1的配合物。

上述发泡剂是偶氮二甲酰胺、二亚硝基五亚甲基四胺、4，4-氧代双苯磺酰肼的一种。此时为了降低成本，当采用4，4-氧代双苯磺酰肼作发泡剂时，可用偶氮二甲酰胺部分替代4，4-氧代双苯磺酰肼。

上述分散剂是Aflux25。

本发明的制备方法包括如下步骤：

1)将氯丁橡胶、黑油膏、炭黑、分散剂、石蜡投入加压式捏炼机中混炼；

2)将混炼后的物料投入开炼机中混炼；

3)将经开练机混炼后的物料和其它原料一起按照粉料、油剂、胶料的顺序投入加压式捏炼机中混炼；

4)将混炼后的物料投入开炼机中混炼；

5)将混炼后的物料送入挤出机挤出；

6)将挤出的料片送到第一台模压发泡机进行一次发泡硫化，得到一次发泡体；

7)将一次发泡体送到第二台模压发泡机进行二次发泡硫化，得到二次发泡体；

8)将二次发泡体冷却至室温即得到成品。

开炼机、加压式捏炼机、挤出机均通有10～20℃的冷却水。

加压式捏炼机混炼过程中加压盖的空气压力为0.5～0.8MPa，同时由于随着料温的不断升高，加压式捏炼机剪切作用越来越强，因此混炼结束时下料温度不应超过100℃。

步骤1)的混炼时间为300～500s。

步骤2)的混炼时间为300～500s。

步骤3)的混炼时间为350～500s。

步骤4)的混炼时间为350～500s。

步骤5)所述挤出机是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出的料片体积大于第一台模压发泡机模框体积。

步骤6)一次发泡硫化时第一台模压发泡机的层压板温度为134±5℃，该温度由蒸汽控制，一次发泡硫化的时间为15～35min。

步骤7)二次发泡硫化时第二台模压发泡机的层压板温度的层压板温度为160±5℃该温度由蒸汽控制，二次发泡硫化的时间为15～40min。

步骤8)冷却采用风扇强制冷却至室温。

本发明的有益效果是：

①设计了将氯丁橡胶、黑油膏、炭黑、分散剂和石蜡先在加压式捏炼机中混炼的工艺，提高了混合分散效果；②设计了加压式捏炼机一次混炼→开炼机一次混炼→加压式捏炼机二次混炼→开炼机二次混炼→挤出→一次发泡硫化→二次发泡硫化的流水线式连续生产工艺，工艺过程连续性强，过程简单，节能降耗，不仅大大降低了人力资源成本，而且提高了生产效率；③本发明所制备的氯丁橡胶发泡板材具有阻燃性好(氧指数≥32％)、拉伸强度高(≥550KPa)、伸长率高(≥150％)、抗撕裂性能好(撕裂强度≥15N/cm)、压缩永久变形小(≤10％)、耐磨止滑、减震效果好、无毒无味等优点。广泛应用于保温、隔热、包装、减震、密封、电声设备、汽车、家电、潜水衣、潜水手套、健身器材等日常生活领域。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是以下实施例只能用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

实施例1

配方：100kg氯丁橡胶(CR)、10kg黑油膏、27kg炭黑、1.3kgAflux25、3.3kg石蜡、180kg高岭土、20kg环烷油、33kg芳香油、9.0kg二亚硝基五亚甲基四胺、13kg氧化锌、6.7kg氧化镁、1.2kgN，N’-二乙基硫脲、1.2kg亚乙基硫脲、4.7kg尿素脂、1.3kg硫代二丙酸二月桂酯、2.0kg2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、3.3kg凡士林。步骤：

1)将氯丁橡胶、黑油膏、炭黑、分散剂、石蜡在加压式捏炼机中混炼400s；

2)将混炼后的物料在开炼机上混炼400s；

3)再同其他配料等一起按照粉料、油剂、胶料的顺序在加压式捏炼机中混炼400s；

4)将混炼后的物料在开炼机上混炼420s，出片供挤出机喂料；

5)将混炼后的物料送入挤出机挤出并计量，使料片的体积稍大于第一台模压发泡机模框体积；

6)将挤出的料片送到第一台模压发泡机进行一次发泡硫化，时间为30min，得到一次发泡体；

7)将一次发泡体接着送到第二台模压发泡机进行二次发泡硫化，时间为25min，得到二次发泡体；

8)将二次发泡体冷却至室温即得到成品。

实施例2

配方：100kg氯丁橡胶(CR)、13kg黑油膏、18kg炭黑、1.0kg Aflux25、2.8kg石蜡、45kg碳酸钙、12kg环烷油、20kg芳香油、9kg偶氮二甲酰胺、8.5kg氧化锌、5.7kg氧化镁、0.7kg N，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。

步骤：

1)将氯丁橡胶、黑油膏、炭黑、分散剂、石蜡在加压式捏炼机中混炼450s；

2)将混炼后的物料在开炼机上混炼350s；

3)再同其他配料等一起按照粉料、油剂、胶料的顺序在加压式捏炼机中混炼450s；

4)将混炼后的物料在开炼机上混炼400s，出片供挤出机喂料；

6)将挤出的料片送到第一台模压发泡机进行一次发泡硫化，时间为25min，得到一次发泡体；

7)将一次发泡体接着送到第二台模压发泡机进行二次发泡硫化，时间为30min，得到二次发泡体；

8)将二次发泡体冷却至室温即得到成品。

实施例3

配方：100kg氯丁橡胶(CR)、15kg黑油膏、18kg炭黑、1.5kgAflux25、2.8kg石蜡、45kg碳酸钙、12kg环烷油、20kg芳香油、9kg偶氮二甲酰胺、8.5kg氧化锌、5.7kg氧化镁、0.5kg N，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。

步骤：同实施例2。

实施例4

配方：100kg氯丁橡胶(CR)、27kg黑油膏、42kg炭黑、0.8kgAflux25、1.7kg石蜡、17kg碳酸钙、10kg环烷油、33kg芳香油、7kg偶氮二甲酰胺、2kg4，4-氧代双苯磺酰肼、7.5kg氧化锌、5.8kg氧化镁、1kg硬脂酸、0.3kg二丁基二硫代氨基甲酸镍。

步骤：同实施例1。

表1实施例所制CR发泡板材性能数据

Claims

1.一种氯丁橡胶发泡板材，其特征是由下述材料按重量份数比制备而成：

100份氯丁橡胶、15～200份高岭土或碳酸钙、15～45份炭黑、10～20份硫化剂、0～2份促进剂、5～15份发泡剂、0～5份尿素脂、1～4份石蜡、0～3份硫代二丙酸二月桂酯、0～2份2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、0～1份二丁基二硫代氨基甲酸镍、0～2份硬脂酸、8～30份黑油膏、0～4份凡士林、10～20份环烷油、20～40份芳香油、1～4份分散剂，硫化剂是由氧化镁与氧化锌按照重量比2∶5～4∶5复配而成，促进剂是N，N′-二乙基硫脲或N，N′-二乙基硫脲与亚乙基硫脲按照重量比1∶1的配合物，发泡剂是偶氮二甲酰胺、二亚硝基五亚甲基四胺、4，4-氧代双苯磺酰肼的一种。

2.如权利要求1所述氯丁橡胶发泡板材，其特征是分散剂是Aflux25。

3.权利要求1或2所述氯丁橡胶发泡板材的制备方法，其特征是包括如下步骤：

2)将混炼后的物料投入开炼机中混炼；

3)将经开炼机混炼后的物料和其它原料一起按照粉料、油剂、胶料的顺序投入加压式捏炼机中混炼；

4)将混炼后的物料投入开炼机中混炼；

5)将混炼后的物料送入挤出机挤出；

8)将二次发泡体冷却至室温即得到成品。

4.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是开炼机、加压式捏炼机、挤出机均通有10～20℃的冷却水。

5.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是加压式捏炼机混炼过程中加压盖的空气压力为0.5～0.8MPa，混炼过程结束时下料温度不超过100℃。

6.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是步骤1)的混炼时间为300～500s。

7.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是步骤2)的混炼时间为300～500s。

8.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是步骤3)的混炼时间为350～500s。

9.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是步骤4)的混炼时间为350～500s。

10.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是步骤5)所述挤出机是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出的料片体积大于第一台模压发泡机模框体积。

11.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征步骤6)一次发泡硫化时第一台模压发泡机的层压板温度为134±5℃，一次发泡硫化的时间为15～35min。

12.如权利要求3所述的氯丁橡胶发泡板材制备方法，其特征是步骤7)二次发泡硫化时第二台模压发泡机的层压板温度为160±5℃，二次发泡硫化的时间为15～40min。