CN101537668B - 一种橡胶制备方法及由该方法制备的橡胶 - Google Patents
一种橡胶制备方法及由该方法制备的橡胶 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101537668B CN101537668B CN200810066317XA CN200810066317A CN101537668B CN 101537668 B CN101537668 B CN 101537668B CN 200810066317X A CN200810066317X A CN 200810066317XA CN 200810066317 A CN200810066317 A CN 200810066317A CN 101537668 B CN101537668 B CN 101537668B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubber
- weight
- mixing
- section
- plasticate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 195
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 194
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 47
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 40
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 29
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 29
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 25
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims description 21
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 17
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 abstract description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 31
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 31
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 25
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 25
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical group [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 25
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1h-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 24
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 22
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 19
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 4
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 150000002780 morpholines Chemical class 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical group NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 age resistor Substances 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- 229940111121 antirheumatic drug quinolines Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000004989 p-phenylenediamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003248 quinolines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种橡胶制备方法，包括对生胶进行塑炼、混炼和硫化，其特征在于：所述生胶包含生胶A和生胶B，所述生胶A分子量高于生胶B；所述塑炼分为第一段塑炼和第二段塑炼，所述第一塑炼在开炼机上进行，所述第二塑炼在密炼机上进行。通过第一段塑炼，调整生胶A和B的分子量在同一水平上，体现为门尼粘度ML100℃(1+8)差值在0-10dN/m，通过预分散和第二段塑炼，提高助剂在橡胶体系中的分散度，从而使橡胶的各项性能，尤其是动态性能得到提高。由本发明提供的方法制备的橡胶的抗老化性能和动态力学性能优异，非常适合用作汽车减震器。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种橡胶制备方法，尤其是一种减震橡胶的制备方法及由该方法制备的橡胶。
【背景技术】
橡胶减震器作为汽车车身与底盘连接的缓冲部件，在车辆运行过程中起着吸收和衰减不同振动源产生振动的作用。橡胶减震器不仅直接影响驾乘的舒适性，在保护发动机等关键部件方面也起着无可替代的作用。不同的振动源产生着不同频率的振动，橡胶减震器长时间、全天候地在6-20HZ的环境下工作，往往会因为产品局部的缺陷而出现裂纹，进而裂纹扩大直至减震器被破坏，失去工作能力。
造成产品疲劳破坏的因素有很多：应力集中、胶料配方、成型工艺以及胶料与骨架的粘结失效等都会造成产品的疲劳破坏。
传统的制备工艺是将生胶投入密炼机中，然后再将补强填充剂和软化剂一起加入，混炼一段时间后排料。这种工艺在经过同样的剪切作用后，助剂在不同的生胶中分散的水平有较大的差异，从而造成混炼胶质量的下降。
CN1899789A公布了一种提高胶料中炭黑分散度的混炼工艺，其特征在于：混炼过程中分两步添加炭黑，分别进行混炼，以提高炭黑在胶料中的分散度，从而提高橡胶的性能。但是采用此方法，在不同分子量的生胶进行混炼时，炭黑在胶料中的分散仍不均匀，使橡胶的动态性能和抗疲劳性能受到了限制。
【发明内容】
为解决上述问题，使制得的橡胶动态性能和抗疲劳性能得到提高，本发明提供一种橡胶的制备方法，通过本方法制备的橡胶具有优异的动态力学性能和抗疲劳老化性能。
本发明公开了一种橡胶制备方法，包括对生胶进行塑炼、混炼和硫化，其特征在于：所述生胶包含生胶A和生胶B，所述生胶A分子量高于生胶B；所述塑炼分为第一段塑炼和第二段塑炼，所述第一塑炼在开炼机上进行，所述第二塑炼在密炼机上进行。
所述第一段塑炼可以为只对生胶A进行第一段塑炼，也可以为分别对生胶A和生胶B进行第一段塑炼。所述第一段塑炼条件为：薄通辊距为0-1mm，薄通1-8次，温度为30-70℃。经第一段塑炼之后的生胶再进行所述第二段塑炼，所述第二段塑炼条件为：转子转速为40-60rpm，上顶栓压力为15-25MPa，塑炼时间为80-120s。
本发明提供的方法还包括在所述第二段塑炼之前向生胶中加入增塑剂、防老剂和活性剂，进行预分散。以生胶A和生胶B总量为100份计，所述增塑剂含量为3-6重量份，所述防老剂含量为2-5重量份，所述活性剂含量为4-9重量份。预分散条件为：薄通辊距为0-1mm，薄通1-8次，温度为30-70℃。
本发明公开的方法中，在所述混炼前加入补强剂；以所述生胶总量为100份计，所述补强剂含量为30-50重量份。所述混炼条件为：密炼机转子转速为40-60rpm，上顶栓压力1 5-25MPa，混炼250-350s。
本发明公开的方法中，补强剂可以为一次或多次加入，优选为分两次加入，第一次加入的补强剂占补强剂总量的30-83重量％，混炼100-150s；然后加入剩余补强剂在上述条件下继续混炼。
本发明公开的制备方法中还包括在混炼结束后硫化之前加入软化剂，所述软化剂为本领域所经常用到的软化剂，如石蜡油、环烷油，优选为环烷油。
本发明公开的制备方法中还包括向混炼后得到的产物中加入硫化剂和促进剂，进行硫化。所述硫化剂为本领域常用的硫化剂，如硫磺(S-80)、吗啉类，优选为S-80和DTDM；所述促进剂可以为本领域常用的促进剂，如噻唑类、次磺酰胺类，优选为CZ和DM。
本发明还公开了一种橡胶，该橡胶由上述方法制备得到，可以用于汽车减震器。
本发明公开的方法改变了传统的橡胶合成工艺，对重均分子量不同的生胶采用两段塑炼的方式，第一段塑炼调整生胶分子量，使生胶A和生胶B重均分子量在一个水平上，体现为两种生胶的门尼粘度ML100℃(1+8)差值为0-10dN/m，优选为0-5dN/m。通过预分散和第二段塑炼，提高助剂在橡胶体系中的分散程度。
门尼粘度反应橡胶加工性能的好坏和重均分子量高低及分布范围宽窄。门尼粘度高胶料不易混炼均匀及挤出加工，其重均分子量高、分布范围宽。门尼粘度低胶料易粘辊，其重均分子量低、分布范围窄。门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低。在本发明公开的方法中，当两种生胶的门尼粘度相近[两种生胶的门尼粘度ML100℃(1+8)差值为0-10dN/m]时，可认为上述两种生胶的重均分子量在同一水平上。本发明中公开的分子量均为重均分子量。
生胶原料经过所述塑炼后分子量相差很小，有利于加入增塑剂、防老剂和活性剂等助剂在生胶体系中的均匀分散。在体系受到一定频率的应力作用时，减震橡胶将受到的机械能转变为热能后，热能可以更均匀的分散到整个橡胶体系上，有利于热量的快速散发，避免局部热量积累过多，导致橡胶快速老化；另外，由于助剂(增塑剂、防老剂、活化剂、补强剂、软化剂、硫化剂和硫化促进剂等本领域常用助剂)在生胶中经过预分散后能分散得更均匀，不易析出，使助剂分子能更好的发挥作用，并且助剂团聚结块的现象大幅度减少。在橡胶承受振荡作用的时候，受到的振荡作用会分散到整个减震橡胶上，不会产生应力集中，极大减少了因应力集中导致的破坏。
由本发明提供的方法制备的橡胶的抗老化性能和动态力学性能优异，非常适合用作汽车减震器。
【具体实施方式】
本发明公开了一种橡胶制备方法，包括对生胶进行塑炼、混炼和硫化，其特征在于：所述生胶包含生胶A和生胶B，所述生胶A分子量高于生胶B；所述塑炼分为第一段塑炼和第二段塑炼，所述第一塑炼在开炼机上进行，所述第二塑炼在密炼机上进行。
上述生胶A和生胶B为本领域常用的生胶，如三元乙丙橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶，选取分子量不同的两类或同一类橡胶但分子量不同的两种，优选为天然橡胶和顺丁橡胶；所述两种不同分子量生胶重量比按生胶A∶生胶B为1∶0.1-0.6，优选为1∶0.2-0.5。
为有利于橡胶的后续加工，通常需要先对生胶A进行前期处理，前处理方法为本领域公知的。将生胶在辊温40-80℃，薄通辊距为0-1mm的开炼机(四川亚西橡塑设备有限公司生产的550mm翻胶机)上薄通时间20min。然后将生胶在干燥通风阴凉处放置1-2周，消除生胶内部的应力作用。
本发明中第一段塑炼为调整生胶分子量，使生胶A和生胶B分子量在一个水平上，体现为门尼粘度ML100℃(1+8)差值在0-10dN/m，优选为0-7dN/m。以生胶A为天然橡胶[门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]，生胶B为顺丁橡胶[门尼粘度ML100℃(1+8)为50dN/m]为例，优选为通过所述第一段塑炼后天然橡胶和顺丁橡胶的门尼粘度ML100℃(1+8)均在45-52dN/m内。可在塑炼后通过测试门尼粘度值得到薄通次数。
所述门尼粘度测试方法为：按照国标GB/T 1232.1-2000，在门尼粘度计(铭禹电子科技有限公司规格：MY-7100-M)上进行测试。
所述第一段塑炼可以为只对生胶A进行第一段塑炼，也可以为分别对生胶A和生胶B进行第一段塑炼。
所述第一段塑炼的条件为：薄通辊距为0-1mm，薄通1-8次，温度为30-70℃，优选为辊距0mm，薄通3-6次，温度42-50℃。
本发明公开的方法还包括在所述第一段塑炼之前和/或之后，所述第二段塑炼之前向生胶中加入增塑剂、防老剂和活性剂，优选为在第一段塑炼之后添加。以生胶A和生胶B总量为100份计，所述增塑剂含量为3-6重量份，优选为3.5-4.5重量份，所述防老剂含量为2-5重量份，优选为2.5-4.5重量份，所述活性剂含量为4-9重量份，优选为5-7重量份。
当在第一段塑炼之前和之后都添加增塑剂、防老剂和活性剂时，第一段塑炼之前和之后所添加的增塑剂、防老剂和活性剂含量没有限制，只需各助剂添加量分别落入各自含量范围内即可，优选为第一段塑炼之前添加量小于第一段塑炼之后添加量。由于生胶A和生胶B是单独进行第一段塑炼，故向生胶A和生胶B中加入的增塑剂的重量比、防老剂的重量比和活性剂的重量比均为生胶A与生胶B的重量比，但所述增塑剂、防老剂和活性剂各自的总量落在上述各自含量范围内。
当所述增塑剂、防老剂和活性剂的添加在第一段塑炼之后时，生胶A和生胶B中加入的增塑剂的重量比、防老剂的重量比和活性剂的重量比均为生胶A与生胶B的重量比，但所述增塑剂、防老剂和活性剂各自的总量落在上述各自含量范围内。
在第一段塑炼完，添加增塑剂、防老剂和活性剂之后第二段塑炼之前还包括对增塑剂、防老剂和活性剂进行预分散。
当在所述第一段塑炼之前未添加增塑剂、防老剂和活性剂时，所述预分散可以在第一段塑炼之后，添加增塑剂、防老剂和活性剂之前，即在第一段塑炼之后将生胶A和生胶B混合，添加增塑剂、防老剂和活性剂，然后进行预分散；也可以在添加增塑剂、防老剂和活性剂之后第二段塑炼之前，即在第一段塑炼之后，分别向生胶A和生胶B中添加一定量的增塑剂、防老剂和活性剂，然后将二者混合，进行预分散；还可以在第一段塑炼之后，分别向生胶A和生胶B中添加一定量的增塑剂、防老剂和活性剂，分别进行预分散，再将生胶A和生胶B混合进行第二段塑炼。优选为在第一段塑炼之后，分别向生胶A和生胶B中添加一定量的增塑剂、防老剂和活性剂，分别进行预分散，再将生胶A和生胶B混合进行第二段塑炼。
当在所述第一段塑炼之前已部分添加增塑剂、防老剂和活性剂时，第一段塑炼之后的预分散过程如上所述。
所述预分散条件为：辊距为0-1mm，薄通3-5次，温度40-70℃，优选为辊距0mm，薄通4次，温度42-50℃。
所述第二段塑炼在密炼机(上海佰弘有限公司规格：5L密炼机)上进行，条件为：密炼机转子转速为40-60rpm，优选为45-55rpm，上顶栓压力为15-25MPa，优选为18-24MPa，塑炼时间为80-120s，优选为90-110s。
上述所述增塑剂为树脂类，优选为RX80树脂或古马隆树脂；所述增塑剂可以通过商购得到，例如：广州金昌盛科技有限公司的古马隆树脂。
所述防老剂为对苯二胺类、喹啉类、橡胶防护蜡，优选为防老剂4010NA和微晶蜡；所述防老剂可以通过商购得到，例如：黄岩东海化工有限公司的防老剂4010NA和深圳中茂橡胶有限公司的70#微晶蜡。
所述活性剂为硬脂酸锌，所述活性剂可以直接通过商购得到，例如：厦门壹加仑科技有限公司的马来西亚硬脂酸锌S400；也可以自制得到，即在需加活性剂时加入氧化锌和硬脂酸，通过反应得到硬脂酸锌；所述氧化锌与硬脂酸质量比为5∶1。
本发明公开的方法中，在所述混炼前加入补强剂；以所述生胶总量为100份计，所述补强剂含量为30-50重量份，优选为35-45重量份。
所述混炼条件为：向密炼机内加入上述含量范围内的炭黑，压上顶栓，密炼机转子转速为40-60rpm，优选为45-55rpm，上顶栓压力15-25MPa，优选为18-24MPa，混炼时间250-350s，优选为270-310s。补强剂可以为一次或多次加入，优选为分两次加入，第一次加入的补强剂占补强剂总量的30-83重量％，优选为40-60重量％，混炼100-150s，优选为110s-130s，；然后加入剩余补强剂在上述条件下继续混炼。
所述补强剂为本领域常用的炭黑，粒度为10-300nm，优选为40-100nm所述补强剂可以通过商购得到，例如：泰安昌源炭黑有限公司的N220炭黑。
本发明公开的制备方法中还包括在混炼结束后硫化之前加入软化剂；所述软化剂含量为5-15，优选为8-12。所述软化剂为本领域所经常用到的软化剂，如石蜡油、环烷油，优选为环烷油；所述软化剂可以通过商购得到，例如：茂名市广明特种油品厂生产的环烷油。
添加软化剂的方法为：升上顶栓，向密炼机内加入上述含量范围内的软化剂，压上顶栓，密炼机转子转速为40-60rpm，优选为45-55rpm，上顶栓压力15-25MPa，优选为18-24MPa，混炼时间200-300s，优选为230-280s。
本发明公开的制备方法中还包括向混炼后得到的产物中加入硫化剂和促进剂，进行硫化。硫化剂含量为1-3，优选为1.5-2.5；促进剂含量为2-5，优选为2.5-4；所述硫化剂为本领域常用的硫化剂，如硫磺(S-80)、吗啉类，优选为S-80和DTDM；所述硫化剂可以通过商购得到，例如：广州金昌盛科技有限公司生产的S-80和上海京海化工有限公司生产的DTDM。
所述促进剂为本领域常用的促进剂，如噻唑类、次磺酰胺类，优选为DM和CZ；所述促进剂可以通过商购得到，例如：黄岩东海化工有限公司生产的DM和CZ。
硫化方法为：将上述软化后的产物在开炼机中薄通3次，放置16-24小时，优选为18-20小时；在密炼机中加入上述范围内的硫化剂、促进剂，密炼机转子转速为40-60rpm，优选为45-55rpm，上顶栓压力15-25MPa，优选为18-24MPa，混炼时间100-150s，优选为125-140s，排料温度100-110℃，优选为103-108℃。
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
本实施例用于说明本发明提供的方法。
实施例1
以生胶总量为100重量份计，将80重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]在开炼机(四川亚西橡塑设备有限公司生产的550mm翻胶机)上，在辊温50℃，薄通辊距为0mm，薄通20min，测试处理后的天然橡胶，直至其门尼粘度ML100℃(1+8)降为55-65dN/m。然后将前处理过的天然橡胶在通风阴凉干燥处放置2周。
将前处理过的天然橡胶在辊距为1mm，温度为45℃的开炼机上薄通7次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为45dN/m。按照两种生胶的配合比例，将80％重量份的古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌添加到天然橡胶生胶中进行预分散，即以生胶总量为100重量份计，古马隆树脂3.2重量份、微晶蜡2.4重量份、硬脂酸锌4重量份，预分散辊距为0mm，薄通3次，温度为45℃；再将20重量份的顺丁橡胶[中石化北京燕山分公司产BR9000，门尼粘度ML100℃(1+8)为50dN/m]在辊距为0mm，温度为45℃的开炼机上薄通2次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为46dN/m，按两种生胶的照比例将20％的古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌添加到顺丁橡胶生胶中进行预分散，即古马隆树脂0.8重量份、微晶蜡0.6重量份、硬脂酸锌1重量份，预分散辊距为0mm，温度为45℃，薄通3次。
将预分散了古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌的天然橡胶和顺丁橡胶一起放入密炼机中进行塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，塑炼100s，塑炼末段温度达到70℃。
升上顶栓，向密炼机内加入15重量份的炭黑(100nm)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼120s，混炼末段温度达到78℃。
升上顶栓，向密炼机内加入30重量份的炭黑(100nm)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼170s，混炼末段温度达到100℃。
升上顶栓，向密炼机内加入10份的环烷油(茂名市广明特种油品厂生产的环烷油)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼250s，混炼末段温度达到120℃，得到混炼胶。
将混炼胶在开炼机中薄通3次，辊距为0mm，然后在通风阴凉干燥处放置20小时；在密炼机中加DTDM(上海京海化工有限公司生产的DTDM)2重量份、DM(黄岩东海化工有限公司生产的DM)3重量份，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼时间130s，排料温度105℃。得到橡胶X1。
本实施例用于说明本发明提供的方法。
实施例2
以生胶总量为100重量份计，将80重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]进行前处理，前处理方法同实施例1。
将前处理过的天然橡胶和0.8重量份古马隆树脂、0.6重量份微晶蜡、1重量份硬脂酸锌在辊距为1mm，温度为60℃的开炼机上薄通7次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为45dN/m。再加入古马隆树脂2.4重量份、微晶蜡1.8重量份、硬脂酸锌3重量份，进行预分散。预分散辊距为0mm，温度为60℃，薄通5次；再将20重量份的顺丁橡胶[中石化北京燕山分公司产BR9000，门尼粘度ML100℃(1+8)为50dN/m]，古马隆树脂0.2重量份、微晶蜡0.15重量份、硬脂酸锌0.25重量份在辊距为0mm，温度为60℃的开炼机上薄通1次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为48dN/m，加入古马隆树脂0.6重量份、微晶蜡0.45重量份、硬脂酸锌0.75重量份进行预分散，预分散辊距为0mm，温度为60℃，薄通3次。
将预分散了古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌的天然橡胶和顺丁橡胶一起放入密炼机中进行塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，塑炼100s，塑炼末段温度达到70℃。
升上顶栓，向密炼机内加入20重量份的炭黑(75nm)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼125s，混炼末段温度达到78℃。
升上顶栓，向密炼机内加入20重量份的炭黑(75nm)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼175s，混炼末段温度达到100℃。
升上顶栓，向密炼机内加入10份的环烷油(茂名市广明特种油品厂生产的环烷油)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼270s，混炼末段温度达到120℃，得到混炼胶。
将混炼胶在开炼机中薄通3次，辊距为0mm，放置20小时，然后在通风阴凉干燥处放置20小时；在密炼机中加DTDM(上海京海化工有限公司生产的DTDM)2重量份、DM(黄岩东海化工有限公司生产的DM)3重量份，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼135s，排料温度105℃。得到橡胶X2。
本实施例用于说明本发明提供的方法。
实施例3
以生胶总量为100重量份计，将80重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]进行前处理，前处理方法同实施例1。
将前处理过的天然橡胶在辊距为0mm，温度为45℃的开炼机上薄通4次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为51dN/m。按照两种生胶的配合比例将80％重量份的古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌预分散在天然橡胶生胶中，即以生胶总量为100重量份计，古马隆树脂3.2重量份、微晶蜡2.4重量份、硬脂酸锌4重量份，预分散辊距为0mm，温度为45℃，薄通3次；再将20重量份的顺丁橡胶[中石化北京燕山分公司产BR9000，门尼粘度ML100℃(1+8)为50dN/m]、20％的古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌进行预分散，即顺丁橡胶20重量份、古马隆树脂0.8重量份、微晶蜡0.6重量份、硬脂酸锌1重量份，预分散辊距为0mm，温度为45℃，薄通3次。
将预分散了古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌的天然橡胶和顺丁橡胶一起放入密炼机中进行塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，塑炼100s，塑炼末段温度达到70℃。
混炼及硫化过程同实施例1。得到橡胶X3。
本实施例用于说明本发明提供的方法。
实施例4
以生胶总量为100重量份计，将80重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]进行前处理，前处理方法同实施例1。
将前处理过的天然橡胶在辊距为0mm，温度为45℃的开炼机上薄通5次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为48dN/m。
向上述塑炼后的天然橡胶和20重量份的顺丁橡胶[中石化北京燕山分公司产BR9000，门尼粘度ML100℃(1+8)为50dN/m]中加入古马隆树脂4重量份、微晶蜡3重量份、硬脂酸锌5重量份，预分散辊距为0mm，温度为45℃，薄通3次。
将预分散了古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌的天然橡胶和顺丁橡胶一起放入密炼机中进行塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，塑炼100s，塑炼末段温度达到70℃。
混炼及硫化过程同实施例2。得到橡胶X4。
本实施例用于说明本发明提供的方法。
实施例5
塑炼过程同实施例1。
升上顶栓，向密炼机内加入48重量份的炭黑(100nm)，压上顶栓，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼300s，混炼末段温度达到100℃。
硫化过程同实施例1。得到橡胶X5。
本实施例用于说明本发明提供的方法。
实施例6
以生胶总量为100重量份计，将71.4重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]在开炼机(四川亚西橡塑设备有限公司生产的550mm翻胶机)上，在辊温50℃，薄通辊距为0mm，薄通20min，测试处理后的天然橡胶，直至其门尼粘度ML100℃(1+8)降为55-65dN/m。然后将前处理过的天然橡胶在通风阴凉干燥处放置2周。
将前处理过的天然橡胶在辊距为1mm，温度为45℃的开炼机上薄通7次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为45dN/m。按照两种生胶的配合比例，将71.4％重量份的古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌添加到天然橡胶生胶中进行预分散，即以生胶总量为100重量份计，古马隆树脂3重量份、微晶蜡2重量份、硬脂酸锌4重量份，预分散辊距为0mm，薄通3次，温度为45℃；再将28.6重量份的顺丁橡胶[中石化北京燕山分公司产BR9000，门尼粘度ML100℃(1+8)为50dN/m]在辊距为0mm，温度为45℃的开炼机上薄通2次，塑炼至门尼粘度ML100℃(1+8)为45dN/m，按两种生胶的照比例将28.6％的古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌添加到顺丁橡胶生胶中进行预分散，即古马隆树脂1.2重量份、微晶蜡0.8重量份、硬脂酸锌1.6重量份，预分散辊距为0mm，温度为45℃，薄通3次。
将预分散了古马隆树脂、微晶蜡、硬脂酸锌的天然橡胶和顺丁橡胶一起放入密炼机中进行塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，塑炼100s，塑炼末段温度达到70℃。
混炼及硫化过程同实施例1。得到橡胶X6。
本对比例用于说明现有技术中的橡胶制备工艺。
对比例1
以生胶总量为100重量份计，将80重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]进行前处理，前处理方法同实施例1。
将经过前处理的天然橡胶和20重量份的顺丁橡胶投入密炼机中塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼120s，排料温度60℃。
以生胶总重量为100份计，将增塑剂4重量份，防老剂3重量份，活性剂5重量份，炭黑45重量份，软化剂10重量份投入密炼机中混炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼400s，排料温度110℃，得到混炼胶。
前述混炼胶放置20h后，将硫化剂2重量份、促进剂3重量份在开炼机中加入，调整辊距为0mm，薄通4次。得到橡胶D1。
本对比例用于说明现有技术中的橡胶制备工艺。
对比例2
以生胶总量为100重量份计，将80重量份的天然橡胶[印尼产RSS-1，门尼粘度ML100℃(1+8)为120dN/m]进行前处理，前处理方法同实施例1。
将经过前处理的天然橡胶和20重量份的顺丁橡胶投入密炼机中塑炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼120s，排料温度60℃。
以生胶总重量为100份计，将增塑剂4重量份，防老剂3重量份，活性剂5重量份，炭黑15重量份投入密炼机中混炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼120s，排料温度88℃。
将炭黑30重量份投入密炼机中混炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼120s，排料温度105℃.
将软化剂10重量份投入密炼机中混炼，密炼机转子转速为48rpm，上顶栓压力20MPa，混炼120s，排料温度120℃，得到混炼胶。
前述混炼胶放置20h后，将硫化剂2重量份、促进剂3重量份在开炼机中加入，调整辊距为0mm，薄通4次。得到橡胶D2。
性能测试：
1、炭黑分散度测试
采用炭黑分散度测试仪(晔中科技有限公司，EKT-2002MG)对橡胶X1-X6、D1、D2中炭黑分散度进行测试。测试结果采用ASTM D2663标准进行评定。
2、常态力学性能
采用万能拉力实验机(深圳高品检测设备有限公司，GP-TS2000S)，按照GB528进行测试。
测试项目包括：橡胶拉伸强度，断裂伸长率和撕裂强度。
3、动态疲劳寿命
采用晔中科技有限公司的VS-2001振动模拟试验机，将上述橡胶X1-X6、D1、D2在1000N的力，3Hz的频率作用下，循环振动，记录出现裂纹时的振动次数。
测试结果见表1：
表1
| 测试项目 | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | D1 | D2 |
| 炭黑分散度 | 10级 | 10级 | 10级 | 10级 | 9级 | 10级 | 5级 | 7级 |
| 拉伸强度(MPa) | 20.7 | 20.2 | 20.4 | 19.8 | 19.7 | 20.3 | 16.9 | 18.4 |
| 断裂伸长率(％) | 541.2 | 536.6 | 524.8 | 535.8 | 519.7 | 530.7 | 485.4 | 506.2 |
| 撕裂强度(KN/m) | 40.53 | 39.7 | 39.5 | 39 | 38.4 | 39.27 | 32.8 | 37.4 |
| 动态疲劳寿命(万次) | 59.4 | 58.7 | 58 | 56.7 | 54.1 | 58.8 | 32.4 | 36.9 |
对经过动态疲劳寿命测试后的橡胶进行分析，切开橡胶被破坏处胶料的断面，发现本发明提供的方法制备的橡胶的断裂面析出物(主要是助剂，如炭黑)明显少于现有技术制得的橡胶断面析出物。
从表1中的测试结果可以看出，本发明提供的方法制备的橡胶中的炭黑比现有技术制备的橡胶中的炭黑分散得更均匀，团聚结块的现象减少。橡胶X1-X6的测试结果优于橡胶D1和D2的测试结果，尤其是橡胶X1-X6的动态疲劳寿命得到了大幅度提高。本发明提供的方法有利于助剂在体系中的分散，使橡胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均得到一定程度的提高。
由于制备的橡胶更均匀，能将受到的作用均匀的分散到整个橡胶上，避免了应力集中和热量不易分散的问题，使橡胶老化速率降低，大幅提高了橡胶制品的动态性能。
本发明提供的橡胶制备方法非常适合于制备减震橡胶。
Claims (6)
1.一种橡胶制备方法，包括对生胶进行塑炼、混炼和硫化，其特征在于：所述生胶包含生胶A和生胶B，所述生胶A分子量大于生胶B分子量；生胶A：生胶B的重量比为1∶0.1-0.6；所述塑炼分为第一段塑炼和第二段塑炼，所述第一塑炼在开炼机上进行，所述第二塑炼在密炼机上进行：所述第一段塑炼的条件为：薄通辊距为0-1mm，薄通1-8次，温度为30-70℃，第一塑炼后，生胶A和生胶B的门尼粘度ML100℃(1+8)差值在0-10dN/m；经第一段塑炼之后的生胶再进行所述第二段塑炼，第二段塑炼的条件为：密炼机转子转速为40-60rpm，上顶栓压力为15-25MPa，塑炼时间为80-120s：在进行所述第二段塑炼之前加入增塑剂、防老剂和活性剂进行预分散，预分散条件为：薄通辊距为0-1mm，薄通1-8次，温度为30-70℃；在所述混炼前加入补强剂；以所述生胶总量为100份计，所述补强剂含量为30-50重量份；所述混炼条件为：密炼机转子转速为40-60rpm，上顶栓压力15-25MPa，混炼时间250-350s；在混炼结束后硫化之前加入软化剂；所述软化剂含量为5-15重量份；添加软化剂的方法为：密炼机转子转速为40-60rpm，上顶栓压力15-25MPa，混炼时间200-300s；向混炼后得到的产物中加入硫化剂和促进剂，进行硫化；硫化剂含量为1-3重量份；促进剂含量为2-5重量份；将上述软化后的产物在开炼机中薄通3次，放置16-24小时；在密炼机中加入上述硫化剂、促进剂，密炼机转子转速为40-60rpm，上顶栓压力15-25MPa，混炼时间100-150s，排料温度100-110℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：对所述生胶A进行第一段塑炼。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：分别对生胶A和生胶B进行第一段塑炼。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其特征在于：以生胶A和生胶B总量为100份计，所述增塑剂含量为3-6重量份，所述防老剂含量为2-5重量份，所述活性剂含量为4-9重量份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述补强剂分两次加入，第一次加入的补强剂占补强剂总量的30-83重量％，混炼100-150s；然后加入剩余补强剂继续混炼。
6.一种橡胶，其特征在于：该橡胶是由权利要求1-5中任意一项所述的方法制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810066317XA CN101537668B (zh) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | 一种橡胶制备方法及由该方法制备的橡胶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200810066317XA CN101537668B (zh) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | 一种橡胶制备方法及由该方法制备的橡胶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101537668A CN101537668A (zh) | 2009-09-23 |
| CN101537668B true CN101537668B (zh) | 2012-05-02 |
Family
ID=41121160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200810066317XA Expired - Fee Related CN101537668B (zh) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | 一种橡胶制备方法及由该方法制备的橡胶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101537668B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101845161B (zh) * | 2010-05-26 | 2011-10-05 | 江苏五洲电磁线有限公司 | 一种交联聚烯烃混合物橡胶的混炼时的投料方法 |
| CN102226017B (zh) * | 2011-06-03 | 2012-10-03 | 天津市橡胶工业研究所 | 一种建筑隔震支座用橡胶及制作方法 |
| CN102408594B (zh) * | 2011-08-24 | 2014-02-05 | 安徽中鼎密封件股份有限公司 | 一种制备商用空调风扇用防振橡胶组件的橡胶材料 |
| CN103016011B (zh) * | 2012-12-24 | 2015-07-15 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 中等透水砂岩副立井井筒注浆堵水方法 |
| CN104309428B (zh) * | 2014-10-13 | 2016-05-11 | 安徽奥丰汽车配件有限公司 | 汽车减震器弹簧胶垫 |
| CN108359145A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-03 | 芜湖安博帝特工业有限公司 | 一种制造扭振减震器的橡胶 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1899789A (zh) * | 2006-05-26 | 2007-01-24 | 刘树炯 | 提高胶料中炭黑分散度的混炼工艺 |
-
2008
- 2008-03-20 CN CN200810066317XA patent/CN101537668B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1899789A (zh) * | 2006-05-26 | 2007-01-24 | 刘树炯 | 提高胶料中炭黑分散度的混炼工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101537668A (zh) | 2009-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101537668B (zh) | 一种橡胶制备方法及由该方法制备的橡胶 | |
| US10513600B2 (en) | Elastomeric compositions comprising reclaimed vulcanized elastomer particles of broad size distribution and chemically modified vulcanized elastomer particles | |
| CN101418087B (zh) | 全钢子午线轮胎的气密层胶及其制备方法 | |
| EP3095617B1 (en) | Rubber composition, rubber composition for tires, and pneumatic tire | |
| CN107722390B (zh) | 一种低成本轮胎胎面胶的配方及制备方法 | |
| CN107001713A (zh) | 充气轮胎 | |
| CN103804806A (zh) | 一种适用于无内胎轮胎内衬层的橡胶组合物 | |
| CN105199153A (zh) | 一种减震橡胶及其制备方法及车用减震橡胶件 | |
| US8501837B2 (en) | Tire having rubber component containing short fiber reinforcement with compatablizer | |
| JP2007320992A (ja) | タイヤインナーライナー用ゴム組成物 | |
| CN104629126B (zh) | 橡胶组合物和硫化橡胶以及硫化橡胶的应用 | |
| EP2957592A1 (en) | Tire | |
| CN104371266A (zh) | 一种新型轮胎气密层增进剂及其制备方法与应用 | |
| CN103030848A (zh) | 一种橡胶/聚乙烯醇缩丁醛混合胶 | |
| CN105694153A (zh) | 一种高填充轮胎再生胶的农业轮胎胎侧胶 | |
| KR101000811B1 (ko) | 타이어 트레드 베이스용 고무 조성물 | |
| CN102134335A (zh) | 传动轴中间支承软垫橡胶 | |
| CN1850896A (zh) | 全钢子午线轮胎内衬层的气密层胶配方及其混炼方法 | |
| CN104629125A (zh) | 橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法以及硫化橡胶的应用 | |
| EP1928951A1 (de) | Kautschukmischung für innerliner von fahrzeugluftreifen | |
| CN107540963A (zh) | 一种轮胎气密层复合材料及其制备方法 | |
| CN111825890A (zh) | 导热减震胶料及其制备方法 | |
| CN103085186B (zh) | 一种用于五零规格乘用车轮胎的气密层制造技术 | |
| CN102585316A (zh) | 耐切割斜交轮胎胎面胶料及其制备方法 | |
| CN112625371B (zh) | 一种减震吸盘复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120502 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |