CN101985503A - 耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶及制备方法，由下列原料按重量份数制备而成：三元乙丙3092、氧化锌、硬脂酸、白炭黑、轻质碳酸钙、硫黄、促进剂TMTD、促进剂M、防老剂RD、防老剂MB、橡胶机油、DCP黑色金属过氧化物、抗氧化剂CHEMKY1010、紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)。其制备工艺简单，生产成本低，适用范围宽，耐压、耐磨、耐老化、使用寿命长且不褪色。

Description

耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶及制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶或其衍生物的组合物，尤其涉及用于辅装塑胶运动场馆的一种层面材料EPDM彩色胶粒，即由乙烯-丙烯-非共轭二烯三种单体共聚而成的耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶及其制备方法。

背景技术

1955年，人们对新型催化技术进行深入的研究，成功地将乙烯和丙烯共聚成为一种弹性体，即一种完全饱和的橡胶——二元乙丙橡胶，从而开创了人类使用饱和橡胶的时代，它具有突出的耐热、耐臭氧、耐天候抗老化和电绝缘性能，尽管如此，随着科技和工业的不断发展，对其使用要求也越来越高，某些特殊行业橡胶不仅要求耐酸碱，还要耐高温高压，耐强磨及耐水解性能强，人们经过多年研究和实验，通过对催化体系的衍变和发展，从而诞生了三元乙丙橡胶。EPDM彩色胶粒是用于辅装塑胶运动场馆的一种层面材料，我国目前使用的大部分是聚氨酯胶粒，它的突出特点是耐水解性能差。先进国家的塑胶场馆已经淘汰了PU胶粒而全部改用EPDM胶粒，国际四联指出大型、正规运动场馆必须采用EPDM胶粒，否则不予认可。而目前国内EPDM三元乙丙橡胶制品一般拉伸长度为4.5MPa，耐磨硬度为55±5邵尔A，且密度≤1.45×10³Kg/m³耐压力不高，如果要提高其拉伸长度，耐磨硬度和耐压力，只有加大原生胶的含量，而原生胶都来自进口，价格昂贵。基于上述原因，使三元乙丙橡胶制品在其成本增加不大的情况下提高其耐磨硬度，又不影响其拉伸长度和耐压力，成为人们多年来的研究课题。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的矛盾，提供一种耐压耐磨抗老化，制备工艺简单，成本低，适用范围宽，提高其拉伸长度、耐磨硬度和使用寿命且不褪色的三元乙丙合成橡胶(EPDM)，并提供一种耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶(EPDM)的制备方法。

为了实现其目的，现发明技术方案如下：耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶，由下列原料按重量份数制备而成：

三元乙丙3092                  18-22

氧化锌                        2-4

硬脂酸                        0.5-1.5

白炭黑                        10-12

轻质碳酸钙                    60-70

硫黄                          1-1.5

促进剂TMTD                    0.5-1.5

促进剂M                       0.5-1.5

防老剂RD                      0.5-1.5

防老剂MB                      0.5-1.5

橡胶机油                      1-3

DCP黑色金属过氧化物           1-2

抗氧化剂CHEMKY1010            0.3-0.5

紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)  0.3-0.5。

所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶，由下列原料按重量份数制备而成：

三元乙丙(日本三井)3092        20

氧化锌                        3

硬脂酸                       1

白炭黑                       11

轻质碳酸钙                   65

硫黄                         1.3

促进剂TMTD                   1

促进剂M                      1

防老剂RD                     1

防老剂MB                     1

橡胶机油                     2

DCP黑色金属过氧化物          1.5

抗氧化剂CHEMKY1010           0.4

紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81) 0.4。

所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶的制备方法，生产工序如下：

(1)塑炼，按权利要求1所述原料重量份数配料，倒入密炼机进行密炼9-10分钟时间，使原料均匀粘合成团，出料；

(2)混炼，再置于前后轧辊温度为60℃-70℃的开放式炼胶机中反复素炼多次，达到11-12分钟，放松后辊下片，通过三角包使其成压实无孔条带状胶板块；

(3)硫化，放入硫化蒸汽罐高温蒸熟，蒸汽罐内部温度≤200℃，出料；

(4)造粒成型，按需要规格进行造粒装袋。

所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶的制备方法，生产工序如下：

(1)塑炼，按权利要求1所述原料重量份数配料，倒入密炼机进行密炼9-10分钟时间，使原料均匀粘合成团，出料；

(2)混炼，再置于前后轧辊温度为60℃-70℃的开放式炼胶机中反复素炼多次，达到12分钟，通过三角包使其成10×250×1500mm的压实无孔条带状胶板块；

(3)硫化，放入硫化蒸汽罐高温蒸熟，蒸汽罐内部温度为200℃，出料；

(4)造粒成型，按需要规格进行造粒装袋。

本发明是以三元乙丙和橡胶机油为交联料，起到粘合和软化作用，而氧化锌具有极强的催化和分解作用，增加适量白炭黑、硫黄，极大的增强其硬度，而又不影响拉伸长度；但其用量和硫化时间、温度要掌握好。DCP是金属过氧化物，他是硫化体系耐热性最好的添加元素。同时使用两种防老剂，会增强协同抗老化作用。添加微量抗氧化剂CHEMKY1010、紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)使其不宜褪色，上述十多种原料，经过若干次实验配制而成，其协同作用使产品的质量大大提高。

本发明的优点效果如下：

本发明与现有技术相比，配方设计合理，硫化时间与温度、压力系数确当，且使用各种添加剂，增强了协同作用，经华东理工大学检测中心检测证明各项指标及技术性能均明显优于国家规定标准和指标，特别是硬度达60±5邵氏A，拉伸强度≥4.5MPa，密度适中≤1.55×10³Kg/m³，此三项指标综合系数高于国内同类产品，用低价位的原料生产出相当于高成本原料制品的质量，使其适用范围广，真正成为耐压、耐磨、耐老化、使用寿命长不褪色的产品。

具体实施方式

一种耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶，由下列原料按重量份数制备而成：

三元乙丙(日本三井)3092       20

氧化锌                       3

硬脂酸                         1

白炭黑                         11

轻质碳酸钙                     65

硫黄                           1.3

促进剂TMTD                     1

促进剂M                        1

防老剂RD                       1

防老剂MB                       1

橡胶机油                       2

DCP黑色金属过氧化物            1.5

抗氧化剂CHEMKY1010             0.4

紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)   0.4。

所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶的制备方法，生产工序如下：

(1)塑炼，按上面所列原料重量份数配料，倒入密炼机进行密炼10分钟时间，使原料均匀粘合成团，出料；

(2)混炼，再置于前、后轧辊温度分别为60℃和70℃的开放式炼胶机中反复素炼多次，达到12分钟，通过三角包使其成10×250×1500mm的压实无孔条带状胶板块；

(3)硫化，放入硫化蒸汽罐高温蒸熟，蒸汽罐内部温度为200℃，硫化时间20分钟，出料；

(4)造粒成型，按需要规格进行造粒装袋。

本发明所述抗氧化剂CHEMKY1010和紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)采购于南京联桥化工有限公司。用本发明方法生产的合成橡胶，经中国田径协会田径场地人工合成面层检测中心检测各项性能指标如表：

Claims (4)

1.耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶，其特征在于由下列原料按重量份数制备而成：

三元乙丙3092                   18-22

氧化锌                         2-4

硬脂酸                         0.5-1.5

白炭黑                         10-12

轻质碳酸钙                     60-70

硫黄                           1-1.5

促进剂TMTD                     0.5-1.5

促进剂M                        0.5-1.5

防老剂RD                       0.5-1.5

防老剂MB                       0.5-1.5

橡胶机油                       1-3

DCP黑色金属过氧化物            1-2

抗氧化剂CHEMKY1010             0.3-0.5

紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)   0.3-0.5。

2.根据权利要求1所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶，其特征在于由下列原料按重量份数制备而成：

三元乙丙(日本三井)3092         20

氧化锌                         3

硬脂酸                         1

白炭黑                         11

轻质碳酸钙                     65

硫黄                           1.3

促进剂TMTD                     1

促进剂M                        1

防老剂RD                       1

防老剂MB                       1

橡胶机油                       2

DCP黑色金属过氧化物            1.5

抗氧化剂CHEMKY1010             0.4

紫外线吸收剂CHEM-UV531(C-81)   0.4。

3.根据权利要求1所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶的制备方法，其特征在于生产工序如下：

(1)塑炼，按权利要求1所述原料重量份数配料，倒入密炼机进行密炼9-10分钟时间，使原料均匀粘合成团，出料；

(2)混炼，再置于前后轧辊温度为60℃-70℃的开放式炼胶机中反复素炼多次，达到11-12分钟，放松后辊下片，通过三角包使其成压实无孔条带状胶板块；

(3)硫化，放入硫化蒸汽罐高温蒸熟，蒸汽罐内部温度≤200℃，出料；

(4)造粒成型，按需要规格进行造粒装袋。

4.根据权利要求3所述耐压耐磨抗老化三元乙丙合成橡胶的制备方法，其特征在于生产工序如下：

(1)塑炼，按权利要求1所述原料重量份数配料，倒入密炼机进行密炼9-10分钟时间，使原料均匀粘合成团，出料；

(2)混炼，再置于前后轧辊温度为60℃-70℃的开放式炼胶机中反复素炼多次，达到12分钟，通过三角包使其成10×250×1500mm的压实无孔条带状胶板块；

(3)硫化，放入硫化蒸汽罐高温蒸熟，蒸汽罐内部温度为200℃，出料；

(4)造粒成型，按需要规格进行造粒装袋。