CN102061038B - 一种硅橡胶、epdm共混橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅橡胶、EPDM共混橡胶及其制备方法。所述硅橡胶、EPDM/共混橡胶的原料配方中各组份按重量份数为：EPDM：60-70份；硅橡胶：30-40份；ZnO：2-4份；硬脂酸：0.5-1份；促进剂：1-1.2份；硅烷偶联剂：1-1.5份；加工助剂：2-3份；白炭黑：50-60份；白油：25-30份；填料：70-80份；BIPB：2.3-2.7份；硫磺：0.4-0.8份；TAIC：0.5-1份。以上材料都是以EPDM和硅橡胶共100份计。各原料进行混炼后得到力学优异的硅橡胶、EPDM共混橡胶，且制备方法简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶、EPDM共混橡胶及其制备方法。
背景技术
硅橡胶制品具有优异的耐高温、低永久变形、耐天候、耐老化等独特的综合性能，作为密封、减震、隔音和隔热部件，在交通运输、石油、化工和航空航天等各个领域的应用日益广泛。但硅橡胶的力学性能较差，不能满足高强度场合的要求。EPDM具有多聚乙烯和多聚丙烯的主链，饱和度高，内聚能低，分子链在较宽的温度范围内保持柔顺性，具有较好的力学性能和工艺性能。
将用三元乙丙橡胶和硅橡胶并用后，耐热性、耐天候性、低温柔顺性和电性能进一步获得改善；硅橡胶力学性能也有较大提高。这样制得的材料可广泛应用于各个领域。赵祺、雷卫华等人研制了一种硅橡胶/三元乙丙橡胶泡沫合金，对提高泡沫材料的综合性能具有重要意义。认为：采用DCP与AC配合，气相法白炭黑进行补强，在温度170℃下，硫化8-10min，可得到具有微细的泡孔结构、低密度、高硬度的泡沫合金材料。还进一步研究了硅橡胶/EPDM泡沫合金材料的结构和性能，结构显示：采用硅烷偶联剂，硅橡胶/EP-DM共混物的分散均匀性较好，密度小于0.55t/m3，泡孔均匀，平均孔径小于80μm，且泡沫合金的拉伸强度、压缩性能和阻尼减震性能优于硅橡胶泡沫。张卫英、李晓等人研究了活化改性废硅橡胶与EPDM的共混。结果显示：采用六亚甲基四胺与氯化铁/氯化亚铁混合物作为废硅橡胶的活化改性剂，先预炼，EPDM/活化改性废硅橡胶共混比为90/10，成本较低而性能较佳，拉伸强度可达到14.27MPa。
发明内容
本发明在现有技术的基础上提供了一种力学优异的硅橡胶、EPDM共混橡胶及其制备方法，制备方法简单，成本较低。
本发明采取的技术方案如下：
EPDM： 60-70份
硅橡胶： 30-40份
ZnO： 2-4份/100份橡胶
硬脂酸： 0.5-1份/100份橡胶
促进剂： 1-1.2份/100份橡胶
硅烷偶联剂：1-1.5份/100份橡胶
加工助剂： 2-3份/100份橡胶
白炭黑： 50-60份/100份橡胶
白油： 25-30份/100份橡胶
填料： 70-80份/100份橡胶
BIPB： 2.3-2.7份/100份橡胶
硫磺： 0.4-0.8份/100份橡胶
TAIC：0.5-1份/100份橡胶。
（以上材料都是以EPDM和硅橡胶共100份计）
其中所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
所述加工助剂为流动分散剂和硬脂酸钙。
所述促进剂为促进剂TMTD和促进剂M。
所述填料为煅烧高岭土、玻璃微珠和氢氧化铝。
所述硅橡胶、EPDM共混橡胶的制备方法，具体步骤如下：
（1）配料：按所述原料配方进行配料；
（2）硅混炼胶制备：硅橡胶与部分白炭黑混炼均匀，静置8小时，备用；
（3）混炼：先在EPDM中倒入白油，然后在密炼机内塑炼1—2分钟，接着加入ZnO、硬脂酸、加工助剂及剩余的白炭黑，混炼3—4分钟后再加入促进剂、硅烷偶联剂，混炼5—6分钟，放置0.5小时，然后加入硅混炼胶共混，再加入填料、硫磺、TAIC，混炼4—6分钟，最后加入BIPB，混炼2—3分钟；
（4）出片：将混炼好的胶料打三角包5次，然后出片。
硅橡胶耐老化性、耐热性、电绝缘性优良，缺点是强度低，而EPDM耐老化性、电绝缘性、强度优良，耐热性也较好，两种胶共混可以提高硅橡胶的拉伸强度，也可提高EPDM的使用温度，共混胶保持了两种胶的优点，克服了各自的缺点；且两种胶可以采用同一种硫化体系，简化了配方，只是相容性有点不好，需要提高以保证共混胶的质量。本方明利用EPDM混炼时的升温，使其分子链接枝上硅烷偶联剂以便提高与硅胶的相容性，设备无需加热这样有利于企业的生产，还可节省能源。本发明可用于电力、电子、机械、船舶、航空航天等领域。
本发明得到的共混橡胶的力学性能为：拉伸强度：＞15Mpa，伸长率： ＞580%
撕裂强度：＞25N/mm，硬度： 64—68邵氏A。
具体实施方式
以下为本发明的几个具体实例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
1、原料：EPDM(狮牌539)、EPDM(杜邦4520)、流动分散剂FC—608、硅烷KH-171，其它原材料均为橡胶工业通用的国产原料。
2、本发明的硅橡胶/EPDM共混橡胶的原料配方按重量份数如下：
EPDM(狮牌539)： 60
EPDM(杜邦4520)： 10
硅橡胶： 30份
白油： 25
活化剂ZnO: 4
硬脂酸： 1
FC—608: 2
硬脂酸钙： 1
促进剂TMTD: 0.7
促进剂M： 0.4
硅烷KH-171: 1.2
白炭黑： 50
氢氧化铝： 15
煅烧高岭土： 40
玻璃微珠： 20
硫磺： 0.5
助交联剂TAIC: 0.5
交联剂BIPB: 2.5
3、制备方法的具体步骤如下：
（1）配料：按所述原料配方进行配料；
（2）硅混炼胶制备：硅橡胶与部分白炭黑混炼均匀，静置8小时，备用；
（3）混炼：先在EPDM中倒入白油，然后在密炼机内塑炼1—2分钟，接着加入ZnO、硬脂酸、FC—608和硬脂酸钙及剩余的白炭黑，混炼3—4分钟后再加入促进剂TMTD和促进剂M、硅烷偶联剂，混炼5—6分钟，放置0.5小时，然后加入硅混炼胶共混，再加入煅烧高岭土、玻璃微珠和氢氧化铝、硫磺、TAIC，混炼4—6分钟，最后加入BIPB，混炼2—3分钟；
（4）出片：将混炼好的胶料打三角包5次，然后出片。
胶料硫化条件：180℃×12分钟
物性： 拉伸强度＞15Mpa
伸长率＞580%
撕裂强度＞25N/mm
硬度 ：66邵氏A。
实施例2
所述硅橡胶/EPDM/共混橡胶的原料配方中各组份按重量份数为：
EPDM： 60份
硅橡胶： 40份
ZnO： 3份/100份橡胶
硬脂酸： 0.8份/100份橡胶
促进剂TMTD: 0.6份/100份橡胶
促进剂M： 0.4份/100份橡胶
硅烷偶联剂： 1份/100份橡胶
FC—608: 1.5份/100份橡胶
硬脂酸钙： 1.5份/100份橡胶
白炭黑： 60份/100份橡胶
白油： 30份/100份橡胶
煅烧高岭土： 40份/100份橡胶
玻璃微珠： 20份/100份橡胶
BIPB： 2.5份/100份橡胶
硫磺： 0.5份/100份橡胶
TAIC： 0.8份/100份橡胶。
制备方法同实施例1。此配料用于水管、线缆等配件。
硫化条件：180℃×12分钟
物性： 拉伸强度﹥10MPa
伸长率﹥550%
撕裂强度﹥20N/mm
硬度：60邵氏A
Claims (3)
1.一种硅橡胶、EPDM共混橡胶，其特征在于：所述硅橡胶、EPDM/共混橡胶的原料配方中各组份按重量份数为：EPDM：60-70份，硅橡胶：30-40份，ZnO：2-4份/100份橡胶，硬脂酸：0.5-1份/100份橡胶，促进剂：1-1.2份/100份橡胶，硅烷偶联剂：1-1.5份/100份橡胶，加工助剂：2-3份/100份橡胶，白炭黑：50-60份/100份橡胶，白油：25-30份/100份橡胶，填料：70-80份/100份橡胶，BIPB：2.3-2.7份/100份橡胶，硫磺：0.4-0.8份/100份橡胶，TAIC：0. 5-1份/100份橡胶；所述填料为煅烧高岭土、玻璃微珠和氢氧化铝；所述促进剂为促进剂TMTD和促进剂M；所述的硅橡胶、EPDM共混橡胶的制备方法，具体步骤如下：
（1）配料：按所述原料配方进行配料；
（2）硅混炼胶制备：硅橡胶与部分白炭黑混炼均匀，静置8小时，备用；
（3）混炼：先在EPDM中倒入白油，然后在密炼机内下塑炼1—2分钟，接着加入ZnO、硬脂酸、加工助剂及剩余的白炭黑，混炼3—4分钟后再加入促进剂、硅烷偶联剂，混炼5—6分钟，放置0.5小时，然后加入硅混炼胶共混，再加入填料、硫磺、TAIC，混炼4—6分钟，最后加入BIPB，混炼2—3分钟；
（4）出片：将混炼好的胶料打三角包5次，然后出片。
2.根据权利要求1所述的硅橡胶、EPDM共混橡胶，其特征在于：所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的硅橡胶、EPDM共混橡胶，其特征在于：所述加工助剂为流动分散剂和硬脂酸钙。
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