CN102153815A - 以植物纤维补强的耐热胶管内层胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以植物纤维补强的耐热胶管内层胶，由三元乙丙橡胶生胶、轻质活性氧化锌、聚乙二醇、硬脂酸、防老剂MB、防老剂DD、快压出炭黑N550、半补强炭黑N774、乙烯基硅烷偶联剂处理的大豆蛋白、增塑剂DOTP、偶联剂Si-69、促进剂M、促进剂TMTD、促进剂BZ、促进剂CZ和不溶性硫磺组成。本发明的耐热胶管的内层胶与单一补强体系胶管的内层胶相比以植物纤维补强的耐热胶管配方有着更好的耐热性、耐热水蒸汽性、耐冷却液、耐臭氧性、同时压缩性能和弹性也很好、还能扩大混炼胶的容量以降低成本，可以更好的满足在长时间热老化条件下使用的加热系统和冷却循环系统胶管的要求。

Description

以植物纤维补强的耐热胶管内层胶
技术领域
本发明涉及一种橡胶管的内层胶，具体地涉及一种以植物纤维补强的耐热胶管内层胶。
背景技术
大豆是当今世界重要的农作物之一，在中国的北方大豆资源十分丰富，大豆中含有大量的大豆蛋白，大豆蛋白中含有很多的植物纤维，通过利用大豆蛋白较好的水溶性和反应性，可以对其改性来提高其实用价值。改性大豆蛋白的应用十分广泛，应用于食品工业，木材粘合剂，添加改性塑料和橡胶中等等。除大豆以外像稻谷，麦子和很多的蔬菜中都含有大量的植物纤维，因大豆的产量较大而且相对价格较低而且生产过程相对简单，故适宜进行工业用途的开发。
大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类，是以榨过油的大豆豆粕为原料，利用生物工程技术，提取出豆粕中的球蛋白，通过添加功能性助剂，与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝液，改变蛋白质空间结构，经湿法纺丝而成。生产过程对环境、空气、人体、土壤、水质等无污染，纤维本身主要由大豆蛋白质组成，纤维本身易生物降解，主要成分是大豆蛋白质(15％～45％)和高分子聚乙烯醇(55％～85％)。它主要原料为来自于自然界的大豆粕，原料丰富且具有可再生性，不会对资源造成掠夺性开发。在大豆蛋白纤维生产过程中，由于所使用的辅料、助剂均无毒，且大部分助剂和半成品纤维均可回收重新使用。提取蛋白后留下的残渣还可以作为饲料，其生产过程不会对环境造成污染
近年来市场上生胶和相关辅料的价格仍在不断上涨，各大主机厂的竞争也十分激烈，都在想尽办法压缩成本，这对汽车胶管生产企业提出了更多的新的发展要求。胶管生产企业既要保证产品的质量既不能有较大的变化又要想尽办法降低生产成本的双重压力，所以此时开发以植物纤维补强的高填充的耐热胶管内层胶是十分重要而有意义的。
在橡胶中加入改性的大豆蛋白可以提高产品的扯断强度和断裂伸长率等机械物理性能，同时还能提高产品的耐热性能和吸水性能并扩大混炼胶的容量以降低成本。过去传统的以炭黑为主的单一补强的胶管内层胶的配方已经难以满足现在的低成本、耐热性、低压缩变形、耐冷却液、耐腐蚀性、耐臭氧、耐酸碱、耐水蒸汽的要求。以植物纤维补强的高填充耐热胶管配方有着更好的填充性、耐热性、耐水蒸汽、耐冷却液、耐腐蚀性、耐臭氧和耐酸碱、也有更低的成本和压缩性能。
发明内容
本发明的目的就是提供一种以植物纤维补强的耐热胶管内层胶，使配方能够满足当前的低成本、耐热性、低压缩、耐冷却液、耐臭氧、耐过热水和耐水蒸汽的要求。
所述以植物纤维补强的耐热胶管内层胶的组份与质量分数比为：
  序号   组分   质量份数
  1   三元乙丙橡胶生胶   100
  2   轻质活性氧化锌   5～12
  3   聚乙二醇   2～7
  4   硬脂酸   1～2
  5   防老剂MB(1)   0.5～2
  6   防老剂DD(2)   1～3
  7   快压出炭黑N550   50～100
  8   半补强炭黑N774   30～70
  9   乙烯基硅烷偶联剂处理的大豆蛋白   20～50
  10   增塑剂DOTP(3)   50～80
  11   偶联剂Si-69(4)   5～10
  12   促进剂M   0.5～1.5
  13   促进剂TMTD(5)   0.5～2
  14   促进剂BZ(6)   1～2
  15   促进剂CZ   1～2
  16   不溶性硫磺   0.5～1
注：(1)防老剂MB：2-硫醇基苯并噻唑；
(2)防老剂DD：6-十二烷基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉；
(3)增塑剂DOTP：对苯二甲酸二辛酯；
(4)偶联剂Si-69：双-[Y-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物；
(5)促进剂TMTD：二硫代四甲基秋兰姆；
(6)促进剂BZ：二丁基二硫代氨基甲酸锌。
大豆蛋白的表面处理方法采用通常的方法：
1.大豆蛋白的清洗、烘干和研磨
将大豆用25度的温水进行浸泡30min将杂质和污物洗净晾干，然后将大豆放入80度的烘干箱中进行烘干1小时，从烘箱中取出静止冷却30min后研磨成粉末状待用；
2.使用硅烷偶联剂进行处理
采用干混合法进行处理，加入乙烯基硅烷偶联剂(加入量为处理物重量0.8-1.5％)处理大豆蛋白的表面，加入石蜡油作为稀释剂和乙烯基硅烷偶联剂的用量相同，使偶联剂均匀的分布在大豆蛋白表面，使用高速捏合机混合均匀，即大豆蛋白粉末在高速搅出备用。
在本发明中通过加入乙烯基硅烷偶联剂处理的大豆蛋白使产品获得了更高机械物理性能如扯断强度，同时提升抗老化性，更好的耐热性和相容性及绝缘性更好。
在本发明中通过加入防老剂MB和防老剂DD并用，可使产品具有优良的耐热性，更好的耐臭氧，耐冷却液，耐腐蚀性，耐水蒸汽，耐过热水，同时对屈挠龟裂，热氧老化和苛刻条件下的屈挠龟裂老化有良好的防护作用。
在本发明中加入的增塑剂DOTP可使产品既具有优良的耐热性、抗抽出性、耐光性和电绝缘性，增加产品的塑性和韧性，提高产品的断裂伸长性能。
在本发明中加入的硅烷偶联剂Si-69同时具有活化剂、交联剂、软化剂和补强剂的作用，在橡胶工业中作为补强剂和交联剂使硫化胶①拉伸强力提高；②定伸强力提高；③永久变形降低；④生热及动态特性得到改善；⑤硅磨耗性能得到改善；⑥抗撕强度提高；⑦在水以及其它物质中的膨润性得以改善。同时可以改善产品的耐老化和耐热性能，降低压缩变形和动态生热性能。
具体实施方式
本发明中以植物纤维补强的耐热胶管内层胶配方的实施方式：
以质量份数计
Figure BDA0000047042510000031
Figure BDA0000047042510000041
按实施列配方中原材料做成胶片进行试验检测，以植物纤维补强的耐热胶管内层胶与单一炭黑补强的胶管配方的性能对比如下：
Figure BDA0000047042510000042
Figure BDA0000047042510000051
由上表的数据可以得出，以植物纤维补强的耐热胶管的内层胶与单一补强体系胶管的内层胶相比以植物纤维补强的耐热胶管配方有着更好的耐热性、耐热水蒸汽性、耐冷却液、耐臭氧性、同时压缩性能和弹性也很好、还能扩大混炼胶的容量以降低成本，并可以更好的满足在长时间热老化条件下使用的加热系统和冷却循环系统胶管的要求。

Claims (1)

1.以植物纤维补强的耐热胶管内层胶，其特征是组份和质量份数如下：
三元乙丙橡胶生胶                  100份，
轻质活性氧化锌                    5～12，
聚乙二醇                          2～7份，
硬脂酸                            1～2份，
防老剂MB                          0.5～2，
防老剂DD                          1～3，
快压出炭黑N550                    50～100份，
半补强炭黑N774                    30～70份，
乙烯基硅烷偶联剂处理的大豆蛋白    20～50，
增塑剂DOTP                        50～80份，
偶联剂Si-69                       5～10份，
促进剂M                           0.5～1.5份，
促进剂TMTD                        0.5～2份，
促进剂BZ                          1～2，
促进剂CZ                          1～2，
不溶性硫磺                        0.5～1。
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