CN102161782A

CN102161782A - 一种橡胶发泡材料

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Publication number: CN102161782A
Application number: CN2011100078375A
Authority: CN
Inventors: 张顺; 方平章; 崔耀成
Original assignee: CHINA DIVE WATERSPORTS Inc
Current assignee: CHINA DIVE WATERSPORTS Inc
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2031-01-14
Also published as: CN102161782B

Abstract

本发明涉及化工材料技术领域，具体涉及橡胶类发泡材料配方及其制备方法的改进。橡胶发泡材料的配方，天然3L橡胶48～60%，促进剂10～15％，发泡剂2~3%，填充剂28~35%，分散剂1～2％，软化油4～8％，硫化剂0.2～0.5％。上述配方中的发泡剂包括低温发泡剂和高温发泡剂。本材料配方中突破性地选择同时在配方中使用低温发泡剂和高温发泡剂使得材料在高温或低温的不同的温度环境条件下都能发生化学分解反应,分解气体使橡胶膨胀发泡。本发明提供的橡胶发泡材料，发泡倍率稳定、泡孔均匀细腻、分解比较温和、发泡速度与架桥速度的同步进行的优异性能，具有保暖、防潮、防冷、防水、环保优异性能。

Description

一种橡胶发泡材料

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，具体涉及橡胶类发泡材料配方及其制备方法的改进。

背景技术

发泡材料，是指能在物质内部气化产生气泡使之成为多孔物质的发泡的物质,如泡沫塑料、泡沫橡胶、泡沫树脂等,发泡材料可分为化学发泡材料、物理发泡材料和表面活性剂三大类。

橡胶本身以高弹性而著称，橡胶发泡材料性能优异是一种重要的有机发泡材料。在橡胶被加工成发泡材料后，仍保持适度的加回弹特性，这种材料非常适合用作缓冲材料，或防震材料。橡胶发泡材料又具备其它材料所不具备的柔软性，阻燃性和耐老化性，还可成为新型的吸音材料。橡胶发泡材料还具有优越的耐温和耐候性，可以在摄氏-60度和+150度的很大温度范围内使用，橡胶发泡材料在各种合成橡胶中占有特殊的地位。防震、减震、耐候性、耐酸碱、阻燃性好可以使用在汽车、家用电器、机械产品缓冲减震、船舶、列车、包装衬垫、空调等内部作为配套材料。

橡胶发泡材料应用性能优良，应用广泛，对橡胶发泡材料配方的改进一直是业界研发关注的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在高温和低温条件下都能充分发泡且保温性好、弹性复位好、防水质量轻且环保的橡胶发泡材料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述橡胶发泡材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明橡胶发泡材料的配方如下

1）天然3L橡胶 48～60%，

2）促进剂 10～15％，

3）发泡剂 2~3%，

4）填充剂 25~35%，

5) 分散剂 1～2％，

6) 软化油 4～8％，

7) 硫化剂 0.2～0.5％。

上述配方中的发泡剂包括低温发泡剂和高温发泡剂，低温发泡剂和高温发泡剂可以选用本领域技术人员常用的低温和高温发泡剂,如，低温发泡剂可以选用聚氨酯发泡剂，还可以选用DC-W低温发泡剂。聚氨酯发泡剂在-10℃温度下固化泡沫体均保持良好的弹性和粘结力，固化后的泡沫具有填缝、粘结、密封等功能；DC-W低温发泡剂本身分解温度低，不需添加任何性剂来活化使其分解。高温发泡剂采用AC发泡剂或ACP-W高温发泡剂，AC发泡剂的分解温度较高，与氧化锌或氧化镁配合后分解温度从200℃降低至150-190℃。 AC发泡剂发气量最大，性能最优越，发泡均匀，细孔结构理想。

本发明配方中发泡剂同时采用高温发泡剂和低温发泡剂的作用在于在高温或低温的不同的温度环境条件下都能使化学分解反应,分解气体使橡胶膨胀发泡。

上述配方中的促进剂可以是氧化锌或氧化镁、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧化剂和增粘剂中的三种或三种以上的混合物。聚乙二醇优选用PEG4000，可以增加橡胶制品的润滑性和塑性，减少加工过程中的动力消耗，延长橡胶制品的使用寿命。氧化锌或氧化镁和硬脂酸作为发泡剂的活化助剂，可以调节产品的分解温度，充分活化。抗氧化剂选用抗氧化剂1076或抗氧化剂103。抗氧化剂能抑制或延缓塑橡胶的氧化降解而延长使用寿命，本配方多种抗氧剂协同作用效果更佳。增粘剂增选用RX80增粘剂、增粘剂A、增粘剂RA-65、增粘剂RA，作用在于各种原料组合在一个整体内。

本发明配方促进剂选用抗氧化、活化以及增强稳定性的多种不同性质的助剂协同作用，具有防老化、缩短硫化时间、降低硫化温度的作用。

填充剂采用不与物料组分起不良作用的有机物、无机物、金属或非金属粉末等均可实现本发明，如选用本领域技术人员常用的高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨、炭黑、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉或石粉中一种或两种的混合物。

分散剂选用本领域技术人员常用的D-A碳黑分散剂、D-H炭黑分散剂、炭黑分散剂T78A。配方中分散剂对配方中其他助剂可以起到非常好的分散作用，从而提高其效能，并能很好的提高助剂在胶料中的相容性，并能使产品均匀混合，浑然一体，大大提高橡胶制品整体的性能。

软化油选用环烷油、KN4006环烷油、KN4010环烷油，其作用在于将化学原料粘合一起,使柔软性更强。

硫化剂可以选用本领域技术人员常用的合成橡胶硫化剂，例如硫磺S-80。

本发明相比现有技术具有以下显著效果：

本发明材料配方中主料采用天然3L橡胶，使得材料整体弹性更好、柔软性和稳定性增加，以天然成份为主要原料对环境污染小，容易降解和再利用。促进剂筛选了多种相互作用促进剂混合搭配使用，氧化锌、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧化剂和增粘剂共同作为促进剂起到了防老化、可缩短硫化时间、降低硫化温度的作用；本材料配方中突破性地选择同时在配方中使用低温发泡剂和高温发泡剂使得材料在高温或低温的不同的温度环境条件下都能使化学分解反应,分解气体使橡胶膨胀发泡。本方案采用的发泡剂在常压发泡、加压发泡均可，都能连发泡均匀，细孔结构理想。

本发明提供的橡胶发泡材料，发泡倍率稳定、泡孔均匀细腻、分解比较温和、发泡速度与架桥速度的同步进行的优异性能，具有保暖、防潮、防冷、防水、环保优异性能。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施方式对本发明方法作进一步详细描述。

实施例1

一种橡胶发泡材料配方的各组分质量份数如下：

1）天然3L橡胶 50份，

2）氧化锌、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧化剂1076、RX80增粘剂、增粘剂A的混合物作为促进剂， 11份

3）发泡剂2份，选择低温发泡剂为聚氨酯发泡剂，高温发泡剂为AC发泡剂，聚氨酯发泡剂和AC发泡剂的重量比约为1：1，如发泡时温度较低，可适量增大聚氨酯发泡剂的用量。

4）填充剂用高岭土和石墨 29.5份

5) 分散剂用D-A碳黑分散剂 2份

6) 软化油用100#环烷油 5份

7）硫化剂用硫磺S-80 0.5份。

上述配方原料制备如下：

1) 按照配方比例，将天然3L橡胶经过开炼机15~25分钟炼成熟胶；

2) 按比例向炼成的熟胶中加入促进剂、填充剂、软化油经过开炼机混合均匀搅拌,温度调整在30到35度之间,时间为15分钟，炼成胶状；

3)最后在使用中加入发泡剂、分散剂、硫化剂,均匀搅拌3~5分钟制得成品胶。

上述制得的发泡材料具有保暖、防水、防冷、防潮、分解温度低、制品自度好、发泡倍率稳定、制品无杂色的优异性能。

实施例2

1）天然3L橡胶 52份，

2）氧化镁、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧化剂103、和增粘剂的混合物作为促进剂， 12份

3）发泡剂2份，选择低温发泡剂为DC-W，高温发泡剂为ACP-W

4）填充剂用碳黑和石粉 28份

5) 分散剂用D-H分散剂 1份

6) 软化油用KN4006环烷油， 4.6份

7）硫化剂用硫磺S-80 0.4份。

上述配方原料制备如下

Claims

1.一种橡胶发泡材料，其特征在于其组分及质量配比为：

1）天然3L橡胶 48～60%，

2）促进剂 10～15％

3）发泡剂 2~3%

4）填充剂 25~35%

5) 分散剂 1～2％

6) 软化油 4～8％

7) 硫化剂 0.2～0.5％

上述发泡剂包括低温发泡剂和高温发泡剂。

2. 根据权利要求1所述的橡胶发泡材料，其特征在于：所述的低温发泡剂为聚氨酯发泡剂，所述的高温发泡剂为AC发泡剂。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶发泡材料，其特征在于：所述的促进剂可以是氧化锌或氧化镁、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧化剂和增粘剂中的三种或三种以上的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的橡胶发泡材料，其特征在于：所述填充剂为高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨、炭黑、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉或石粉中一种或两种的混合物。

5. 根据权利要求1或2所述的橡胶发泡材料，其特征在于：所述分散剂为D-A碳黑分散剂、D-H炭黑分散剂、炭黑分散剂T78A。

6. 根据权利要求1或2所述的橡胶发泡材料，其特征在于：所述的软化油为环烷油，优选用100＃环烷油、KN4006环烷油、KN401环烷油。

7.一种橡胶发泡材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤：

1) 、按照配方比例，将天然3L橡胶经过开炼机15~25分钟炼成熟胶；

2) 、按比例向炼成的熟胶中加入促进剂、填充剂、软化油经过开炼机混合均匀搅拌，温度调整在30到35度之间,时间为15分钟，炼成胶状；

3)、最后在使用中加入发泡剂、分散剂、硫化剂,均匀搅拌3~5分钟制得成品胶。