CN102336971A - 微波硫化三元乙丙海绵护套及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波硫化三元乙丙海绵护套及加工方法，橡胶组份包括：三元乙丙橡胶、快压出炭黑、轻质碳酸钙、石蜡油、白油膏、除湿消泡剂、氧化锌、硬脂酸、聚乙二醇、偶氮二甲酰胺、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、二硫化二苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆和硫磺。经混炼胶经过挤出机挤出，挤出机设定机头温度、螺杆段温度、塑化段温度及喂料段温度条件下进行；微波硫化：挤出机挤出的半成品直接通入微波硫化设备进行硫化，保持微波总功率在(6000～8000)W，微波段温度设定为200℃，加热段温度从前到后设定为200～220℃；本发明容易形成均匀分布的闭孔气泡结构，产品尺寸也更容易控制。另外微波的快速生热也一定程度减少了硫化时间，提高了生产效率。

Description

微波硫化三元乙丙海绵护套及加工方法

技术领域

本发明涉及胶管技术领域，特别涉及微波硫化三元乙丙海绵护套及加工方法。 

背景技术

目前，大部分海绵护套都采用常压连续硫化的方式新型硫化定型的加工，这种硫化方式的生产效率高，且容易形成海绵状气孔，但由于橡胶的导热性较差，普通的常压连续硫化采用高温的方式硫化，橡胶由外表面向内发孔，及易形成分布不均的开孔气泡。这样的开孔气泡结构使护套硬度分布不均，且不易控制发孔率。 

利用微波对橡胶进行加热，产品内外同时升温，这样较容易通过调节配方和工艺控制产品发泡的速度，调节发孔率，同时也容易形成均匀分布的闭孔气泡结构。这样，产品的硬度分布均匀，能更好的起到保护作用，同时产品尺寸也更容易控制。另外微波的快速生热也一定程度减少了硫化时间，提高了生产效率。 

发明内容

本发明的目的就是将微波硫化工艺用于生产海绵护套的生产，并提供一种与该工艺相匹配的橡胶组合物，通过合理的配方设计和工艺设计，使产品能够使用微波硫化的方式进行硫化，并且产品产生均匀分布的闭孔发泡结构。 

本发明的微波硫化三元乙丙海绵护套，橡胶组份和质量份数配方如下： 

三元乙丙橡胶                 100份， 

快压出炭黑                   60～90份， 

轻质碳酸钙                   70～90份， 

石蜡油                       60～80份， 

白油膏                       30～40份 

橡胶吸湿剂                   3～8份， 

氧化锌                       4～6份， 

硬脂酸                       1～3份， 

聚乙二醇                     1～3份， 

偶氮二甲酰胺                            10～15份， 

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CZ)       1～2份， 

二硫化二苯并噻唑(DM)                    0.5～1.5份， 

二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)                0.5～1.5份， 

硫磺                                    1～2份。 

本发明的微波硫化工艺生产的三元乙丙海绵护套技术方案如下： 

一种微波硫化工艺加工三元乙丙海绵护套的方法，是以微波硫化方式对三元乙丙海绵护套进行硫化加工；微波总功率在6000～8000瓦。 

一种微波硫化工艺生产的三元乙丙橡胶海绵护套，步骤如下： 

1)挤出半成品：混炼胶经过挤出机挤出，挤出机温度设定为：机头温度为(60～80)℃，螺杆段温度、塑化段温度及喂料段温度为(55～75)℃的条件下进行； 

2)微波硫化：挤出机挤出的半成品直接通入微波硫化设备进行硫化，保持微波总功率在(6000～8000)W，微波段温度设定为200℃，加热段温度从前到后设定为(200～220)℃、(200～220)℃、(200～220)℃； 

3)定长切割：经冷却后按产品要求尺寸切割。 

本发明中产品的主体材料是三元乙丙橡胶。 

三元乙丙橡胶，橡胶的主要材料，门尼粘度ML1+4 100℃≤70， 

快压出炭黑，包括N539、N550、N568等，用于橡胶补强剂，提高橡胶硬度和强度，快压出炭黑具有中等补强性，并且更容易挤出。 

橡胶吸湿剂，主要成分氧化钙，可以吸收胶料中的水分，确保产品中无不稳定的发泡因素——水(胶料和辅料中的含水量不稳定，且不容易控制)。 

白油膏，起增塑作用，同时降低橡胶分子间的作用力，使产品更容易发泡。 

偶氮二甲酰胺，即发泡剂ADC，在一定温度下分解释放出氮气，使产品发泡。 

CZ、DM、TMTD为硫化促进剂。 

本发明中产品是以微波硫化的方式进行生产的。 

挤出段温度的设定在保证胶料在挤出时不会焦烧的前提下，较高的温度使胶料软化，容易在硫化是发泡。 

微波段功率较高(6000W～8000W)，使产品生热速度加快，使产品更容易发泡，减少了硫化时间，提高效率，同时均匀的升温速度使产品内外同时发泡，形成均匀的闭孔发泡；各段温度的设定充分考虑了发泡剂的分解温度，也保证产品快速发泡和快速硫化定型。 

具体工艺流程为：胶料经过挤出机挤出后，直接进入微波硫化装置，经过微波硫化装置的微波段升温和加热段的持续硫化，产品得到硫化成型，在经冷却水槽冷却，定长切割后，得到成品。 

本发明的效果，选用门尼较低的橡胶，易于发孔；除湿消泡剂的使用排出了产品中不稳定的发泡因素，确保产品的发泡程度和发泡率；发泡剂用量以及硫化促进剂用量的不同配比确保产品满足不同发泡率的要求。另外微波硫化工艺应用于海绵护套的生产，产品内外同时生热，易形成均匀分布的闭孔气泡结构。采用微波硫化工艺以及特定的配方进行海绵护套的生产，可以使产品的硬度分布均匀，能更好的起到保护作用，同时产品尺寸也更容易控制。 

具体实施方式

对于一种三元乙丙橡胶海绵护套，要求产品质地柔软均一。 

实施例1： 

三元乙丙橡胶                      100份， 

N539                              60份， 

轻质碳酸钙                        90份， 

石蜡油                            60份， 

白油膏                            30份 

橡胶吸湿剂CaO                     3份， 

氧化锌                            6份， 

硬脂酸                            3份， 

聚乙二醇                          3份， 

偶氮二甲酰胺                      15份， 

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺     1份， 

二硫化二苯并噻唑                  1.5份， 

二硫化四甲基秋兰姆                0.5份， 

硫磺                              2份。 

三元乙丙橡胶是橡胶的主要材料，门尼粘度ML1+4 100℃≤70； 

采用微波硫化工艺生产的三元乙丙橡胶海绵护套，步骤如下： 

1)挤出半成品：混炼胶经过挤出机挤出，挤出机温度设定为：机头温度为80℃，螺 杆段温度为75℃，塑化段温度为65℃，喂料段温度为65℃的条件下进行； 

2)微波硫化：挤出机挤出的半成品直接通入微波硫化设备进行硫化，保持微波总功率在8000W，微波段温度设定为200℃，加热段温度从前到后设定为200℃、200℃、220℃； 

3)定长切割：经冷却后切割。 

产品硫化后质地柔软均一，从产品不同处断面观察，气孔多为闭孔气泡，产品膨胀率稳定在约为挤出时的3倍，截面尺寸公差在±0.6以内。 

实施例2： 

三元乙丙橡胶                          100份， 

N568                                  75份， 

轻质碳酸钙                            80份， 

石蜡油                                70份， 

白油膏                                35份 

橡胶吸湿剂CaO                         5份， 

氧化锌                                5份， 

硬脂酸                                2份， 

聚乙二醇                              2份， 

偶氮二甲酰胺                          13份， 

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺         1.5份， 

二硫化二苯并噻唑                      1份， 

二硫化四甲基秋兰姆                    1份， 

硫磺                                  1.5份。 

采用微波硫化工艺生产的三元乙丙橡胶海绵护套，步骤如下： 

1)挤出半成品：混炼胶经过挤出机挤出，挤出机温度设定为：机头温度为70℃，螺杆段温度为65℃，塑化段温度为55℃，喂料段温度为55℃的条件下进行； 

2)微波硫化：挤出机挤出的半成品直接通入微波硫化设备进行硫化，保持微波总功率在7000W，微波段温度设定为200℃，加热段温度从前到后设定为210℃、220℃、200℃； 

3)定长切割：经冷却后切割。 

产品硫化后质地柔软均一，从产品不同处断面观察，气孔多为闭孔气泡，产品膨胀率 稳定在约为挤出时的3.5倍，截面尺寸公差在±0.6以内。 

实施例3： 

三元乙丙橡胶                                100份， 

N550                                        90份， 

轻质碳酸钙                                  90份， 

石蜡油                                      80份， 

白油膏                                      40份 

橡胶吸湿剂CaO                               8份， 

氧化锌                                      4份， 

硬脂酸                                      1份， 

聚乙二醇                                    1份， 

偶氮二甲酰胺                                10份， 

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺               2份， 

二硫化二苯并噻唑                            0.5份， 

二硫化四甲基秋兰姆                          1.5份， 

硫磺                                        1份。 

采用微波硫化工艺生产的三元乙丙橡胶海绵护套，步骤如下： 

1)挤出半成品：混炼胶经过挤出机挤出，挤出机温度设定为：机头温度为60℃，螺杆段温度为55℃，塑化段温度为55℃，喂料段温度为55℃的条件下进行； 

2)微波硫化：挤出机挤出的半成品直接通入微波硫化设备进行硫化，保持微波总功率在6000W，微波段温度设定为200℃，加热段温度从前到后设定为220℃、210℃、210℃； 

3)定长切割：经冷却后切割。 

产品硫化后质地柔软均一，从产品不同处断面观察，气孔多为闭孔气泡，产品膨胀率稳定在约为挤出时的3.5倍，截面尺寸公差在±0.6以内。 

采用上述实施例的橡胶配方和微波硫化的生产工艺，产品的硬度分布均匀，质地均一，能更好的起到保护作用，同时产品尺寸也更容易控制。另外微波的快速生热也一定程度减少了硫化时间，提高了生产效率。 

Claims (3)

1.微波硫化三元乙丙海绵护套，其特征是组份和质量份数配方如下：

三元乙丙橡胶                      100份，

快压出炭黑                        60～90份，

轻质碳酸钙                        70～90份，

石蜡油                            60～80份，

白油膏                            30～40份

橡胶吸湿剂                        3～8份，

氧化锌                            4～6份，

硬脂酸                            1～3份，

聚乙二醇                          1～3份，

偶氮二甲酰胺                      10～15份，

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺     1～2份，

二硫化二苯并噻唑                  0.5～1.5份，

二硫化四甲基秋兰姆                0.5～1.5份，

硫磺                              1～2份。

2.微波硫化制备三元乙丙橡胶海绵护套的方法，其特征是条件如下：

1)挤出半成品：混炼胶经过挤出机挤出，挤出机温度设定为：机头温度为(60～80)℃，螺杆段温度、塑化段温度及喂料段温度为(55～75)℃的条件下进行；

2)微波硫化：挤出机挤出的半成品直接通入微波硫化设备进行硫化，保持微波总功率在6000～8000W，微波段温度设定为200℃，加热段温度从前到后设定为(200～220)℃、(200～220)℃、(200～220)℃。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的快压出炭黑，包括N539、N550或N568。