CN102850673A - 一种球胆橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种球胆橡胶，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶45%-60%、炭黑20%-30%、滑石粉5%-15%、油料1%-5%、防老剂1%-2%、硫化剂1%-3%。本发明的球胆橡胶兼具了丁基橡胶与活性溴的性能，有效提高了球胆了的气密性、加快硫化速度、保证粘合性能、提高球胆的使用寿命。

Description

一种球胆橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶，具体涉及一种球胆橡胶及其制备方法。

背景技术

球胆为球类器械的核心部件，其内部充填气体，球胆内部气体的饱和与否影响着球具的弹性大小，因此，在生产及使用过程中，球胆的气密性能起到至关重要的作用。

传统的球胆采用普通天然胶作为主体材料,虽然也可以满足一般的使用要求,但由于天然胶气密性能较差,产品保压能力较低，需经常对其进行补充气体，或者使用丁基胶料生产球胆，其气密性良好，但胶料硫化速度慢，粘合性能差，容易出现起包脱层等不良问题，产品的使用寿命较短。且由于该胶料较多使用于体育类用品，与人体接触机会较多，因此环保要求也获得了较多的关注，而传统的产品却未考虑环保要求，环保性较差，不宜出口，一般只适用于内销，销路受限。

因此，一种气密性较好、硫化速度较快、粘合性能较强，且高效环保的球胆亟待出现。

发明内容

为解决传统的球胆无法兼具良好的气密性、硫化速度、粘合性能及环保性能等问题，本发明公开了一种球胆橡胶及其制备方法，以达到有效提高球胆的气密性、加快硫化速度、保证粘合性能、提高球胆的使用寿命、节能环保的目的。

一种球胆橡胶，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶45%-60%、炭黑20%-30%、滑石粉5%-15%、油料1%-5%、防老剂1%-2%、硫化剂1%-3%。

优选的，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶48%-57%、炭黑21%-28%、滑石粉6%-14%、油料1.5%-4.5%、防老剂1.2%-1.9%、硫化剂1.3%-2.8%。

优选的，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶50%-56%、炭黑22%-27%、滑石粉8%-12%、油料2%-4%、防老剂1.3%-1.8%、硫化剂1.5%-2.5%。

优选的，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶52%-55%、炭黑23%-26%、滑石粉9%-11%、油料2.5%-3.4%、防老剂1.4%-1.7%、硫化剂1.8%-2.2%。

优选的，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶53%、炭黑25%、滑石粉10%、油料3%、防老剂1.5%、硫化剂2%。

优选的，所述防老剂为防老剂4010NA或防老剂4010或防老剂4010NA与防老剂AW的混合剂。

优选的，所述炭黑为N326。

一种球胆橡胶的制备方法，具体的步骤如下：

（1）第一步配料：按照权利要求1的配比，将溴化丁基胶、滑石粉、防老剂称量后混合放置，将炭黑、油料称量后混合在一起，后将相应质量的硫化剂单独放置；

（2）第二步密炼：为两段式混炼，第一段在50℃～60℃时，将溴化丁基胶投入密炼机中，同时将防老剂以及炭黑与油料依次放入密炼机中进行混炼，混炼50～60秒后，投入滑石粉，混炼形成母炼胶；第二段，将混炼完成的母胶料静置8～9小时后重新投入密炼机中，并向密炼机中投放硫化剂，混炼时间70～90秒，在温度低于110℃时进行排胶；

（3）第三步开炼：采用两段式开炼；第一段，将密炼机混炼完成的胶料投放入开炼机上进行混炼，在开炼机上翻炼110～130秒后出片下料；第二段，将上述下料的胶片再次投在开炼机上进行混炼，形成终炼胶，再翻炼70～90秒后出片下料；

（4）第四步冷却：将胶片在冷却机上进行冷却至35℃以下；

（5）第五步收料：通过传送带将冷却后的胶片进行收集。

优选的，冷却方式为风冷。

本发明公开的球胆橡胶采用溴化丁基胶作为主要原料，由于溴化丁基胶为含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体，拥有丁基橡胶基本饱和的主链,所以其具有丁基聚合物的特有特性,如良好的气密性、较高的机械强度、低的渗透性能、优异的耐老化性能等；同时，分子链上的活性溴又赋予其较宽的硫化特性和较快的硫化速度；而且生胶门尼较低，保证了良好的混炼特性和优良的成型特性；因此本发明的球胆橡胶兼具了丁基橡胶与活性溴的性能，有效提高了球胆了的气密性、加快硫化速度、保证粘合性能、提高球胆的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种球胆橡胶制备工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种球胆橡胶及其制备方法，以达到有效提高球胆的气密性、加快硫化速度、保证粘合性能、提高球胆的使用寿命、节能环保的目的。

实施例1

一种球胆橡胶，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶45%、炭黑20%、滑石粉15%、油料5%、防老剂2%、硫化剂3%，其余为橡胶领域常用的助剂为10%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

球胆橡胶采用溴化丁基胶作为主要原料，由于溴化丁基胶为含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体，拥有丁基橡胶基本饱和的主链,所以其具有丁基聚合物的特有特性,如良好的气密性、较高的机械强度、低的渗透性能、优异的耐老化性能等；同时，分子链上的活性溴又赋予其较宽的硫化特性和较快的硫化速度；而且生胶门尼较低，保证了良好的混炼特性和优良的成型特性。

使用溴化丁基胶在继承了丁基橡胶优良的气密性的同时，兼顾了硫化速度及粘合性能，使得生产效率得到了较大提高，并且极大的减少了制品生产和使用中发生的多种不良问题。

而且，炭黑采用N326，其多环芳烃的含量控制在10PPM以下，有效地解决了环保性能的要求，符合REACH法规，可满足出口要求，适用于内外销，销路较广。

此外，防老剂采用防老剂4010NA，防老剂4010NA为天然橡胶、合成橡胶、乳胶的通用型防老剂，对臭氧龟裂、屈挠龟裂防护性能较好；同时也是热、氧、光及一般老化的优良防护剂，而且可以有效抑制变价金属离子的老化作用。减少球胆橡胶老化及损坏，提高橡胶的使用寿命，降低使用成本。除采用防老剂4010NA外，还可采用防老剂4010或采用防老剂4010NA与防老剂AW的混合剂，防老剂4010NA与防老剂AW的混合剂对臭氧龟裂和自然老化等防护效果较单一的防老剂更佳。

一种球胆橡胶的制备方法，具体的步骤如下：

（1）第一步配料：按照上述配比，将溴化丁基胶、滑石粉、防老剂称量后混合放置，将炭黑、油料称量后混合在一起，后将相应质量的硫化剂单独放置；

（2）第二步密炼：为两段式混炼，第一段在50℃～60℃时，将溴化丁基胶投入密炼机中，同时将防老剂以及炭黑与油料依次放入密炼机中进行混炼，混炼50～60秒后，投入滑石粉，混炼形成母炼胶；第二段，将混炼完成的母炼胶静置8～9小时后重新投入密炼机中，并向密炼机中投放硫化剂，混炼时间70～90秒，在温度低于110℃时进行排胶；

（3）第三步开炼：采用两段式开炼；第一段，将密炼机混炼完成的胶料投放入开炼机上进行混炼，在开炼机上翻炼110～130秒后出片下料；第二段，将上述下料的胶片再次投在开炼机上进行混炼，形成终炼胶，再翻炼70～90秒后出片下料；

（4）第四步冷却：将胶片在冷却机上进行冷却至35℃以下；

（5）第五步收料：通过传送带将冷却后的胶片进行收集。

胶料混炼完成后通过开炼机直接出片，由于胶片的温度较高，因此需经过冷却机对其进行冷却后再收集，本发明中采用的冷却方式为风冷，采用风冷方式对胶片进行冷却，避免了水冷的情况下胶片混入水份而造成胶片表面产生气泡，影响胶料质量，避免次品的产生，造成胶料的浪费，保证产品质量，降低生产成本。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶60%、炭黑30%、滑石粉5%、油料1%、防老剂1%、硫化剂1%，其余为橡胶领域常用的助剂为2%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例3

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶48%、炭黑21%、滑石粉14%、油料4.5%、防老剂1.9%、硫化剂2.8%，其余为橡胶领域常用的助剂为7.8%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例4

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶57%、炭黑28%、滑石粉6%、油料1.5%、防老剂1.2%、硫化剂1.3%，其余为橡胶领域常用的助剂为5%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例5

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶50%、炭黑22%、滑石粉12%、油料4%、防老剂1.8%、硫化剂2.5%，其余为橡胶领域常用的助剂为7.7%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例6

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶56%、炭黑27%、滑石粉8%、油料2%、防老剂1.3%、硫化剂1.5%，其余为橡胶领域常用的助剂为4.2%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例7

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶52%、炭黑23%、滑石粉11%、油料3.4%、防老剂1.7%、硫化剂2.2%，其余为橡胶领域常用的助剂为6.7%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例8

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶55%、炭黑26%、滑石粉9%、油料2.5%、防老剂1.4%、硫化剂1.8%，其余为橡胶领域常用的助剂为4.3%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

实施例9

其余与实施例1相同，不同之处在于，该球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶53%、炭黑25%、滑石粉10%、油料3%、防老剂1.5%、硫化剂2%，其余为橡胶领域常用的其它助剂为5.5%，常用助剂主要为硬脂酸、加工助剂等。

该配比为本发明的最优配比，采用本实施例的配比方式，提高了球胆橡胶的气密性、同时加快混炼时的硫化速度、粘合性能较好、且提高球胆的使用寿命，降低使用成本。

除上述几种实施例外，溴化丁基胶的所占重量百分比还可以为47、51、58等；炭黑所占重量百分比还可以为21.5、24、29等；滑石粉所占重量百分比还可以为14.5、13、7等；油料所占重量百分比还可以为3.5、2.8、1.7等；防老剂所占重量百分比还可以为1.1、1.6、1.9等；硫化剂所占重量百分比还可以为1.2、2.6、2.9等，各组分所占的比例及其配比方式均视具体情况而定，在此不做限制。

本发明公开的球胆橡胶采用溴化丁基胶作为主要原料，由于溴化丁基胶含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体，拥有丁基橡胶基本饱和的主链,所以其具有丁基聚合物的特有特性,如良好的气密性、较高的机械强度、低的渗透性能、优异的耐老化性能等；同时，分子链上的活性溴又赋予其较宽的硫化特性和较快的硫化速度；而且生胶门尼较低，保证了良好的混炼特性和优良的成型特性；因此本发明的球胆橡胶兼具了丁基橡胶与活性溴的性能，有效提高了球胆了的气密性、加快硫化速度、保证粘合性能、提高球胆的使用寿命。

同时，炭黑采用N326，其多环芳烃的含量控制在10PPM以下，有效地解决了环保性能的要求，符合REACH法规，可满足出口要求，适用于内外销，销路较广。

此外，采用风冷方式对胶片进行冷却，避免了水冷的情况下胶片混入水份而造成胶片表面产生气泡，影响胶料质量，避免次品的产生，造成胶料的浪费，保证产品质量，降低生产成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种球胆橡胶，其特征在于，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶45%-60%、炭黑20%-30%、滑石粉5%-15%、油料1%-5%、防老剂1%-2%、硫化剂1%-3%。

2.根据权利要求1所述的球胆橡胶，其特征在于，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶48%-57%、炭黑21%-28%、滑石粉6%-14%、油料1.5%-4.5%、防老剂1.2%-1.9%、硫化剂1.3%-2.8%。

3.根据权利要求2所述的球胆橡胶，其特征在于，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶50%-56%、炭黑22%-27%、滑石粉8%-12%、油料2%-4%、防老剂1.3%-1.8%、硫化剂1.5%-2.5%。

4.根据权利要求3所述的球胆橡胶，其特征在于，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶52%-55%、炭黑23%-26%、滑石粉9%-11%、油料2.5%-3.4%、防老剂1.4%-1.7%、硫化剂1.8%-2.2%。

5.根据权利要求4所述的球胆橡胶，其特征在于，所述球胆橡胶包括以下重量百分比的组分：溴化丁基胶53%、炭黑25%、滑石粉10%、油料3%、防老剂1.5%、硫化剂2%。

6.根据权利要求1-5任一项所述的球胆橡胶，其特征在于，所述防老剂为防老剂4010NA或防老剂4010或防老剂4010NA与防老剂AW的混合剂。

7.根据权利要求1-5任一项所述的球胆橡胶，其特征在于，所述炭黑为N326。

8.一种球胆橡胶的制备方法，其特征在于，具体的步骤如下：

（1）第一步配料：按照权利要求1的配比，将溴化丁基胶、滑石粉、防老剂称量后混合放置，将炭黑、油料称量后混合在一起，后将相应质量的硫化剂单独放置；

（2）第二步密炼：为两段式混炼，第一段在50℃～60℃时，将溴化丁基胶投入密炼机中，同时将防老剂以及炭黑与油料依次放入密炼机中进行混炼，混炼50～60秒后，投入滑石粉，混炼形成母炼胶；第二段，将混炼完成的母胶料静置8～9小时后重新投入密炼机中，并向密炼机中投放硫化剂，混炼时间70～90秒，在温度低于110℃时进行排胶；

（3）第三步开炼：采用两段式开炼；第一段，将密炼机混炼完成的胶料投放入开炼机上进行混炼，在开炼机上翻炼110～130秒后出片下料；第二段，将上述下料的胶片再次投在开炼机上进行混炼，形成终炼胶，再翻炼70～90秒后出片下料；

（4）第四步冷却：将胶片在冷却机上进行冷却至35℃以下；

（5）第五步收料：通过传送带将冷却后的胶片进行收集。

9.根据权利要求8所述的球胆橡胶的制备方法，其特征在于，冷却方式为风冷。

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