CN102993500B - 一种nbr/pvc共混橡塑材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种NBR/PVC共混橡塑材料及其制备方法，其由A料和B料等比例混炼制备而成。本发明NBR/PVC共混橡塑材料兼有PVC的耐臭氧性和NBR的耐油性和可交联性。与纯PVC相比，NBR／PVC共混材料具有以下的特点：1.显著提高了耐臭氧和耐天候老化性能；2.改善了拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性、耐热性和耐燃性；3.提高了耐油、耐燃油和耐化学药品等性能；4.提高了压出、压延性能，同时胶料不易自硫化，增强了贮存稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡塑材料，具体涉及一种NBR/PVC共混橡塑材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)具有较高的机械强度、良好的耐酸碱性能、介电性能及绝缘性能。与一般橡胶相比,它还具有较好的耐磨性能及阻燃性能。但其抗冲击性和耐热、光的稳定性较差,尤其是低温脆性及屈挠性能不好,限制了它的广泛应用。丁腈橡胶(NBR)在性能上则能弥补上述不足,NBR与PVC极性相近,两者间具有良好的相容性,因此NBR/PVC共混材料既具有NBR突出的交联橡胶弹性、耐油性,又兼有PVC的可塑性、耐候性、耐化学品等特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种NBR/PVC共混橡塑材料及其制备方法，弥补PVC的抗冲击性和耐热、稳定性差等缺点,从而提高PVC橡塑材料的综合性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种NBR/PVC共混橡塑材料，由A料和B料等比例混炼制备而成，其A、B料组成原料的重量份分别为：
A料：
NBRN-4160-70、邻苯二甲酸二丁酯20-30、古马隆树脂3-6、半补强炭黑20-30、纳米碳酸钙10-20、改性纳米硅藻土10-15、过氧化二异丙苯5-10、氯化石蜡2-5、硬脂酸铅1-2、硬脂酸钡1-2、氧化锌2-4、硬脂酸1-2、促进剂M0.1-0.3、促进剂DM0.5-1、防老剂SP-C1-2、硫磺1-3、抗氧化剂CA1-2，
所述的改性纳米硅藻土通过以下方法制备：将硅藻土在600-700℃下烧损4-5小时，后研磨成纳米粉末，拌入相当于粉体重量1-2%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、1-2%的癸二酸丙二醇聚酯拌搅均匀，烘干，粉碎成粉末即可。
B料：
PVCSG-540-50、邻苯二甲酸二辛脂10-20、改性酚醛树脂2-5、乙炔炭黑10-20、纳米碳酸钙10-15、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷4-8、氯化石蜡1-3、硬脂酸钙1-2、三盐基硫酸铅0.5-1、二氧化钛2-4、硬脂酸1-2、促进剂TMTD0.2-0.5、促进剂CZ0.2-0.5、防老剂MB0.5-1、松香1-2、抗氧化剂10100.5-1，
所述的改性酚醛树脂由以下方法制得：向5-6份酚醛树脂加入到20-22份苯乙烯、20-22份离子水、5-6份甲醇中，加热至酚醛树脂全部溶解，再向其中加入3-4份4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、4-5份聚丙烯酸酯、2-3份丙烯酸、2-3份乙烯基三硅烷、1-2份癸二酸酯、0.4-0.6份十二烷基苯磺酸钠、0.2-0.3份过硫酸钠，搅拌均匀，升温至80-90℃，保温反应1-2小时后，脱水即可。
所述的NBR/PVC共混橡塑材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）A料的制备
先将NBRN-41与抗氧剂CA、防老剂SP-C于50-60℃下在双辊炼胶机上开炼，每次开炼20-30min，炼完后停放10-15h，再进行开炼，如此反复进行2-3次，然后加入其余原料，充分混炼5-7min后，当温度达到80-85℃时，开始排料，冷却至常温即得A料；
（2）B料的制备
先将PVCSG-5与抗氧化剂1010、防老剂MB于50-55℃下在双辊炼胶机上开炼，每次开炼20-30min，炼完后停放10-12h，再进行开炼，如此反复进行2-3次，然后加入其余原料，充分混炼4-5min后，当温度达到70-80℃时，开始排料，冷却至常温即得B料；
（3）A料和B料混炼
将步骤（1）制得的A料和步骤（2）制得的B料加入高速混合机中混合15-20min，再将混合好的物料投入双辊塑炼机中塑炼5-10min，取出后在双辊开炼机上进行混炼拉片，温度为160-170℃，片厚1-2mm，拉出后在经折叠在平板硫化机上压制成片，取出冷却后按所需规格进行锯切，包装即可。
所述的纳米纳米碳酸钙的细度为10-15nm。
所述的高速混合机的转速为1000-1200r/min；所述的双辊开炼机的转速为50-60r/min。
本发明NBR/PVC共混橡塑材料兼有PVC的耐臭氧性和NBR的耐油性和可交联性。与纯PVC相比，NBR／PVC共混材料具有以下的特点：
1.显著提高了耐臭氧和耐天候老化性能；
2.改善了拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性、耐热性和耐燃性；
3.提高了耐油、耐燃油和耐化学药品等性能；
4.提高了压出、压延性能，同时胶料不易自硫化，增强了贮存稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例
NBR/PVC共混橡塑材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）A料的制备
取下列重量份原料：NBRN-4170份、邻苯二甲酸二丁酯30份、古马隆树脂6份、半补强炭黑30份、纳米碳酸钙20份、改性纳米硅藻土15份、过氧化二异丙苯10份、氯化石蜡5份、硬脂酸铅2份、硬脂酸钡2份、氧化锌4份、硬脂酸2份、促进剂M0.3份、促进剂DM1份、防老剂SP-C2份、硫磺3份、抗氧化剂CA2份，
其中，所述的改性纳米硅藻土通过以下方法制备：将硅藻土在700℃下烧损5小时，后研磨成纳米粉末，拌入相当于粉体重量2%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、2%的癸二酸丙二醇聚酯拌搅均匀，烘干，粉碎成粉末即可。
先将NBRN-41与抗氧剂CA、防老剂SP-C于60℃下在双辊炼胶机上开炼，每次开炼30min，炼完后停放15h，再进行开炼，如此反复进行3次，然后加入其余原料，充分混炼6min后，当温度达到85℃时，开始排料，冷却至常温即得A料；
（2）B料的制备
取下列重量份原料：PVCSG-550份、邻苯二甲酸二辛脂20份、改性酚醛树脂5份、乙炔炭黑20份、纳米碳酸钙15份、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷8份、氯化石蜡3份、硬脂酸钙2份、三盐基硫酸铅1份、二氧化钛4份、硬脂酸2份、促进剂TMTD0.5份、促进剂CZ0.5份、防老剂MB1份、松香2份、抗氧化剂10101份，
所述的改性酚醛树脂由以下方法制得：向6份酚醛树脂加入到20份苯乙烯、20份离子水、5份甲醇中，加热至酚醛树脂全部溶解，再向其中加入4份4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、4份聚丙烯酸酯、3份丙烯酸、3份乙烯基三硅烷、2份癸二酸酯、0.6份十二烷基苯磺酸钠、0.3份过硫酸钠，搅拌均匀，升温至90℃，保温反应2小时后，脱水即可。
先将PVCSG-5与抗氧化剂1010、防老剂MB于50℃下在双辊炼胶机上开炼，每次开炼30min，炼完后停放12h，再进行开炼，如此反复进行3次，然后加入其余原料，充分混炼5min后，当温度达到75℃时，开始排料，冷却至常温即得B料；
（3）A料和B料混炼
将步骤（1）制得的A料和步骤（2）制得的B料加入高速混合机中混合20min，再将混合好的物料投入双辊塑炼机中塑炼8min，取出后在双辊开炼机上进行混炼拉片，温度为165℃，片厚2mm，拉出后在经折叠在平板硫化机上压制成片，取出冷却后按所需规格进行锯切，包装即可。
所述的纳米纳米碳酸钙的细度为12nm。
所述的高速混合机的转速为1200r/min；所述的双辊开炼机的转速为60r/min。
有关物理、机械性能测试如下:
硬度(邵氏)为80°(A)；扯断伸长率为450%；拉伸强度为1316MPa；门尼粘度(ML1+4,100℃)为88；撕裂强度为47kN/m。
Claims (4)
1.一种NBR/PVC共混橡塑材料，其特征在于，由A料和B料等比例混炼制备而成，其A、B料组成原料的重量份分别为：
A料：NBRN-4160-70、邻苯二甲酸二丁酯20-30、古马隆树脂3-6、半补强炭黑20-30、纳米碳酸钙10-20、改性纳米硅藻土10-15、过氧化二异丙苯5-10、氯化石蜡2-5、硬脂酸铅1-2、硬脂酸钡1-2、氧化锌2-4、硬脂酸1-2、促进剂M0.1-0.3、促进剂DM0.5-1、防老剂SP-C1-2、硫磺1-3、抗氧化剂CA1-2，所述的改性纳米硅藻土通过以下方法制备：将硅藻土在600-700℃下烧损4-5小时，后研磨成纳米粉末，拌入相当于粉体重量1-2%的双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、1-2%的癸二酸丙二醇聚酯拌搅均匀，烘干，粉碎成粉末即可；
B料：PVCSG-540-50、邻苯二甲酸二辛酯10-20、改性酚醛树脂2-5、乙炔炭黑10-20、纳米碳酸钙10-15、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷4-8、氯化石蜡1-3、硬脂酸钙1-2、三盐基硫酸铅0.5-1、二氧化钛2-4、硬脂酸1-2、促进剂TMTD0.2-0.5、促进剂CZ0.2-0.5、防老剂MB0.5-1、松香1-2、抗氧化剂10100.5-1，所述的改性酚醛树脂由以下方法制得：向5-6份酚醛树脂加入20-22份苯乙烯、20-22份去离子水、5-6份甲醇中，加热至酚醛树脂全部溶解，再向其中加入3-4份4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、4-5份聚丙烯酸酯、2-3份丙烯酸、2-3份乙烯基三硅烷、1-2份癸二酸酯、0.4-0.6份十二烷基苯磺酸钠、0.2-0.3份过硫酸钠，搅拌均匀，升温至80-90℃，保温反应1-2小时后，脱水即可。
2.一种如权利要求1所述的NBR/PVC共混橡塑材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）A料的制备先将NBRN-41与抗氧剂CA、防老剂SP-C于50-60℃下在双辊炼胶机上开炼，每次开炼20-30min，炼完后停放10-15h，再进行开炼，如此反复进行2-3次，然后加入其余原料，充分混炼5-7min后，当温度达到80-85℃时，开始排料，冷却至常温即得A料；
（2）B料的制备先将PVCSG-5与抗氧化剂1010、防老剂MB于50-55℃下在双辊炼胶机上开炼，每次开炼20-30min，炼完后停放10-12h，再进行开炼，如此反复进行2-3次，然后加入其余原料，充分混炼4-5min后，当温度达到70-80℃时，开始排料，冷却至常温即得B料；
（3）A料和B料混炼将步骤（1）制得的A料和步骤（2）制得的B料加入高速混合机中混合15-20min，再将混合好的物料投入双辊塑炼机中塑炼5-10min，取出后在双辊开炼机上进行混炼拉片，温度为160-170℃，片厚1-2mm，拉出后在经折叠在平板硫化机上压制成片，取出冷却后按所需规格进行锯切，包装即可。
3.根据权利要求1所述的NBR/PVC共混橡塑材料，其特征在于，所述的纳米碳酸钙的细度为10-15nm。
4.根据权利要求2所述的NBR/PVC共混橡塑材料的制备方法，其特征在于，所述的高速混合机的转速为1000-1200r/min；所述的双辊开炼机的转速为50-60r/min。
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