CN103450567A - 一种repdm/poe弹性体及其制备方法 - Google Patents

一种repdm/poe弹性体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种REPDM/POE弹性体及其制备方法，涉及一种弹性体的防水材料其制备方法，本发明以再生三元乙丙橡胶（RecycledEthylenePropyleneDieneTerpolymerRubber简称为REPDM）为主体添加一定量的聚烯烃弹性体（Polyolefinelastomer简称为POE）的制备方法，其主要组份：质量份为100份的REPDM、质量份为2.5～8份硫化活性剂、质量份为1～10份的POE、质量份为0.9～2份促进剂、质量份为1～2份硫黄。POE与EPDM结构相似，具有有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能。因此，REPDM/POE弹性体作为防水材料具有使用寿命长、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等性能。

Description

一种REPDM/POE弹性体及其制备方法
技术领域
    本发明涉及一种弹性体材料及其制备方法，特别是涉及一种REPDM/POE弹性体及其制备方法。
背景技术
我国建筑行业中建筑防水工程一直视为重点与难点，由于我国南北气候相差较大，对防水材料的档次与质量都有一定的要求。在我国高分子防水材料发展速度相对滞后，总体技术水平低。EPDM橡胶防水材料是一款高档防水材料，它是具有高性能的高分子防水材料，但其价格昂贵，往往在建筑行业中鲜被利用，而有关防水材料的主体完全采用REPDM的研究报道未曾见过。因此，对于REPDM防水材料的研究与制备变得尤为重要。
POE为辛烯、乙烯共聚物，辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使其具有优异的韧性又具有良好的加工性。POE相对分子量分布窄，短支链分布均匀的热塑性弹性体。因此，POE主要性能非常突出，在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。POE与EPDM结构相似，具有有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能。在经过交联后，POE可使材料的耐高温性，拉伸强度、撕裂强度等主要物理机械性能都有很大程度提高，具有使用温度范围宽、寿命长，综合性能好等优点。
发明内容
    本发明的目的在于提供一种REPDM/POE弹性体及其制备方法，在主体材料中添加与EPDM结构相似的POE，得到使用寿命长、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等性能优异的REPDM/POE防水材料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种REPDM/POE弹性体，由以下物质的质量份组成：
REPDM    100份；
促进剂     0.9～2份；
硫化活性剂 2.5～8份；
POE       1～10份；
硫黄       1～2份。
本发明所述的一种REPDM/POE弹性体，其所述的POE为美国陶氏公司生产的8180型或8150型。
本发明所述的一种REPDM/POE弹性体，其所述的硫化促进剂可为石家庄市茂丰化工有限公司生产的N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）、二甲基二硫代氨基甲酸锌（BZ）、二丁基二硫代氨基甲酸锌（PZ）、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）、硫醇基苯并噻唑（M）或二硫化苯并噻唑（DM）单独使用，或者这几种促进剂两种或这两种以上的组合使用。
本发明所述的一种REPDM/POE弹性体，其所述的硫化活性剂为沈阳三威兴旺化工有限公司生产的硬脂酸、葫芦岛锌业股份有限公司生产的氧化锌两者结合使用。
一种REPDM/POE弹性体，其制备步骤为：
  a.先将塑炼机温度调至85℃，待温度达到时，将REPDM在塑炼机上薄通数次，然后加入POE，使之与REPDM混合均匀；
  b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸，混炼均匀后加入炭黑，混合均匀后加入促进剂，最后加入硫化剂；之后将混炼胶打包10次，混合均匀下片，停放24小时待用；
  c.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用；
  d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化，温度控制在160℃，硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t10和t90，ML和MH，其部分实施例测试结果见表1；取出硫化胶，将其自然冷却，即得到REPDM/POE弹性体，用于测定力学性能。
实验中所用的开放式炼胶机为青岛环球机械股份有限公司生产，型号为XK-160；开放式炼胶（塑）机为上海双翼橡塑机械有限公司生产，型号为X(S)K-160；橡胶无转子硫化仪为台湾高铁科技股份有限公司生产，型号为GT-M2000-A；平板硫化机为青岛环球机械股份有限公司生产，型号为XLB-DQ400×400×2E；电子拉伸试验机为深圳市瑞格尔仪器有限公司生产，型号为RGL-30A；邵尔硬度计为营口市材料试验机厂生产，型号为XHS；冲片机为上海化工机械四厂生产，型号为CP-25。
本发明的优点与效果是：
1、本发明的一种REPDM/POE弹性体可用作防水材料，在主体材料中添加与EPDM结构相似的POE，最终可得到使用寿命长、耐寒、耐臭氧、耐热空气老化等性能优异的REPDM/POE防水材料。
2、本发明的一种REPDM/POE弹性体可用作防水材料，其制备方法简单环保。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详述。
实施例1：
本实施例中，采用的硫化体系为硫黄、BZ、DM组成，硫化活性剂为氧化锌与硬脂酸配合使用，添加POE(8150)。具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份， POE(8150) 1份，硫黄1.5份。
本实施例所述REPDM/POE弹性体，其制备步骤：
  a.先将塑炼机温度调至85℃，待温度达到时，将REPDM在塑炼机上薄通数次，然后加入POE，使之与REPDM混合均匀；
  b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸，混炼均匀后加入炭黑，混合均匀后加入促进剂，最后加入硫化剂；之后将混炼胶打包10次，混合均匀下片，停放24小时待用；
  c.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用；
  d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化，温度控制在160℃，硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t10和t90，ML和MH（部分实施例测试结果见表1）；取出硫化胶，将其自然冷却，即得到REPDM/POE弹性体，用于测定力学性能。
本实施例所述REPDM/POE弹性体，性能测试分为拉伸性能测试，按GB/T528—2009进行；撕裂性能测试，按GB/T529-2008进行；邵尔硬度测试，按GB/T531.1—2008进行。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例2： 
本实施例与实施例1的区别在于，改变了POE(8150)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例3： 
本实施例与实施例1的区别在于，改变了POE(8150)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 5份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例4： 
本实施例与实施例1的区别在于，改变了POE(8150)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 7份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例5： 
本实施例与实施例1的区别在于，改变了POE(8150)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 9份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例6： 
本实施例与实施例1的区别在于，改变了POE的种类，在体系中添加POE(8180)，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 1份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例7： 
本实施例与实施例6的区别在于，改变了POE(8180)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 3份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例8： 
本实施例与实施例6的区别在于，改变了POE(8180)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 5份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例9： 
本实施例与实施例6的区别在于，改变了POE(8180)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 7份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例10： 
本实施例与实施例6的区别在于，改变了POE(8180)的质量，具体配方：REPDM 100份，BZ 1.5份，DM 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 9份，硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/POE弹性体，其力学性能测试结果见表2所示。
实施例11： 
本实施例与实施例1的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 1份，硫黄1.5份。
实施例12： 
本实施例与实施例2的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 3份，硫黄1.5份。
实施例13： 
本实施例与实施例3的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 5份，硫黄1.5份。
实施例14： 
本实施例与实施例4的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 7份，硫黄1.5份。
实施例15： 
本实施例与实施例5的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150) 9份，硫黄1.5份。
实施例16： 
本实施例与实施例6的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 1份，硫黄1.5份。
实施例17： 
本实施例与实施例7的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 3份，硫黄1.5份。
实施例18： 
本实施例与实施例8的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 5份，硫黄1.5份。
实施例19： 
本实施例与实施例9的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 5份，硫黄1.5份。
实施例20： 
本实施例与实施例10的区别在于，改变了促进剂的种类，具体配方：REPDM 100份，TMTD 1.5份，M 0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180) 9份，硫黄1.5份。
表1 部分实施例硫化数据
测试项目 MH/dN·m ML/dN·m t10/min t90/min
实施例1 3 0 1:46 12:06
实施例2 3 0 1:50 13:44
实施例3 3 0 1:56 14:39
实施例4 2 0 2:00 15:57
实施例5 2 0 1:59 15:58
实施例6 3 0 1:52 14:51
实施例7 3 1 1:58 15:46
实施例8 3 0 1:56 15:31
实施例9 2 0 2:09 16:15
实施例10 2 0 1:59 16:42
表2 部分实施例力学性能
测试项目 抗拉强度/MPa 断裂伸长率/% 撕裂强度/KN/m 硬度/度
实施例1 10.2 311 22 63
实施例2 6.0 323 21 66
实施例3 6.2 349 22 67
实施例4 6.6 370 24 68
实施例5 6.7 391 25 66
实施例6 5.1 323 18 65
实施例7 5.5 339 21 65
实施例8 6.3 368 22 63
实施例9 5.9 389 23 64
实施例10 6.0 414 24 64

Claims (2)

1.一种REPDM/POE弹性体，其特征在于，所述弹性体由以下物质的质量份组成：
REPDM    100份；
促进剂     0.9～2份；
硫化活性剂 2.5～8份；
POE       1～10份；
硫黄       1～2份。
2. 一种REPDM/POE弹性体制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备步骤：
    a.先将塑炼机温度调至85℃，待温度达到时，将REPDM在塑炼机上薄通数次，然后加入POE，使之与REPDM混合均匀；
  b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸，混炼均匀后加入炭黑，混合均匀后加入促进剂，最后加入硫化剂；之后将混炼胶打包10次，混合均匀下片，停放24小时待用；
  c.将停放24小时的胶片返炼重新下片，留以待用；
  d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化，温度控制在160℃，硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t10和t90，ML和MH；取出弹性体，将其自然冷却，即得到REPDM/POE弹性体。
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