CN103613814A - 一种riir/ repdm/poe弹性体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种RIIR/REPDM/POE弹性体及其制备方法,涉及一种防水材料及其制备方法,RIIR与REPDM并用总量为100份,硫黄1~2份,份促进剂0.9~2份,硫化活性剂2.5~8份,炭黑0~20份。本发明采用RIIR、REPDM完全代替IIR、EPDM,以RIIR为主体,改善防水材料与基材之间的粘接性;POE为聚烯烃弹性体英文缩写,是辛烯、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具有优异的耐热老化性能,POE与IIR、EPDM结构皆相似,三者结合使用有良好的加工性能,因此可获得使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异的RIIR/REPDM/POE防水材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水材料及其制备方法,特别是涉及一种RIIR/ REPDM/POE弹性体及其制备方法。
背景技术
再生橡胶一直是世界橡胶工业的重要原材料,它一方面可以代替橡胶,缓解了合成橡胶、天然橡胶的严重匮乏;另一方面使废旧橡胶实现了回收再利用,解决了废旧橡胶污染环境的问题。RIIR与REPDM其二者结构相似,秉承IIR与EPDM的优异性能,具有耐热空气老化、耐臭氧、耐水蒸汽、耐低温等特性,以RIIR为主体可提高防水材料与基材之间的粘接性,添加部分REPDM可改善其加工性能,利用RIIR、REPDM制备防水材料既解决了再生胶利用的问题,又可得到有耐候、耐热空气老化、耐臭氧、耐化学介质、耐水蒸汽、耐低温等综合性能优异的防水材料。因此,RIIR、REPDM并用是制备防水材料的绝佳原料。
POE为聚烯烃弹性体,是辛烯、乙烯共聚物,其中聚乙烯链结晶区起物理交联点的作用,一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区。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;又由于POE的分子结构为饱和结构,因而POE具有优异的耐热老化性能;POE与RIIR、REPDM结构皆相似,因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能,三者结合使用有良好的加工性能,因此可获得使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异的RIIR/REPDM/POE防水材料。而有关RIIR/REPDM/POE防水材料的文献及专利并未查阅到。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RIIR/ REPDM/POE弹性体及其制备方法,本发明采用RIIR、REPDM代替IIR 、EPDM,从而降低防水材料成本,简化了其加工过程,改善了防水材料与基材之间的粘接性,获得使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异的RIIR/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RIIR/ REPDM/POE弹性体,所述弹性体由以下组成物的质量份组成:RIIR与REPDM并用总量为100份,硫黄1~2份,份促进剂0.9~2份,硫化活性剂2.5~8份,炭黑0~20份。
一种RIIR/ REPDM/POE弹性体制备方法,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RIIR与REPDM在塑炼机上薄通数次,混炼均匀后加入POE,使之均匀分散在橡胶基体中;
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;取出硫化胶,将其自然冷却,即得到RIIR/REPDM/ POE弹性体,用于测定力学性能。
本发明的优点与效果是:
1、本发明的一种RIIR/REPDM/POE弹性体可用作防水材料,在体系中添加了POE,其结构与IIR和EPDM皆相似,三者结合使用有良好的加工性能,使RIIR/REPDM/POE防水材料使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异。
2、本发明的一种RIIR/REPDM/POE弹性体可用作防水材料,其制备方法简单环保,成本低廉。
3、本发明的一种RIIR/REPDM/POE弹性体可用作防水材料,以RIIR为主体改善了防水材料与基材之间的粘接性,使之与基材更好的贴合。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步详述。
本发明一种REPDM/RIIR/POE弹性体,组成物质量份:RIIR与REPDM并用总量为100份,硫黄1~2份,份促进剂0.9~2份,硫化活性剂2.5~8份,炭黑0~20份。其POE为美国陶氏公司生产的8180型或8150型。其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。其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RIIR/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RIIR与REPDM在塑炼机上薄通数次,混炼均匀后加入POE,使之均匀分散在橡胶基体中;
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);到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到RIIR/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。
实施例1:
本实施例中,采用的硫化体系为硫黄、PZ、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:RIIR 90份,REPDM 10份, PZ 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RIIR/REPDM/POE弹性体,其制备步骤:
a.先将塑炼机温度调至85℃,待温温度达到时,将RIIR与REPDM在塑炼机上薄通数次,混炼均匀后加入POE,使之均匀分散在橡胶基体中;
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);到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到RIIR/REPDM/ POE弹性体,用于测定力学性能。
本实施例所述RIIR/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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10份,PZ 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RIIR/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:RIIR 90份,REPDM 10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11的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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11的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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11的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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11的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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11的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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:RIIR 90份,REPDM 10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17的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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17的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10份,TMTD 1.5份,M 0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180) 7份,硫黄1.5份。
实施例20:
本实施例与实施例17的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:RIIR 90份,REPDM 10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 | 2:42 | 34:59 |
实施例2 | 3 | 0 | 2:34 | 34:54 |
实施例3 | 2 | 0 | 2:30 | 37:24 |
实施例4 | 2 | 0 | 2:30 | 37:51 |
实施例5 | 2 | 0 | 2:35 | 33:15 |
实施例6 | 5 | 1 | 2:26 | 33:52 |
实施例7 | 2 | 0 | 2:25 | 34:47 |
实施例8 | 2 | 0 | 2:32 | 34:47 |
实施例9 | 2 | 0 | 2:19 | 35:04 |
实施例10 | 2 | 0 | 2:49 | 39:24 |
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 | 7.1 | 452 | 25 | 67 |
实施例2 | 7.0 | 454 | 25 | 67 |
实施例3 | 7.1 | 472 | 26 | 66 |
实施例4 | 8.4 | 498 | 29 | 65 |
实施例5 | 7.8 | 487 | 29 | 67 |
实施例6 | 7.8 | 487 | 29 | 67 |
实施例7 | 7.0 | 466 | 24 | 63 |
实施例8 | 6.8 | 486 | 24 | 63 |
实施例9 | 6.9 | 513 | 24 | 63 |
实施例10 | 8.2 | 452 | 30 | 67 |
Claims (2)
1. 一种RIIR/ REPDM/POE弹性体,其特征在于,所述弹性体由以下组成物的质量份组成:RIIR与REPDM并用总量为100份,硫黄1~2份,份促进剂0.9~2份,硫化活性剂2.5~8份,炭黑0~20份。
2. 一种RIIR/ 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RIIR与REPDM在塑炼机上薄通数次,混炼均匀后加入POE,使之均匀分散在橡胶基体中;
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;取出硫化胶,将其自然冷却,即得到RIIR/REPDM/ POE弹性体,用于测定力学性能。
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