CN103613814B - 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

一种RIIR/REPDM/POE弹性体及其制备方法
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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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：RIIR90份，REPDM10份，TMTD1.5份，M0.5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 (4)

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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150)7份，硫黄1.5份。
2.一种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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8150)9份，硫黄1.5份。
3.一种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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180)1份，硫黄1.5份。
4.一种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：RIIR90份，REPDM10份，PZ1.5份，DM0.5份，氧化锌5份，硬脂酸3份，POE(8180)9份，硫黄1.5份。
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