CN104262707A - 一种以lnbr为增塑剂的浅色nbr/pvc弹性体及其制备方法 - Google Patents
一种以lnbr为增塑剂的浅色nbr/pvc弹性体及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体及其制备方法,涉及一种橡胶共混弹性材料及其制备方法,该弹性体包括70质量份的NBR,30质量份的PVC,10~50质量份的沉淀法白炭黑,0~50质量份的填充剂,25~35质量份的增塑剂(LNBR),2.5~3.5质量份的防老剂,1.0~2.0质量份的硫化剂,5.0~7.0质量份的硫化活性剂,1.0~2.0质量份的促进剂,1.5~2.0质量份的稳定剂,其他橡胶加工助剂如分散剂1.0~3.0质量份。弹性体如邻苯二甲酸二辛脂(DOP),具有耐热空气老化、耐磨、耐疲劳、耐溶剂抽出等优异的性能。可广泛应用于印刷胶辊、密封制品、燃油胶管、电线电缆护套、印刷胶辊、储能器胶囊等行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶共混弹性材料及其制备方法,特别是涉及一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶(NBR)以及通用合成树脂聚氯乙烯(PVC)虽然各自具有优异的性能,如丁腈橡胶优良的耐油性、耐热性和物理机械性能,聚氯乙烯的优异阻燃性、自熄性以及耐臭氧老化性、热塑性等。同样的,二者也具有各自的局限性,丁腈橡胶耐臭氧老化性能较差,而PVC韧性低,耐热性能较差,限制了这两种材的应用。NBR/PVC共混胶却解决这一难题,NBR及PVC皆为极性高聚物,二者溶解度参数相近(分别依次为9.64、9.6),相容性甚好,可以任意比例掺混,由二者共混制成的复合材料不但综合了两者的性能优势,弥补了各自的缺陷,而且提高了压出、压延性能,同时胶料不易自硫化,增强了贮存稳定,可任意着色,制做艳色制品,成为一种重要的新型橡塑并用材料,也是橡塑并用的先驱。LNBR作为一种新型液体增塑剂及橡胶软化剂,其与丁腈橡胶有着相似的分子结构,在起到增塑作用的同时,在胶料硫化过程中也可以参与共交联。
关于NBR/PVC共混胶有部分文献和专利进行了报道,但是以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体的研究未见报道,所以对以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体的研究很有意义。丁腈橡胶(NBR)与聚氯乙烯(PVC)的共混胶已是目前橡塑并用的主要品种,因其兼有二者的优异性能且原材料来源丰富、价格低廉,所以应用相当广泛,市场前景看好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体与制备的方法,本发明通过在丁腈橡胶中加入聚氯乙烯提高弹性体的耐臭氧性,以LNBR为增塑剂提高弹性体的耐疲劳性和耐溶剂抽出性。适于制成浅色耐油胶管、印刷胶辊、储能器胶囊等产品,扩大了橡胶产品的使用范围。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述浅色NBR/PVC弹性体包括70质量份的NBR,30质量份的PVC,10~50质量份的沉淀法白炭黑,0~50质量份的填充剂,25~35质量份的增塑剂(LNBR),2.5~3.5质量份的防老剂,1.0~2.0质量份的硫化剂,5.0~7.0质量份的硫化活性剂,1.0~2.0质量份的促进剂,1.5~2.0质量份的稳定剂,其他橡胶加工助剂如分散剂1.0~3.0质量份。
所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述填料为滑石粉或轻质碳酸钙。
所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述增塑剂为LNBR,取代了传统的增塑剂,如邻苯二甲酸二辛脂(DOP)。
所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述稳定剂为钡锌复合稳定剂。
所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述硫化剂为硫黄、过氧化二异丙苯(DCP),硫化促进剂为TMTD、CZ的一种或几种。
所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述防老剂为四[β-(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,所述的分散剂为聚乙二醇。
一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体制备方法,其混炼胶及其硫化胶的制备步骤如下:
(1)NBR塑炼:将NBR在开放式炼胶机上进行塑炼,并加入防老剂混合均匀;
(2)NBR/PVC共混:将塑炼机加热到150~160℃,将用高混搅拌机混合均匀的PVC/稳定剂放在塑炼机辊筒上,进行塑化,达到塑化状态时加入NBR共混,混合均匀后下片,冷却备用;
(3)制备混炼胶:将步骤(2)所得的NBR/PVC共混胶放在开炼机辊筒上,依次加入ZnO、硬脂酸、硫黄,混炼均匀后依次加入白炭黑、分散剂,进一步混炼均匀后加入增塑剂(LNBR),混炼均匀后加入硫化促进剂;之后将混炼胶打三角包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;
(4)将步骤(3)制备的胶片返炼重新下片,用无转子硫化仪测得t10、t90;然后在平板硫化机上165℃、10Mpa进行硫化,到达硫化时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,用于测试。
本发明的优点与效果是:
发明的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,以NBR和PVC两种弹性体作为主体材料,由于LNBR与NBR有着相似的结构,在起到增塑作用的同时,也参与了硫化过程中的共交联。在NBR/PVC共混过程及混炼过程中加入LNBR能有效降低浅色弹性体的门尼粘度,改善加工性能,提高压缩性能,耐疲劳性能,同时其耐油抽出性能好。因此在浅色耐油胶管、印刷胶辊、储能器胶囊等领域有很大的利用价值。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步详述。
本发明使用的丁腈橡胶为浙江建发有限公司生产的N41型丁腈橡胶,本发明使用的聚氯乙烯为河北盛华化工有限公司生产的SG3型聚氯乙烯,本发明使用的增塑剂为深圳市佳迪达化工有限公司生产的X820型的液体丁腈橡胶(LNBR),本发明使用的硫化剂为沈阳沈锦汇通化工有限公司生产的硫磺,沈阳市新西试剂厂生产的过氧化二异丙苯(DCP),本发明使用的硫化促进剂有广州市东新化工有限公司生产的TMTD、浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司生产的CZ。本发明使用的防老剂为石家庄恒信化工有限公司生产的防老剂1010等,稳定剂为宁海清锋化工有限公司生产的复合稳定剂,本发明使用的分散剂为江苏省海安石油化工厂生产的聚乙二醇,本发明使用的填充补强剂包括通化双龙化工有限公司生产的沉淀法白炭黑、海城市诚信微细目石粉厂生产的超细滑石粉、平定县娘子关太行轻钙公司生产的轻质碳酸钙,本发明使用的硫化活性剂为大连银东化工有限公司生产的硬脂酸和葫芦岛氧化锌厂生产的氧化锌。
实施例1 本实验所述的一种以以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体是由NBR、PVC、增塑剂(LNBR)、填充补强剂、防老剂、硫化剂、稳定剂以及其他橡胶加工助剂组成。
本实施例包括70份NBR,30份PVC,30份白炭黑,,30份LNBR,3份抗氧剂1010,1.2份硫黄,0.5份DCP,1.2份CZ,0.3份TMTD,1.8份稳定剂,5.0份氧化锌,1.5份硬脂酸,2份聚乙二醇。
本实施例所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其混炼胶及其硫化胶的制备步骤:
(1)NBR塑炼:将NBR在开放式炼胶机上进行塑炼,并加入防老剂混合均匀;
(2)NBR/PVC共混:将塑炼机加热到150~160℃,将用高混搅拌机混合均匀的PVC/稳定剂放在塑炼机辊筒上,进行塑化,达到塑化状态时加入NBR共混,混合均匀后下片,冷却备用;
(3)制备混炼胶:将步骤(2)所得的NBR/PVC共混胶放在开炼机辊筒上,依次加入ZnO、硬脂酸、硫黄,混炼均匀后依次加入白炭黑、分散剂,进一步混炼均匀后加入增塑剂(LNBR),混炼均匀后加入硫化促进剂;之后将混炼胶打三角包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;
(4)试片硫化:在平板硫化机上进行硫化,硫化条件为165℃、10MPa。
(5)性能测试:将步骤(4)中所得硫化胶进行性能测试,测试内容包括拉伸性能按GB/T528-1998进行,硬度按GB/T531-1999进行,热空气老化按GB/T3512-2001进行,磨耗性能按GB/T1689-1998进行,屈挠性能按GB/T13934-1992进行。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表1,耐屈挠性能测试结果见表4。
实施例2 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于使用1.7份硫黄替代1.2份硫黄,0.5份DCP。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表1,耐屈挠性能测试结果见表4。
实施例3 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于使用1.7份DCP替代1.2份硫黄,0.5份DCP,1.2份CZ,0.3份TMTD。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表1,耐屈挠性能测试结果见表4。
实施例4 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于使用10份白炭黑替代30份白炭黑。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表1,耐屈挠性能测试结果见表4。
实施例5 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于使用20份白炭黑替代30份白炭黑。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表1,耐屈挠性能测试结果见表4。
实施例6 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于使用40份白炭黑替代30份白炭黑。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表1,耐屈挠性能测试结果见表4。
实施例7 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于使用50份白炭黑替代30份白炭黑。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表2,耐屈挠性能测试结果见表5。
实施例8 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于加入了10份轻质碳酸钙。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表2,耐屈挠性能测试结果见表5。
实施例9 本实施例的组成与实施例8的组成基本一致,区别在于使用20份轻质碳酸钙取代10份轻质碳酸钙。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表2,耐屈挠性能测试结果见表5。
实施例10 本实施例的组成与实施例8的组成基本一致,区别在于使用30份轻质碳酸钙取代10份轻质碳酸钙。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表2,耐屈挠性能测试结果见表5。
实施例11 本实施例的组成与实施例8的组成基本一致,区别在于使用40份轻质碳酸钙取代10份轻质碳酸钙。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表2,耐屈挠性能测试结果见表5。
实施例12 本实施例的组成与实施例8的组成基本一致,区别在于使用50份轻质碳酸钙取代10份轻质碳酸钙。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表2,耐屈挠性能测试结果见表5。
实施例13 本实施例的组成与实施例1的组成基本一致,区别在于加入了10份滑石粉。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表3,耐屈挠性能测试结果见表6。
实施例14 本实施例的组成与实施例13的组成基本一致,区别在于使用20份滑石粉取代10份滑石粉。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表3,耐屈挠性能测试结果见表6。
实施例15 本实施例的组成与实施例13的组成基本一致,区别在于使用30份滑石粉取代10份滑石粉。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表3,耐屈挠性能测试结果见表6。
实施例16 本实施例的组成与实施例13的组成基本一致,区别在于使用40份滑石粉取代10份滑石粉。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表3,耐屈挠性能测试结果见表6。
实施例17 本实施例的组成与实施例13的组成基本一致,区别在于使用50份滑石粉取代10份滑石粉。
本实施例所得的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体力学性能测试结果及磨耗性能测试结果见表3,耐屈挠性能测试结果见表6。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
Claims (8)
1.一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述浅色NBR/PVC弹性体包括70质量份的NBR,30质量份的PVC,10~50质量份的沉淀法白炭黑,0~50质量份的填充剂,25~35质量份的增塑剂(LNBR),2.5~3.5质量份的防老剂,1.0~2.0质量份的硫化剂,5.0~7.0质量份的硫化活性剂,1.0~2.0质量份的促进剂,1.5~2.0质量份的稳定剂,其他橡胶加工助剂如分散剂1.0~3.0质量份。
2.根据权利要求1所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述填料为滑石粉或轻质碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述增塑剂为LNBR,取代了传统的增塑剂,如邻苯二甲酸二辛脂(DOP)。
4.根据权利要求1所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述稳定剂为钡锌复合稳定剂。
5.根据权利要求1所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述硫化剂为硫黄、过氧化二异丙苯(DCP),硫化促进剂为TMTD、CZ的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述防老剂为四[β-(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)。
7.根据权利要求1所述的一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,其特征在于,所述的分散剂为聚乙二醇。
8.一种以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体制备方法,其特征在于,其混炼胶及其硫化胶的制备步骤如下:
(1)NBR塑炼:将NBR在开放式炼胶机上进行塑炼,并加入防老剂混合均匀;
(2)NBR/PVC共混:将塑炼机加热到150~160℃,将用高混搅拌机混合均匀的PVC/稳定剂放在塑炼机辊筒上,进行塑化,达到塑化状态时加入NBR共混,混合均匀后下片,冷却备用;
(3)制备混炼胶:将步骤(2)所得的NBR/PVC共混胶放在开炼机辊筒上,依次加入ZnO、硬脂酸、硫黄,混炼均匀后依次加入白炭黑、分散剂,进一步混炼均匀后加入增塑剂(LNBR),混炼均匀后加入硫化促进剂;之后将混炼胶打三角包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;
(4)将步骤(3)制备的胶片返炼重新下片,用无转子硫化仪测得t10、t90;然后在平板硫化机上165℃、10Mpa进行硫化,到达硫化时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得以LNBR为增塑剂的浅色NBR/PVC弹性体,用于测试。
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