CN104292859A - 一种用于一步法炼胶的胶料脱辊剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,由以下重量份数的组分配比而成:脂肪酸酯:30-60份,蜡:20-30份,有机填料:1-10份,无机填料:10-30份。本发明中,胶料脱辊剂在橡胶混炼中具有以下有益效果:1、改善混炼胶加工过程的粘辊性,而其焦烧性能、硫化性能和物理性能都不受影响,使胶料的挤出性能和注射性能明显改善;2、具有优秀的润滑作用,降低胶料的门尼黏度,缩短混炼时间、降低能耗;3、具有提高极性、非极性橡胶及炭黑等无机填料的分散性能、表面性能和脱模性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶加工助剂,特别涉及一种以活性填料为载体的脂肪酸酯和蜡的混合物复配而成的,用于一步法低温炼胶的胶料脱辊剂及其制备方法。
背景技术
轮胎行业中,传统的混炼胶生产工艺通常是利用多台密炼机通过两段以上的混炼,胶料经过加热、冷却、加热多次循环过程,是轮胎生产过程能耗最大、费时较长和固定投资较大的重要工序。一步法低温炼胶工艺是通过在密炼机里进行初步的混炼,然后继续在开炼机上完成低温补充混炼和终炼工序,连续自动化地实现了原材料投入到终炼出胶的全过程,可以提高胶料机械剪切效率,使炭黑和各种配合剂分散更均匀,有效地避免胶料混炼过程中产生炭黑凝胶,减少橡胶分子链不可逆化学裂解的发生,增加了可逆机械剪切分子链的数量,改善了胶料的扯断强度、耐磨和耐疲劳等物理性能,提高了混炼胶和轮胎产品的质量。低温一次法炼胶,采用开炼机加硫系统,通过开炼机串并联布置,降低传统工艺采用高能耗密炼机进行多段混炼的能耗;同时也最大限度地提高了密炼机的生产能力,提高企业的竞争力,给企业带来良好的经济效益。但是在实际生产过程中,胶料在密炼机混炼完成后进入开炼机低温混炼时容易发生胶料粘辊现象,影响了胶料混炼工艺的连续性及生产效率,而目前企业普遍采用橡胶内脱模剂来减轻胶料粘辊程度,但针对性不强,粘辊现象仍时有存在。
发明内容
本发明针对上述技术问题,提供了一种针对性强,具有良好脱辊效果的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,可有效防止胶料粘辊,提高炼胶生产效率。
具体的技术方案如下:
一种用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,由以下重量份数的组分配比而成:脂肪酸酯:30-60份,蜡:20-30份,有机填料:1-10份,无机填料:10-30份。
在上述方案的基础上,所述的脂肪酸酯为季戊四醇四硬脂酸酯、单甘油脂肪酸酯、三甘油脂肪酸酯、棕榈蜡和褐煤蜡中的一种或几种的组合。
在上述方案的基础上,所述的蜡为植物蜡、动物蜡、石油蜡和合成蜡中的一种或几种的组合。
在上述方案的基础上,所述的有机填料为脂肪酸钙、脂肪酸锌、芳香烃羧酸锌盐和芳香烃羧酸钙盐中的一种或几种的组合。
在上述方案的基础上,所述的无机填料为硅酸盐类填料和/或碳酸钙类填料。
一种如上所述的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂的制备方法,具体步骤如下:
将脂肪酸酯加入到反应釜中,加热融化并搅拌至90-100℃,加入蜡及有机填料,边加边搅拌,直至蜡完全融化后,控制温度80-90℃,继续搅拌至均匀后,加入无机填料搅拌均匀,然后进行造粒。
本发明中,胶料脱辊剂在橡胶混炼中具有以下有益效果:
1、改善混炼胶加工过程的粘辊性,而其焦烧性能、硫化性能和物理性能都不受影响,使胶料的挤出性能和注射性能明显改善;
2、具有优秀的润滑作用,降低胶料的门尼黏度,缩短混炼时间、降低能耗;
3、具有提高极性、非极性橡胶及炭黑等无机填料的分散性能、表面性能和脱模性能。
具体实施方式
以下实施例仅用于对本发明做进一步的描述,并不是用来限制本发明的范围。
实施例1
将300Kg季戊四醇四硬脂酸酯加入到反应釜中,加热融化并搅拌至100℃,加入石油蜡300Kg及硬脂酸钙100Kg,边加边搅拌,直至石油蜡完全融化后,控制温度80℃,继续搅拌至均匀后,加入轻质碳酸钙300Kg搅拌均匀,进行造粒。
实施例2
将500Kg单硬脂酸甘油酯加入到反应釜中,加热融化并搅拌至90℃,加入聚乙烯蜡250Kg及硬脂酸锌50Kg,边加边搅拌,直至聚乙烯蜡完全融化后,控制温度90℃,继续搅拌至均匀后,加入轻质活化土200Kg搅拌均匀,进行造粒。
实施例3
将600Kg棕榈蜡加入到反应釜中,加热融化并搅拌至95℃,加入微晶蜡200Kg及苯甲酸钙20Kg,边加边搅拌,直至微晶蜡完全融化后,控制温度85℃,继续搅拌至均匀后,加入高岭土180Kg搅拌均匀,进行造粒。
产品指标为:
外观:浅白色颗粒
pH:7.0-9.0
灰分:5%-30%
硫化胶褪色性:无
使用方法:
1、适于高温密炼后,低温开炼加硫的一步法混炼胶加工工艺;
2、混炼初期与填料一同加入;
3、建议用量:1-3phr。
脱辊剂实用性效果实验:
试验胶料配方如下表1所示,加工工艺按一段高温密炼(140℃排胶)接二段低温开炼加硫(胶温70℃-80℃)进行。
表1 胶料配料对比表
配方 | 内脱模剂 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
溴化丁基橡胶 | 80.0 | 80.0 | 80.0 | 80.0 |
天然橡胶 | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 20.0 |
氯磺化聚乙烯 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
丁基再生胶 | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 20.0 |
炭黑N110 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
Vulkasil N | 70.0 | 70.0 | 70.0 | 70.0 |
硅烷 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 |
Vulkanox 4020 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
Vulkanox HS | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
橡胶防护蜡 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
硬脂酸 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
芳烃油 | 24.0 | 24.0 | 24.0 | 24.0 |
Zn0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
内脱模剂 | 1.0 | 0 | 0 | 0 |
实施例1 | 0 | 1.0 | 0 | 0 |
实施例2 | 0 | 0 | 1.0 | 0 |
实施例3 | 0 | 0 | 0 | 1.0 |
Rhenogran CBS-80 | 1.9 | 1.9 | 1.9 | 1.9 |
Rhenogran DPG-80 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
Rhenogran s-80 | 1.9 | 1.9 | 1.9 | 1.9 |
压延效果对比如表2所示:
表2 脱辊及压延效果对比表
现象 | 压延速率m/min | |
内脱模剂 | 存在粘辊现象 | 8.7 |
实施例1 | 粘辊现象基本消失 | 9.8 |
实施例2 | 粘辊现象基本消失 | 10.4 |
实施例3 | 粘辊现象基本消失 | 10.1 |
流变性能对比如表3所示:
表3 流变性能对比表
ML(dN·m) | MH(dN·m) | T30(S) | T60(S) | T90(S) | |
内脱模剂 | 1.3 | 5.1 | 86 | 149 | 248 |
实施例1 | 1.2 | 4.8 | 88 | 148 | 253 |
实施例2 | 1.2 | 5.0 | 86 | 145 | 244 |
实施例3 | 1.1 | 4.9 | 89 | 151 | 256 |
*测试条件:180℃×8min
物理机械性能数据对比如表4所示:
表4 物理机械性能数据对比表
*试片硫化条件:160℃×20min
由以上对比数据可以看出,脱辊剂的加入改善了胶料粘辊现象,提高了压延速率,而对流变性能及物理机械性能没有不利影响。
上述参照实施例对胶料脱辊剂及其制备方法进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,其特征在于:由以下重量份数的组分配比而成:
脂肪酸酯:30-60份,蜡:20-30份,有机填料:1-10份,无机填料:10-30份。
2.根据权利要求1所述的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,其特征在于:所述的脂肪酸酯为季戊四醇四硬脂酸酯、单甘油脂肪酸酯、三甘油脂肪酸酯、棕榈蜡和褐煤蜡中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,其特征在于:所述的蜡为植物蜡、动物蜡、石油蜡和合成蜡中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,其特征在于:所述的有机填料为脂肪酸钙、脂肪酸锌、芳香烃羧酸锌盐和芳香烃羧酸钙盐中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂,其特征在于:所述的无机填料为硅酸盐类填料和/或碳酸钙类填料。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的用于一步法炼胶的胶料脱辊剂的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:
将脂肪酸酯加入到反应釜中,加热融化并搅拌至90-100℃,加入蜡及有机填料,边加边搅拌,直至蜡完全融化后,控制温度80-90℃,继续搅拌至均匀后,加入无机填料搅拌均匀,然后进行造粒。
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