CN104327340A

CN104327340A - 一种橡胶组合物

Info

Publication number: CN104327340A
Application number: CN201410570115.4A
Authority: CN
Inventors: 刘皓
Original assignee: CHENGDU CHENGUANG FLUORO & SILICONE ELASTOMERS Co Ltd
Current assignee: CHENGDU CHENGUANG FLUORO & SILICONE ELASTOMERS Co Ltd
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-02-04

Abstract

本发明公开了一种橡胶组合物，以重量比计，所述的橡胶组合物包含以下组份：橡胶原料8～12份、硫化剂0.15～0.2份、硫化活性剂0.25～0.55份、硫化促进剂0.05～0.15份、防焦剂0.05～0.15份、炭黑40～50份，所述的硫化活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，以重量比计，所述的氧化锌为0.2～0.4份，所述的硬脂酸为0.05～0.15份。本发明涉及的各组分配比适当，其中，硫化促进剂能有效的缩短硫化时间，加快硫化剂作用于橡胶原料的硫化速度，在此过程中，为防止橡胶原料在加工过程中不发生早期硫化（焦烧）的情况，还加入有适量的焦化剂，提高产品的稳定性，极具市场价值。

Description

一种橡胶组合物

技术领域

本发明是一种橡胶组合物，具体涉及橡胶组合物的工业合成配方，属于橡胶合成领域。

背景技术

橡胶组合物是由生胶（天然橡胶和合成橡胶）与多种化合物适当配合，并经塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化等基本生产工艺制成的多组分复合材料。对于塑料制品的生产工艺而言，橡胶组合物的配方体系和工艺设计其专业性更强，其配方体系的设计不仅需要原材料（生胶）的最佳配比组合，更需要掌握材料中各组分间存在的复杂物理与化学作用，通过合理的配合体系提高橡胶制品的工艺性能，同时结合高效的生产工艺，才能在谋求经济合理的同时，求得最佳的综合性能，制成物美价廉的产品。

在橡胶组合物的配方体系中，除生胶外最重要的不外乎是橡胶配合剂，主要包括有：使橡胶分子链发生交联反应的硫化体系（硫化剂，促进剂，活性剂，防焦烧剂等）；提高制品力学强度的补强和填充体系（补强剂，填充剂）；保护橡胶制品，防止老化，延长使用寿命的防护体系（各种类型防老剂）；提高橡胶加工性能的增塑体系（各种类型增塑剂）。

现有专利文献CN1817947A（轮胎胎面用橡胶组合物及包含该橡胶组合物的轮胎，2006.1.6）提供了具有优良硬度和提高加工性和抓地防滑性能的轮胎胎面用橡胶组合物，主要涉及硅石和炭黑的组份含量，属于橡胶配合剂中补强剂和防老剂的改善，其产品适用于轮胎胎面时其效果最佳。

现有专利文献CN103421129A（一种天然橡胶的液相生产工艺，2013.12.4）提供了适用于液相生产工艺的橡胶配合剂及其组成体系，不添加酸性凝胶剂，产品物理性能比用凝胶剂产生出的产品性能提高很多，但不适用于橡胶的固相生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶组合物，主要由橡胶原料和配合使用的硫化剂、硫化活性剂等组成，产品性能稳定，操作环境安全，可适用于轮胎、胶鞋以及工业用橡胶制品等多种领域，使用范围广泛。

本发明通过下述技术方案实现：一种橡胶组合物，以重量比计，所述的橡胶组合物包含以下组份：橡胶原料8～12份、硫化剂0.15～0.2份、硫化活性剂0.25～0.55份、硫化促进剂0.05～0.15份、防焦剂0.05～0.15份、炭黑40～50份，本发明涉及的各组分配比适当，其中，硫化促进剂能有效的缩短硫化时间，加快硫化剂作用于橡胶原料的硫化速度，在此过程中，为防止橡胶原料在加工过程中不发生早期硫化（焦烧）的情况，还加入有适量的焦化剂，提高产品的稳定性，极具市场价值。

在本发明中，所述的硫化活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，以重量比计，所述的氧化锌为0.2～0.4份，所述的硬脂酸为0.05～0.15份，工作原理如下：氧化锌在硬脂酸的作用下可形成锌皂，使之更易于溶解在胶料（橡胶原料）中，并与硫化促进剂形成一种络合物，使硫化促进剂更加活泼，达到催化活化硫化剂的作用，提高硫化剂的硫化强度，在实际使用时，硫化活性剂还具有提高硫化橡胶（橡胶原料经硫化剂硫化后形成硫化橡胶）交联密度及耐热老化性能的功效。

本发明适用范围广泛，所述的橡胶原料为氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶或硅橡胶中的一种或多种组成的并用胶。

在现有的橡胶生产工艺中，常用的硫化剂有硫磺、碲、硒以及含硫化合物，本发明优选所述的硫化剂为硫磺或一氯化硫，不仅获得的硫化橡胶性能优异，还具有资源丰富、成本低廉的优势。

本发明所述的硫化促进剂为N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料，为方便生产，N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料应放于室温下密封保存。

进一步的，按质量分数计，所述的N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料中醚或乙醇的不溶解物含量小于0.3～0.5%，在实际操作过程中，应对保存的N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料中的醚或乙醇的不溶解物进行检测，若发现醚或乙醇的不溶解物含量大于0.75%（质量分数），则该N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料应废弃或重新结晶。

防焦剂是橡胶加工安全的一项重要操作助剂，所述的防焦剂为N-环己基硫代酞酰胺、N-亚硝基二苯胺、N-亚硝基-苯基-β-萘胺、N-亚硝基-2、4-三甲基-1或2-二氢喹啉聚合物，可适用于噻唑类和次磺酰胺类促进剂，且均具有较好的防焦作用，优化的，所述的防焦剂选用N-环己基硫代酞酰胺。

炭黑是橡胶工业的主要补强剂，为更好的实现本发明，所述的炭黑经100～110℃烘箱干燥1～2h后获得。

本发明设计合理，所述炭黑的粒径为11～100nm。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明涉及的各组分配比适当，其中，硫化促进剂能有效的缩短硫化时间，加快硫化剂作用于橡胶原料的硫化速度，在此过程中，为防止橡胶原料在加工过程中不发生早期硫化（焦烧）的情况，还加入有适量的焦化剂，提高产品的稳定性，极具市场价值。

（2）本发明涉及的硫化剂优选硫磺或一氯化硫，较现有的橡胶生产工艺中，常用的碲、硒以及其他含硫化合物而言，其获得的硫化橡胶性能优异，具有资源丰富、成本低廉等优势。

（3）本发明涉及的硫化促进剂选用N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料，为方便生产，N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料应放于室温下密封保存，在实际操作过程中，应对保存的N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料中的醚或乙醇的不溶解物进行检测，若发现醚或乙醇的不溶解物含量大于0.75%（质量分数），则该N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料应废弃或重新结晶。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，橡胶原料8份、硫化剂0.150.2份、硫化活性剂0.25份、硫化促进剂0.5份、防焦剂0.5份、炭黑40份。

实施例2：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，氯丁橡胶12份、硫磺0.2份、氧化锌0.4份、硬脂酸0.15份、N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料0.15份、N-环己基硫代酞酰胺0.15份、炭黑50份。

在实际使用时，N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料在使用前应对其中的醚或乙醇的不溶解物含量进行检测，含量小于0.5%后方可投入使用；炭黑应选用粒径为100nm的炭黑，并经110℃烘箱干燥后投入使用。

实施例3：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，氯磺化聚乙烯橡胶8份、一氯化硫0.15份、氧化锌0.2份、硬脂酸0.05份、N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料0.5份、N-亚硝基二苯胺0.5份、炭黑40份。

在实际使用时，N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料在使用前应对其中的醚或乙醇的不溶解物含量进行检测，含量小于0.3%后方可投入使用；炭黑应选用粒径为11nm的炭黑，并经100℃烘箱干燥后投入使用。

实施例4：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，丁苯橡胶10份、一氯化硫0.175份、氧化锌0.3份、硬脂酸0.1份、N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料0.1份、4-三甲基-1：0.1份、炭黑45份。

在实际使用时，N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料在使用前应对其中的醚或乙醇的不溶解物含量进行检测，含量小于0.4%后方可投入使用；炭黑应选用粒径为80nm的炭黑，并经105℃烘箱干燥后投入使用。

实施例5：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，丁腈橡胶和异戊二烯橡胶组成的并用胶11份、硫磺0.18份、氧化锌0.35份、硬脂酸0.12份、N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料0.12份、N-亚硝基-苯基-β-萘胺0.12份、炭黑48份。

在实际使用时，使用的并用胶中，丁腈橡胶和异戊二烯橡胶的混合质量比为1：1；N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料在使用前应对其中的醚或乙醇的不溶解物含量进行检测，含量小于0.45%后方可投入使用；炭黑应选用粒径为40nm的炭黑，并经102℃烘箱干燥后投入使用。

实施例6：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，异戊二烯橡胶、丁基橡胶和硅橡胶组成的并用胶9份、硫磺0.17份、氧化锌0.28份、硬脂酸0.11份、N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料0.11份、2-二氢喹啉聚合物0.11份、炭黑50份。

在实际使用时，使用的并用胶中，异戊二烯橡胶、丁基橡胶和硅橡胶的混合质量比为1：1：2；N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料在使用前应对其中的醚或乙醇的不溶解物含量进行检测，含量小于0.35%后方可投入使用；炭黑应选用粒径为30nm的炭黑，并经108℃烘箱干燥后投入使用。

实施例7：

本实施例涉及的橡胶组合物包含以下组份：按重量比计，硅橡胶10份、一氯化硫0.19份、氧化锌0.3份、硬脂酸0.1份、N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料0.12份、N-亚硝基-2：0.12份、炭黑40份。

在实际使用时，N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料在使用前应对其中的醚或乙醇的不溶解物含量进行检测，含量小于0.3%后方可投入使用；炭黑应选用粒径为45nm的炭黑，并经105℃烘箱干燥后投入使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种橡胶组合物，其特征在于：以重量比计，所述的橡胶组合物包含以下组份：橡胶原料8～12份、硫化剂0.15～0.2份、硫化活性剂0.25～0.55份、硫化促进剂0.05～0.15份、防焦剂0.05～0.15份、炭黑40～50份。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述的硫化活性剂由氧化锌和硬脂酸组成，以重量比计，所述的氧化锌为0.2～0.4份，所述的硬脂酸为0.05～0.15份。

3.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述的橡胶原料为氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶或硅橡胶中的一种或多种组成的并用胶。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述的硫化剂为硫磺或一氯化硫。

5.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述的硫化促进剂为N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺粉料。

6.根据权利要求5所述的一种橡胶组合物，其特征在于：按质量分数计，所述的N-叔丁基-2-苯噻唑磺酰胺中醚或乙醇的不溶解物含量小于0.3～0.5%。

7.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述的防焦剂为N-环己基硫代酞酰胺、N-亚硝基二苯胺、N-亚硝基-苯基-β-萘胺、N-亚硝基-2、4-三甲基-1或2-二氢喹啉聚合物。

8.根据权利要求1所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述的炭黑经100～110℃烘箱干燥1～2h后获得。

9.根据权利要求8所述的一种橡胶组合物，其特征在于：所述炭黑的粒径为11～100nm。