CN104448421A - 一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料 - Google Patents

一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶40-50份，丁腈橡胶15-35份，二硫化四苄基秋兰姆1-3份，含氟表面活性剂2-4份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1-2份，促进剂M2-4份，促进剂TMTD1-3份，白炭黑25-35份，滑石粉30-40份，纳米高岭土25-35份，超细氢氧化镁30-40份，磷酸锰5-8份，甲基磷酸二甲酯6-9份，磷酸氢钙5-11份，硼酸镁4-6份，防老剂MB1-3份，防老剂RD2-3份，芳香族类油2-4份，硬脂酸2-3.5份；本发明中，上述环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料环保，耐热阻燃，耐老化性能好。

Description

一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料。
背景技术
目前橡胶材料及其制品蓬勃发展，它正迅速代替钢材、金属、水泥及木材、棉等天然聚合物被广泛应用于工业、农业、军事等国民经济的各个部门，天然橡胶材料在长期贮存及使用过程中受到热能、机械能、光能和辐射能的作用，加上氧、臭氧、水分与变价金属、金属离子参与的化学反应，橡胶护套材料逐渐出现变软发粘、变硬变脆或龟裂的老化现象，使其力学性能变坏甚至失去其原有的性能导致在使用过程出现故障，且在制备过程中需要添加合成材料，而合成材料往往含有很高的卤素，在燃烧过程中可产生大量的有毒气体，造成对环境的危害，对人们的生命安全形成巨大威胁，如何对天然橡胶进行改性，制备一种环保，耐老化性能好，耐热阻燃的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，环保，耐热阻燃，耐老化性能好。
本发明提出的一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶40-50份，丁腈橡胶15-35份，二硫化四苄基秋兰姆1-3份，含氟表面活性剂2-4份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1-2份，促进剂M  2-4份，促进剂TMTD  1-3份，白炭黑25-35份，滑石粉30-40份，纳米高岭土25-35份，超细氢氧化镁30-40份，磷酸锰5-8份，甲基磷酸二甲酯6-9份，磷酸氢钙5-11份，硼酸镁4-6份，防老剂MB  1-3份，防老剂RD  2-3份，芳香族类油2-4份，硬脂酸2-3.5份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.2-0.8份稀土元素与5-8份浓度为14-17wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为8-12wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为8-9，然后常温搅拌1-2h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为14-17wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至65-72℃搅拌1-2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤2-4次，脱水，干燥得到含水量为0.2-0.5wt%的改性天然橡胶，干燥温度为62-67℃。
优选地，上述环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料中，改性天然橡胶、丁腈橡胶的重量比为45-50：30-35。
优选地，上述环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料中，超细氢氧化镁、磷酸锰、甲基磷酸二甲酯、磷酸氢钙、硼酸镁的重量比为35-38：5-6：6-8：6-10：4-5。
优选地，上述环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶45-50份，丁腈橡胶30-35份，二硫化四苄基秋兰姆1-2份，含氟表面活性剂3-4份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1-2份，促进剂M  2-3份，促进剂TMTD  1-2份，白炭黑30-35份，滑石粉30-40份，纳米高岭土25-35份，超细氢氧化镁35-38份，磷酸锰5-6份，甲基磷酸二甲酯6-8份，磷酸氢钙6-10份，硼酸镁4-5份，防老剂MB  1-2份，防老剂RD  2-3份，芳香族类油2-3份，硬脂酸2-3份。
优选地，上述环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶48份，丁腈橡胶32份，二硫化四苄基秋兰姆1.5份，含氟表面活性剂3.2份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1.4份，促进剂M  2.6份，促进剂TMTD  2份，白炭黑33份，滑石粉37份，纳米高岭土32份，超细氢氧化镁35份，磷酸锰5.5份，甲基磷酸二甲酯7份，磷酸氢钙9份，硼酸镁4.2份，防老剂MB  1.8份，防老剂RD  2.1份，芳香族类油2.7份，硬脂酸2.4份。
优选地，上述环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料中，其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.6份稀土元素与7份浓度为16wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为11wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为9，然后常温搅拌2h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为16wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至70℃搅拌2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤3次，脱水，干燥得到含水量为0.35wt%的改性天然橡胶，干燥温度为65℃。
本发明中，以改性天然橡胶与丁腈橡胶作为主料，可增强产品的拉伸强度与撕裂强度，降低永久变形，制品橡胶耐候、耐老化性能极为优异，且阻燃、耐磨、耐热性也较好，采用1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷作为硫化剂，促进剂M、促进剂TMTD、二硫化四苄基秋兰姆作为促进剂，并采用芳香族类油作为增塑剂，进一步添加含氟表面活性剂，产品机械强度大大增强，耐热、耐老化性能进一步增强，添加适量超细氢氧化镁作为酸吸收剂，并与白炭黑、纳米高岭土、滑石粉补强填充剂共同作用，不仅可降低制造成本，制品耐臭氧、耐热、阻燃性能好，永久压缩变形小，防老剂MB、防老剂RD对热、氧、臭氧及有害金属具有较好的防护作用，防老剂MB、防老剂RD与超细氢氧化镁、磷酸锰、甲基磷酸二甲酯、磷酸氢钙、硼酸镁共同作用，制品的耐热及热稳定性能较好，使用寿命进一步增强。
具体实施方式
实施例1
一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶48份，丁腈橡胶32份，二硫化四苄基秋兰姆1.5份，含氟表面活性剂3.2份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1.4份，促进剂M  2.6份，促进剂TMTD  2份，白炭黑33份，滑石粉37份，纳米高岭土32份，超细氢氧化镁35份，磷酸锰5.5份，甲基磷酸二甲酯7份，磷酸氢钙9份，硼酸镁4.2份，防老剂MB  1.8份，防老剂RD  2.1份，芳香族类油2.7份，硬脂酸2.4份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.6份稀土元素与7份浓度为16wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为11wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为9，然后常温搅拌2h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为16wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至70℃搅拌2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤3次，脱水，干燥得到含水量为0.35wt%的改性天然橡胶，干燥温度为65℃。
实施例2
一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶40份，丁腈橡胶35份，二硫化四苄基秋兰姆1份，含氟表面活性剂4份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1份，促进剂M  4份，促进剂TMTD  1份，白炭黑35份，滑石粉30份，纳米高岭土35份，超细氢氧化镁30份，磷酸锰8份，甲基磷酸二甲酯6份，磷酸氢钙11份，硼酸镁4份，防老剂MB  3份，防老剂RD  2份，芳香族类油4份，硬脂酸2份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.8份稀土元素与5份浓度为17wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为8wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为9，然后常温搅拌1h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为17wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至65℃搅拌2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤2次，脱水，干燥得到含水量为0.5wt%的改性天然橡胶，干燥温度为62℃。
实施例3
一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶50份，丁腈橡胶15份，二硫化四苄基秋兰姆3份，含氟表面活性剂2份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷2份，促进剂M  2份，促进剂TMTD  3份，白炭黑25份，滑石粉40份，纳米高岭土25份，超细氢氧化镁40份，磷酸锰5份，甲基磷酸二甲酯9份，磷酸氢钙5份，硼酸镁6份，防老剂MB  1份，防老剂RD  3份，芳香族类油2份，硬脂酸3.5份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.2份稀土元素与8份浓度为14wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为12wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为8，然后常温搅拌2h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为14wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至72℃搅拌1h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤4次，脱水，干燥得到含水量为0.2wt%的改性天然橡胶，干燥温度为67℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性天然橡胶40-50份，丁腈橡胶15-35份，二硫化四苄基秋兰姆1-3份，含氟表面活性剂2-4份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1-2份，促进剂M  2-4份，促进剂TMTD  1-3份，白炭黑25-35份，滑石粉30-40份，纳米高岭土25-35份，超细氢氧化镁30-40份，磷酸锰5-8份，甲基磷酸二甲酯6-9份，磷酸氢钙5-11份，硼酸镁4-6份，防老剂MB  1-3份，防老剂RD  2-3份，芳香族类油2-4份，硬脂酸2-3.5份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.2-0.8份稀土元素与5-8份浓度为14-17wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为8-12wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为8-9，然后常温搅拌1-2h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为14-17wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至65-72℃搅拌1-2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤2-4次，脱水，干燥得到含水量为0.2-0.5wt%的改性天然橡胶，干燥温度为62-67℃。
2.根据权利要求1所述的环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其特征在于，改性天然橡胶、丁腈橡胶的重量比为45-50：30-35。
3.根据权利要求1所述的环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其特征在于，超细氢氧化镁、磷酸锰、甲基磷酸二甲酯、磷酸氢钙、硼酸镁的重量比为35-38：5-6：6-8：6-10：4-5。
4.根据权利要求1-3任一项所述的环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性天然橡胶45-50份，丁腈橡胶30-35份，二硫化四苄基秋兰姆1-2份，含氟表面活性剂3-4份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1-2份，促进剂M  2-3份，促进剂TMTD  1-2份，白炭黑30-35份，滑石粉30-40份，纳米高岭土25-35份，超细氢氧化镁35-38份，磷酸锰5-6份，甲基磷酸二甲酯6-8份，磷酸氢钙6-10份，硼酸镁4-5份，防老剂MB  1-2份，防老剂RD  2-3份，芳香族类油2-3份，硬脂酸2-3份。
5.根据权利要求4所述的环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性天然橡胶48份，丁腈橡胶32份，二硫化四苄基秋兰姆1.5份，含氟表面活性剂3.2份，1，1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基硅氧烷1.4份，促进剂M  2.6份，促进剂TMTD  2份，白炭黑33份，滑石粉37份，纳米高岭土32份，超细氢氧化镁35份，磷酸锰5.5份，甲基磷酸二甲酯7份，磷酸氢钙9份，硼酸镁4.2份，防老剂MB  1.8份，防老剂RD  2.1份，芳香族类油2.7份，硬脂酸2.4份。
6.根据权利要求1所述的环保耐热阻燃耐老化改性天然橡胶材料，其特征在于，其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.6份稀土元素与7份浓度为16wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为11wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系PH值为9，然后常温搅拌2h，然后加入天然橡胶至天然橡胶在体系中浓度为16wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至70℃搅拌2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤3次，脱水，干燥得到含水量为0.35wt%的改性天然橡胶，干燥温度为65℃。
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