CN104927101A - 一种耐老化保温瓶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐老化保温瓶，包括内胆、外壳、瓶塞和橡胶底座，内胆位于外壳内，橡胶底座用于固定内胆，橡胶底座采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料包括：天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、环氧化天然橡胶、半补强炭黑、高耐磨炭黑、有机改性蒙脱土、氧化锌、2-乙基己酸锌、硫磺、过氧化苯甲酰、硬脂酸钙、促进剂、防老剂D、防老剂RD、防老剂MB、古马隆、磷酸三甲苯酯、氢氧化镁、硅烷偶联剂、硼酰化钴、马来酸单丁酯二丁基锡、硫代二丙酸二月桂酯。本发明提出了一种耐老化保温瓶，其耐老化性能优异，使用寿命长，安全隐患小。

Description

一种耐老化保温瓶
技术领域
本发明涉及保温容器技术领域，尤其涉及一种耐老化保温瓶。
背景技术
保温瓶是以内抽真空的双层壁瓶为内胆，罩以外壳而成的保温容器，现代社会，保温瓶是人们日常生活中不可缺少的物品之一。保温瓶可分三大类：(1)细口型：口部直径小，保温性能好，主要用于盛装沸热水、煎热中药汁、热饮料和冷饮料等；(2)大口型：口部直径大，物品取放方便，主要盛装冰块、冰糕、带容器冷饮料、冰镇药剂、液态气体、防发酵物质等，亦可盛放热食、带容器热饮料等；(3)杯型：口部直径大，小容量，主要用作短时间内能减少环境温度对内装物影响的饮食具。
保温瓶的结构不是很复杂，一般包括内胆、外壳和附加部件，现有的保温瓶外壳以及附加部件很多都是橡胶材料，例如，保温瓶的瓶口一般有一橡胶垫圈，保温瓶的瓶底有一橡胶底座等，而所用橡胶材料的性能对保温瓶的安全性和使用寿命具有重要的影响，现有的橡胶材料用于保温瓶中，其耐老化性能不是很好，在长期的使用过程中，易发生老化，导致其性能下降，降低保温瓶的使用寿命同时给人们的安全带来隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐老化保温瓶，其耐老化性能优异，使用寿命长，安全隐患小。
本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆、外壳、瓶塞和橡胶底座，内胆位于外壳内，橡胶底座用于固定内胆，橡胶底座采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶50-70份、氯丁橡胶20-35份、丁腈橡胶10-25份、环氧化天然橡胶10-25份、半补强炭黑10-20份、高耐磨炭黑15-25份、有机改性蒙脱土5-20份、氧化锌2-4.5份、2-乙基己酸锌0.5-2份、硫磺0.2-0.5份、过氧化苯甲酰0.8-2份、硬脂酸钙3-10份、促进剂0.8-2.5份、防老剂D 0.3-1.2份、防老剂RD 0.5-1.3份、防老剂MB 0.2-1.5份、古马隆1-3份、磷酸三甲苯酯2-8份、氢氧化镁5-15份、硅烷偶联剂1-2.5份、硼酰化钴0.3-1.5份、马来酸单丁酯二丁基锡0.2-1份、硫代二丙酸二月桂酯0.5-2份。
在具体实施例中，本发明中改性天然橡胶材料的原料中，天然橡胶的重量份可以为50、52、53、56、57.4、58、58.6、59、62、63、65、68、69.4、70份；氯丁橡胶的重量份可以为20、22、23.6、25、26、28、29.3、30、31、32、33.4、34、34.6、35份；丁腈橡胶的重量份可以为10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、15、16、18、19、19.3、21、22、22.6、23、23.4、24、24.6、25份；环氧化天然橡胶的重量份可以为10、10.6、11、11.3、12、12.6、13、15、16、18、19、19.4、21、22、23.4、24、24.6、25份；半补强炭黑的重量份可以为10、10.6、11、11.3、12、12.5、13、13.8、14、15、16、18、19、19.3、20份；高耐磨炭黑的重量份可以为15、16、18、19、21、22、23.4、24、24.3、25份；有机改性蒙脱土的重量份可以为5、6、7、8、8.6、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12、12.5、13、13.7、15、16、17.5、18、18.6、19、19.3、20份；氧化锌的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、3.6、3.75、4、4.2、4.35、4.4、4.46、4.5份；2-乙基己酸锌的重量份可以为0.5、0.6、0.78、0.9、1、1.1、1.16、1.3、1.5、1.64、1.7、1.75、1.8、1.86、1.9、1.93、2份；硫磺的重量份可以为0.2、0.26、0.29、0.3、0.32、0.37、0.4、0.45、0.48、0.5份；过氧化苯甲酰的重量份可以为0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.38、1.5、1.6、1.64、1.7、1.75、1.8、1.86、1.9、2份；硬脂酸钙的重量份可以为3、3.4、3.8、4、4.6、5、5.3、6、6.2、6.8、7、7.6、8、8.3、8.9、9、9.3、10份；促进剂的重量份可以为0.8、0.95、1、1.2、1.35、1.5、1.64、1.7、1.85、1.9、2、2.1、2.26、2.3、2.45、2.5份；防老剂D的重量份可以为0.3、0.38、0.4、0.46、0.5、0.67、0.8、0.9、1、1.05、1.1、1.16、1.2份；防老剂RD的重量份可以为0.5、0.58、0.6、0.8、0.86、0.9、1、1.1、1.16、1.2、1.23、1.3份；防老剂MB的重量份可以为0.2、0.26、0.3、0.38、0.4、0.46、0.5、0.57、0.6、0.63、0.7、0.74、0.8、0.85、0.9、0.94、1、1.1、1.16、1.23、1.3、1.38、1.4、1.46、1.5份；古马隆的重量份可以为1、1.2、1.5、1.8、2、2.1、2.3、2.46、2.8、2.9、3份；磷酸三甲苯酯的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、3.7、4、4.5、5、5.6、6、6.3、7、7.4、7.8、8份；氢氧化镁的重量份可以为5、5.8、6、6.3、7、7.4、8、8.5、9、9.3、10、11、12.3、13、13.4、14、14.6、15份；硅烷偶联剂的重量份可以为1、1.2、1.38、1.5、1.59、1.6、1.8、1.93、2、2.1、2.26、2.3、2.38、2.4、2.45、2.5份；硼酰化钴的重量份可以为0.3、0.38、0.4、0.46、0.5、0.58、0.7、0.76、0.9、1、1.1、1.16、1.2、1.23、1.3、1.34、1.4、1.46、1.5份；马来酸单丁酯二丁基锡的重量份可以为0.2、0.26、0.3、0.37、0.4、0.5、0.6、0.64、0.7、0.75、0.8、0.83、0.9、0.94、1份；硫代二丙酸二月桂酯的重量份可以为0.5、0.7、0.8、0.93、1、1.2、1.26、1.3、1.38、1.4、1.46、1.5、1.53、1.6、1.68、1.8、1.9、2份。
优选地，改性天然橡胶材料的原料中，天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、环氧化天然橡胶的重量比为55-67：23-32：14-23：12-24。
优选地，改性天然橡胶材料的原料中，半补强炭黑、高耐磨炭黑、有机改性蒙脱土的重量比为12-19：17-23：8-16。
优选地，改性天然橡胶材料的原料中，氧化锌、2-乙基己酸锌、硫磺、过氧化苯甲酰、促进剂的重量比为2.3-4.2：0.8-1.7：0.25-0.45：1-1.7：1.1-2.3。
优选地，改性天然橡胶材料的原料中，防老剂D、防老剂RD、防老剂MB、马来酸单丁酯二丁基锡、硫代二丙酸二月桂酯的重量比为0.5-1.1：0.8-1.2：0.6-1.4：0.4-0.9：0.8-1.7。
优选地，改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶60-64份、氯丁橡胶26-30份、丁腈橡胶18-21份、环氧化天然橡胶19-23份、半补强炭黑13.5-17份、高耐磨炭黑19-21份、有机改性蒙脱土11-15份、氧化锌2.8-3.5份、2-乙基己酸锌1-1.5份、硫磺0.28-0.35份、过氧化苯甲酰1.2-1.5份、硬脂酸钙5-8份、促进剂1.6-2.1份、防老剂D 0.8-1.1份、防老剂RD 0.9-1.1份、防老剂MB 0.8-1.2份、古马隆1.8-2.2份、磷酸三甲苯酯3.8-5.8份、氢氧化镁9-13份、硅烷偶联剂1.8-2.3份、硼酰化钴0.8-1.4份、马来酸单丁酯二丁基锡0.5-0.75份、硫代二丙酸二月桂酯1.1-1.5份。
优选地，改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶63份、氯丁橡胶29份、丁腈橡胶20份、环氧化天然橡胶21.5份、半补强炭黑16.3份、高耐磨炭黑20份、有机改性蒙脱土13.4份、氧化锌3.2份、2-乙基己酸锌1.25份、硫磺0.32份、过氧化苯甲酰1.38份、硬脂酸钙6.4份、促进剂1.9份、防老剂D 1份、防老剂RD 1.05份、防老剂MB 0.95份、古马隆2.1份、磷酸三甲苯酯4.9份、氢氧化镁10份、硅烷偶联剂2份、硼酰化钴1.2份、马来酸单丁酯二丁基锡0.65份、硫代二丙酸二月桂酯1.38份。
优选地，有机改性蒙脱土的改性剂为硬脂酸、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂中的一种或者多种的组合。
优选地，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂DTDM、促进剂DM中的一种或者多种的组合。
本发明中，改性天然橡胶材料可以按照常规的橡胶制备工艺，将各原料按配比混合后经混炼、硫化得到。
本发明改性天然橡胶材料中，天然橡胶耐久性和加工性能好，单纯的天然橡胶用作橡胶主料时，其耐油性和耐老化性不佳，长期的抗蠕变性能不是很理想，氯丁橡胶耐油性和耐老化性好，丁腈橡胶耐油性能优异，选择的氯丁橡胶与丁腈橡胶加入到橡胶材料中，在环氧化天然橡胶和硅烷偶联剂的辅助下，与天然橡胶的相容性好，改善了橡胶材料的耐老化性和耐油性，并赋予橡胶材料优异的抗蠕变性能；有机改性蒙脱土与体系的相容性好，加入到体系中，与半补强炭黑和高耐磨炭黑作为填料，同时改善了材料的压缩永久变形性、强度和耐磨性,另外，其中的有机改性蒙脱土还可以改变体系的交联网络结构，从而使材料的疲劳生热显著降低，疲劳破坏过程延缓，与防老剂D、防老剂RD、防老剂MB并用后，提高了材料的抗氧、抗臭氧和光老化能力；选择了过氧化苯甲酰和硫磺共混作为硫化剂，并添加了2-乙基己酸锌与氧化锌作为活化剂，使硫化胶体系中含有能量高的碳碳键，并使交联键在体系中分布均匀，有效降低了胶料的应力松弛速率和蠕变；硫代二丙酸二月桂酯作为辅助抗氧剂，与马来酸单丁酯二丁基锡配合加入体系中，能阻止体系中聚合物的热氧老化，与防老剂具有协同作用，提高了橡胶材料的耐热性、耐候性和耐老化性；硼酰化钴加入到体系中，改善了橡胶材料的粘合性能，与古马隆和磷酸三甲苯酯相互配合，使橡胶材料更有利于塑性变形，降低剪切模量，获得较大位移，提高了材料的加工性能，改善了材料的耐低温，并通过调节其含量，避免了因弹性模量降低，而引起蠕变量增大。
对本发明中改性天然橡胶材料进行性能检测，检测结果如下表所示：
由上表可知，所述改性天然橡胶材料综合性能好，制作的橡胶底座耐老化性能优异，用于保温瓶中，提高了保温瓶的耐老化性能，延长了保温瓶的使用寿命，同时减小了安全隐患。
附图说明
图1为本发明所述耐老化保温瓶的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
图1为本发明所述耐老化保温瓶的结构示意图，参照图1，本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆1、外壳2、瓶塞3和橡胶底座4，内胆1位于外壳2内，橡胶底座4用于固定内胆1，橡胶底座4采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶63份、氯丁橡胶29份、丁腈橡胶20份、环氧化天然橡胶21.5份、半补强炭黑16.3份、高耐磨炭黑20份、有机改性蒙脱土13.4份、氧化锌3.2份、2-乙基己酸锌1.25份、硫磺0.32份、过氧化苯甲酰1.38份、硬脂酸钙6.4份、促进剂1.9份、防老剂D 1份、防老剂RD 1.05份、防老剂MB 0.95份、古马隆2.1份、磷酸三甲苯酯4.9份、氢氧化镁10份、硅烷偶联剂2份、硼酰化钴1.2份、马来酸单丁酯二丁基锡0.65份、硫代二丙酸二月桂酯1.38份。
实施例2
参照图1，本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆1、外壳2、瓶塞3和橡胶底座4，内胆1位于外壳2内，橡胶底座4用于固定内胆1，橡胶底座4采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶50份、氯丁橡胶35份、丁腈橡胶25份、环氧化天然橡胶25份、半补强炭黑10份、高耐磨炭黑25份、有机改性蒙脱土5份、氧化锌4.5份、2-乙基己酸锌0.5份、硫磺0.5份、过氧化苯甲酰0.8份、硬脂酸钙10份、促进剂CZ 0.8份、防老剂D 1.2份、防老剂RD 0.5份、防老剂MB 1.5份、古马隆1份、磷酸三甲苯酯8份、氢氧化镁5份、硅烷偶联剂2.5份、硼酰化钴1.5份、马来酸单丁酯二丁基锡0.2份、硫代二丙酸二月桂酯2份；其中，有机改性蒙脱土的改性剂为硬脂酸。
实施例3
参照图1，本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆1、外壳2、瓶塞3和橡胶底座4，内胆1位于外壳2内，橡胶底座4用于固定内胆1，橡胶底座4采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶70份、氯丁橡胶20份、丁腈橡胶10份、环氧化天然橡胶10份、半补强炭黑20份、高耐磨炭黑15份、有机改性蒙脱土20份、氧化锌2份、2-乙基己酸锌2份、硫磺0.2份、过氧化苯甲酰2份、硬脂酸钙3份、促进剂DTDM 1.5份、促进剂DM 1份、防老剂D 0.3份、防老剂RD 1.3份、防老剂MB 0.2份、古马隆3份、磷酸三甲苯酯2份、氢氧化镁15份、硅烷偶联剂1份、硼酰化钴0.3份、马来酸单丁酯二丁基锡1份、硫代二丙酸二月桂酯0.5份；其中，有机改性蒙脱土的改性剂为甲基丙烯酸、硅烷偶联剂的组合，且甲基丙烯酸与硅烷偶联剂的重量比为1:3。
实施例4
参照图1，本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆1、外壳2、瓶塞3和橡胶底座4，内胆1位于外壳2内，橡胶底座4用于固定内胆1，橡胶底座4采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶60份、氯丁橡胶30份、丁腈橡胶18份、环氧化天然橡胶23份、半补强炭黑13.5份、高耐磨炭黑21份、有机改性蒙脱土11份、氧化锌3.5份、2-乙基己酸锌1份、硫磺0.35份、过氧化苯甲酰1.2份、硬脂酸钙8份、促进剂1.6份、防老剂D 1.1份、防老剂RD 0.9份、防老剂MB 1.2份、古马隆1.8份、磷酸三甲苯酯5.8份、氢氧化镁9份、硅烷偶联剂2.3份、硼酰化钴0.8份、马来酸单丁酯二丁基锡0.75份、硫代二丙酸二月桂酯1.1份。
实施例5
参照图1，本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆1、外壳2、瓶塞3和橡胶底座4，内胆1位于外壳2内，橡胶底座4用于固定内胆1，橡胶底座4采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶64份、氯丁橡胶26份、丁腈橡胶21份、环氧化天然橡胶19份、半补强炭黑17份、高耐磨炭黑19份、有机改性蒙脱土15份、氧化锌2.8份、2-乙基己酸锌1.5份、硫磺0.28份、过氧化苯甲酰1.5份、硬脂酸钙5份、促进剂2.1份、防老剂D 0.8份、防老剂RD 1.1份、防老剂MB 0.8份、古马隆2.2份、磷酸三甲苯酯3.8份、氢氧化镁13份、硅烷偶联剂1.8份、硼酰化钴1.4份、马来酸单丁酯二丁基锡0.5份、硫代二丙酸二月桂酯1.5份。
实施例6
参照图1，本发明提出的一种耐老化保温瓶，包括内胆1、外壳2、瓶塞3和橡胶底座4，内胆1位于外壳2内，橡胶底座4用于固定内胆1，橡胶底座4采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶63份、氯丁橡胶25份、丁腈橡胶19份、环氧化天然橡胶18.6份、半补强炭黑17.3份、高耐磨炭黑22份、有机改性蒙脱土10.3份、氧化锌3份、2-乙基己酸锌1.2份、硫磺0.38份、过氧化苯甲酰1.3份、硬脂酸钙5.8份、促进剂CZ 0.3份、促进剂NOBS 0.5份、促进剂DTDM 0.5份、促进剂DM 0.8份、防老剂D 1份、防老剂RD 1份、防老剂MB 0.9份、古马隆2.6份、磷酸三甲苯酯5.7份、氢氧化镁10份、硅烷偶联剂1.8份、硼酰化钴0.9份、马来酸单丁酯二丁基锡0.68份、硫代二丙酸二月桂酯1.7份；其中，有机改性蒙脱土的改性剂为硬脂酸、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂的组合，且硬脂酸、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂的重量比为1:4:3。
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 (9)

1.一种耐老化保温瓶，其特征在于，包括内胆(1)、外壳(2)、瓶塞(3)和橡胶底座(4)，内胆(1)位于外壳(2)内，橡胶底座(4)用于固定内胆(1)，橡胶底座(4)采用改性天然橡胶材料制作，其中上述改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分：天然橡胶50-70份、氯丁橡胶20-35份、丁腈橡胶10-25份、环氧化天然橡胶10-25份、半补强炭黑10-20份、高耐磨炭黑15-25份、有机改性蒙脱土5-20份、氧化锌2-4.5份、2-乙基己酸锌0.5-2份、硫磺0.2-0.5份、过氧化苯甲酰0.8-2份、硬脂酸钙3-10份、促进剂0.8-2.5份、防老剂D0.3-1.2份、防老剂RD 0.5-1.3份、防老剂MB 0.2-1.5份、古马隆1-3份、磷酸三甲苯酯2-8份、氢氧化镁5-15份、硅烷偶联剂1-2.5份、硼酰化钴0.3-1.5份、马来酸单丁酯二丁基锡0.2-1份、硫代二丙酸二月桂酯0.5-2份。
2.根据权利要求1所述耐老化保温瓶，其特征在于，改性天然橡胶材料的原料中，天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、环氧化天然橡胶的重量比为55-67：23-32：14-23：12-24。
3.根据权利要求1或2所述耐老化保温瓶，其特征在于，改性天然橡胶材料的原料中，半补强炭黑、高耐磨炭黑、有机改性蒙脱土的重量比为12-19：17-23：8-16。
4.根据权利要求1-3中任一项所述耐老化保温瓶，其特征在于，改性天然橡胶材料的原料中，氧化锌、2-乙基己酸锌、硫磺、过氧化苯甲酰、促进剂的重量比为2.3-4.2：0.8-1.7：0.25-0.45：1-1.7：1.1-2.3。
5.根据权利要求1-4中任一项所述耐老化保温瓶，其特征在于，改性天然橡胶材料的原料中，防老剂D、防老剂RD、防老剂MB、马来酸单丁酯二丁基锡、硫代二丙酸二月桂酯的重量比为0.5-1.1：0.8-1.2：0.6-1.4：0.4-0.9：0.8-1.7。
6.根据权利要求1-5中任一项所述耐老化保温瓶，其特征在于，改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶60-64份、氯丁橡胶26-30份、丁腈橡胶18-21份、环氧化天然橡胶19-23份、半补强炭黑13.5-17份、高耐磨炭黑19-21份、有机改性蒙脱土11-15份、氧化锌2.8-3.5份、2-乙基己酸锌1-1.5份、硫磺0.28-0.35份、过氧化苯甲酰1.2-1.5份、硬脂酸钙5-8份、促进剂1.6-2.1份、防老剂D 0.8-1.1份、防老剂RD 0.9-1.1份、防老剂MB0.8-1.2份、古马隆1.8-2.2份、磷酸三甲苯酯3.8-5.8份、氢氧化镁9-13份、硅烷偶联剂1.8-2.3份、硼酰化钴0.8-1.4份、马来酸单丁酯二丁基锡0.5-0.75份、硫代二丙酸二月桂酯1.1-1.5份。
7.根据权利要求1-6中任一项所述耐老化保温瓶，其特征在于，改性天然橡胶材料的原料按重量份包括以下组分:天然橡胶63份、氯丁橡胶29份、丁腈橡胶20份、环氧化天然橡胶21.5份、半补强炭黑16.3份、高耐磨炭黑20份、有机改性蒙脱土13.4份、氧化锌3.2份、2-乙基己酸锌1.25份、硫磺0.32份、过氧化苯甲酰1.38份、硬脂酸钙6.4份、促进剂1.9份、防老剂D 1份、防老剂RD 1.05份、防老剂MB 0.95份、古马隆2.1份、磷酸三甲苯酯4.9份、氢氧化镁10份、硅烷偶联剂2份、硼酰化钴1.2份、马来酸单丁酯二丁基锡0.65份、硫代二丙酸二月桂酯1.38份。
8.根据权利要求1-7中任一项所述耐老化保温瓶，其特征在于，有机改性蒙脱土的改性剂为硬脂酸、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂中的一种或者多种的组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述耐老化保温瓶，其特征在于，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂DTDM、促进剂DM中的一种或者多种的组合。
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