CN105111540A - 一种多功能橡胶助剂pdm的预分散母胶粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺74～76份，橡胶载体10～16份，EVA树脂3～5份，硬脂酸1～6份，增塑剂1～5份，工业白油1～10份；本发明以橡胶基体为载体，提供的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的制备方法简单、易操作；制备得到的母胶粒可有效保留PDM的原有活性，在室温下不粘团，易于配料混炼，使配料方便、准确；本发明母胶粒应用于橡胶制品后，在橡胶生产过程中无粉尘飞扬，不会造成操作人员的皮肤过敏及环境污染现象，此外，能够大幅改善PDM在胶料中的分散速度和分散质量，降低混炼温度，缩短混炼时间，提高分散均匀性，确保橡胶制品的生产效率和生产质量。

Description

一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶助剂及其制备技术领域，具体是一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒及其制备方法。

背景技术

PDM(即，N,N’-间苯撑双马来酰亚胺)，也被称为HVA-2，是一种多功能的橡胶助剂，其外观为黄色或棕色粉末。在橡胶加工过程中，它既可用作硫化剂，也可用作过氧化物硫化体系的助硫化剂，还可以作为防焦剂和增黏剂使用。PDM既适用于天然橡胶，也适用于合成橡胶和橡塑并用体系。PDM的主要应用包括：

PDM在CSM中的应用：PDM可以作为CSM(氯磺化聚乙烯橡胶)的硫化剂或硫化助剂使用。在MgO/PER/TRA硫化体系中，PDM是有效的防焦剂，采用PDM/防老剂AW硫化体系可以制备出压缩永久变形和耐热性能优异的硫化胶。通常，CSM采用金属氧化物或季戊四醇(PER)硫化体系时，其硫化胶具有许多优点，但缺陷是压缩永久变形增大。采用PDM作为硫化剂硫化CSM，可以改善硫化胶的压缩永久变形和耐热性能。

PDM在EPDM中的应用：在EPDM(三元乙丙橡胶)配方中，为了提高胶料的耐热性能、拉伸强度、压缩永久变形等特性，常采用非含硫化合物作为硫化剂或硫化助剂，例如采用DCP(过氧化二异丙苯)、TMPT(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)、TAC(三烯丙基腈脲酸酯)、TAIC(三烯丙基异腈脲酸酯)、GMF(对苯醌二肟)和PDM(N,N′-间苯撑双马来酰亚胺)等。这是因为它们在硫化三元乙丙橡胶时，其交联键为-C-C-，比含硫化合物如S(硫磺)、TRA(双五次甲基四硫代秋兰姆)、DM、TMTD在硫化三元乙丙橡胶时所产生的多硫键-C-Sx-C-的键能要高，因而其耐热性能就好于后者。

PDM在NR中的应用：PDM可作为硫化剂，与硫磺、MPM、CZ或引发剂TMTD并用，来硫化二烯类橡胶，例如天然橡胶、丁苯橡胶、合成异戊二烯橡胶等。它具有延长焦烧时间、减少发热量、定伸强度高、抗硫化返原性好以及增加H抽出的特点，适用于大型轮胎、护舷以及大尺寸和大厚度的橡胶制品高温硫化。

PDM在NBR中的应用：PDM可作为助硫化剂，与硫化剂DCP并用，可在丁腈橡胶胶料中获取较低的压缩变形、较快的硫化速度。

PDM作为硫化剂或辅助硫化剂添加至橡胶中时，其在橡胶中分散是否均匀对橡胶制品的外观和性能影响较大。但是PDM在橡胶混炼过程中若直接添加，存在分散不均匀和粉尘飞扬的问题，粉尘飞扬会使操作工皮肤产生过敏现象，影响工人身体健康，同时会造成环境污染问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒及其制备方法，该预分散母胶粒可有效保留PDM的原有活性，在室温下不粘团，易于配料混炼，使配料方便、准确；应用于橡胶制品后，在橡胶生产过程中不会产生粉尘飞扬，能够大幅改善PDM在胶料中的分散速度和分散质量，降低混炼温度，缩短混炼时间，提高分散均匀性，确保橡胶制品的生产效率和生产质量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺74～76份，橡胶载体10～16份，EVA树脂3～5份，硬脂酸1～6份，增塑剂1～5份，工业白油1～10份。

作为优选，所述的橡胶载体包括氯磺化聚乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶和天然橡胶中的任一种。

作为优选，所述的增塑剂为脂肪族类、二元脂类和邻苯二甲酸酯类增塑剂中的任一种。

作为优选，按重量份数计，该母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺75份，橡胶载体12份，EVA树脂3份，硬脂酸3份，增塑剂3份，工业白油4份。

上述多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；

（2）将橡胶载体按配比投入到密炼机中，在温度为68～78℃、转速为55～65r/min的条件下混炼3～10min；

（3）将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、EVA树脂、硬脂酸、增塑剂和工业白油投入到步骤（2）的密炼机中，在温度为68～78℃、转速为55～65r/min的条件下继续混炼4～12min，得到胶料；

（4）将步骤（3）混炼后所得胶料喂料至挤出机，挤出、切粒，即得到多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。

作为优选，步骤（4）中，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，经80～100目的滤网过滤后挤出切粒，即得到多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。母胶粒制备时，过滤后造粒，使制备得到的母胶粒无杂质和灰尘，后续用于制造橡胶挤出制品时不会产生滤网堵塞现象，尤其适用于对质量及精度要求较高的橡胶挤出制品，能降低橡胶挤出制品的废品率，提高成品率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明以橡胶基体为载体，提供的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的制备方法简单、易操作；制备得到的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒可有效保留PDM的原有活性，在室温下不粘团，易于配料混炼，使配料方便、准确。本发明多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒应用于橡胶制品后，在橡胶生产过程中无粉尘飞扬，不会造成操作人员的皮肤过敏及环境污染现象，此外，能够大幅改善PDM在胶料中的分散速度和分散质量，降低混炼温度，缩短混炼时间，提高分散均匀性，确保橡胶制品的生产效率和生产质量。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺75份，三元乙丙橡胶12份，EVA树脂3份，硬脂酸3份，己二酸二辛酯3份，工业白油4份，该母胶粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；

（2）将三元乙丙橡胶按配比投入到密炼机中，在温度为78℃、转速为60r/min的条件下混炼5min；

（3）将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、EVA树脂、硬脂酸、己二酸二辛酯和工业白油投入到步骤（2）的密炼机中，在温度为78℃、转速为60r/min的条件下继续混炼4min，得到胶料；

（4）将步骤（3）混炼后所得胶料喂料至挤出机，经100目的滤网过滤后挤出切粒，即得到实施例一的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。经检测，该母胶20℃的密度为1.27g/cm³，50℃的门尼粘度ML（1+4）为49.7。

实施例二的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺76份，天然橡胶13份，EVA树脂3份，硬脂酸2份，邻苯二甲酸二辛脂2份，工业白油4份，该母胶粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；

（2）将天然橡胶按配比投入到密炼机中，在温度为75℃、转速为55r/min的条件下混炼5min；

（3）将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、EVA树脂、硬脂酸、邻苯二甲酸二辛脂和工业白油投入到步骤（2）的密炼机中，在温度为75℃、转速为55r/min的条件下继续混炼6min，得到胶料；

（4）将步骤（3）混炼后所得胶料喂料至挤出机，挤出、切粒，即得到实施例二的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。经检测，该母胶20℃的密度为1.29g/cm³，50℃的门尼粘度ML（1+4）为51.1。

实施例三的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺74份，丁腈橡胶15份，EVA树脂4份，硬脂酸2份，邻苯二甲酸二辛脂2份，工业白油3份，该母胶粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；

（2）将丁腈橡胶按配比投入到密炼机中，在温度为70℃、转速为65r/min的条件下混炼4min；

（3）将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、EVA树脂、硬脂酸、邻苯二甲酸二辛脂和工业白油投入到步骤（2）的密炼机中，在温度为70℃、转速为65r/min的条件下继续混炼5min，得到胶料；

（4）将步骤（3）混炼后所得胶料喂料至挤出机，经80目的滤网过滤后挤出切粒，即得到实施例三的多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。经检测，该母胶20℃的密度为1.25g/cm³，50℃的门尼粘度ML（1+4）为49.0。

Claims (6)

1.一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒，其特征在于，按重量份数计，该母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺74～76份，橡胶载体10～16份，EVA树脂3～5份，硬脂酸1～6份，增塑剂1～5份，工业白油1～10份。

2.根据权利要求1所述的一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒，其特征在于，所述的橡胶载体包括氯磺化聚乙烯橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶和天然橡胶中的任一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒，其特征在于，所述的增塑剂为脂肪族类、二元脂类和邻苯二甲酸酯类增塑剂中的任一种。

4.根据权利要求1或2所述的一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒，其特征在于，按重量份数计，该母胶粒的组成为：N,N’-间苯撑双马来酰亚胺75份，橡胶载体12份，EVA树脂3份，硬脂酸3份，增塑剂3份，工业白油4份。

5.权利要求1～4中任一项所述的一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；

（2）将橡胶载体按配比投入到密炼机中，在温度为68～78℃、转速为55～65r/min的条件下混炼3～10min；

（3）将N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、EVA树脂、硬脂酸、增塑剂和工业白油投入到步骤（2）的密炼机中，在温度为68～78℃、转速为55～65r/min的条件下继续混炼4～12min，得到胶料；

（4）将步骤（3）混炼后所得胶料喂料至挤出机，挤出、切粒，即得到多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。

6.根据权利要求5所述的一种多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，经80～100目的滤网过滤后挤出切粒，即得到多功能橡胶助剂PDM的预分散母胶粒。