CN105694138A - 一种弹性抗缓冲橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种弹性抗缓冲橡胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弹性抗缓冲橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：氧化镁0.1-0.3、氧化锌1-2、促进剂TMTD0.8-1、硫磺1-2、防老剂AW1-2、柠檬酸三丁酯7-9、缓冲助剂5-7、麦饭石粉2-4、乙二醇单丁醚4-6、海藻酸丙二醇酯1-2、聚苯并咪唑纤维3-4、氧化聚乙烯蜡2-4、8-羟基喹啉铜0.7-1、硅烷偶联剂KH5600.1-0.2、顺丁橡胶100-140、硅灰石粉10-12、十二烷基三甲基氯化铵0.7-1；本发明采用聚氨酯热塑性弹性体为抗缓冲材料的主体，不仅具有良好的抗冲击强度，而且还可以提高成品橡胶的各种力学性能，提高耐候性，本发明的抗缓冲橡胶材料柔韧性好，回弹性高，可以用作各种安全防护缓冲材料，无有毒有害成分挥发，安全可靠。

Description

一种弹性抗缓冲橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种弹性抗缓冲橡胶材料及其制备方法。
背景技术
顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C4H6)n。顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95％以上。根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系(钕系)顺丁橡胶。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等，顺丁橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，具有弹性高、耐磨性好、耐寒性好、生热低、耐曲挠性和动态性能好等特点。
目前由单一顺丁橡胶制成的成品材料主要缺点是抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度低，冷流性大，加工性能差等，而传统改善这些缺点的方式都是采用多种橡胶复配，本发明目的则是采用单一顺丁橡胶，配合多种助剂共混改性，以达到复合橡胶达到的效果，弥补传统单一顺丁橡胶制品的不足。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种弹性抗缓冲橡胶材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种弹性抗缓冲橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：
氧化镁0.1-0.3、氧化锌1-2、促进剂TMTD0.8-1、硫磺1-2、防老剂AW1-2、柠檬酸三丁酯7-9、缓冲助剂5-7、麦饭石粉2-4、乙二醇单丁醚4-6、海藻酸丙二醇酯1-2、聚苯并咪唑纤维3-4、氧化聚乙烯蜡2-4、8-羟基喹啉铜0.7-1、硅烷偶联剂KH5600.1-0.2、顺丁橡胶100-140、硅灰石粉10-12、十二烷基三甲基氯化铵0.7-1；
所述的缓冲助剂是由下述重量份的原料组成的：
聚氨酯热塑性弹性体20-34、聚二甲基硅氧烷0.1-0.2、聚酰胺蜡2-4、十二烷基硫醇0.2-0.3、甲苯二异氰酸酯2-3、N，N-二乙基苯胺0.1-0.2、硬脂酸钙7-10、sp800.3-0.4、无水乙醇40-43；
所述的缓冲助剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将上述聚酰胺蜡加入到无水乙醇中，在50-60℃下保温搅拌10-14分钟，加入十二烷基硫醇，搅拌至常温，得复合醇液；
(2)将上述N，N-二乙基苯胺加入到甲苯二异氰酸酯中，搅拌均匀，得酯溶液；
(3)将上述硬脂酸钙加入到其重量1.7-2倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述复合醇液、酯溶液混合，搅拌均匀，加入上述聚氨酯热塑性弹性体、sp80，70-80℃下保温搅拌4-6分钟，加入聚二甲基硅氧烷，700-1000转/分搅拌10-15分钟，得缓冲助剂。
一种所述的弹性抗缓冲橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述聚苯并咪唑纤维加入到其重量3-4倍的去离子水中，加入十二烷基三甲基氯化铵，在60-70℃下保温搅拌10-15分钟，得纤维分散液；
(2)将上述8-羟基喹啉铜加入到乙二醇单丁醚中，加入海藻酸丙二醇酯，50-60℃下保温搅拌3-4分钟，得预混液；
(3)将上述纤维分散液、预混液混合，搅拌均匀，加入硅灰石粉，升高温度为70-80℃，加入硅烷偶联剂KH560，700-1000转/分搅拌20-30分钟，抽滤，得改性填料；
(4)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46-50℃下塑炼2-3分钟，加入剩余各原料，混炼4-10分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30-40℃下补充混炼6-10分钟，出料，将胶料在室温下停放20-25小时，送入平板硫化机中，在150-155℃下进行硫化，即得。
本发明的优点是：
本发明采用聚氨酯热塑性弹性体为抗缓冲材料的主体，不仅具有良好的抗冲击强度，而且还可以提高成品橡胶的各种力学性能，提高耐候性，本发明的抗缓冲橡胶材料柔韧性好，回弹性高，可以用作各种安全防护缓冲材料，无有毒有害成分挥发，安全可靠。
具体实施方式
一种弹性抗缓冲橡胶材料，它是由下述重量份的原料组成的：
氧化镁0.1、氧化锌1、促进剂TMTD0.8、硫磺1、防老剂AW1、柠檬酸三丁酯7、缓冲助剂5、麦饭石粉2、乙二醇单丁醚4、海藻酸丙二醇酯1、聚苯并咪唑纤维3、氧化聚乙烯蜡2、8羟基喹啉铜0.7、硅烷偶联剂KH5600.1、顺丁橡胶100、硅灰石粉10、十二烷基三甲基氯化铵0.7；
所述的缓冲助剂是由下述重量份的原料组成的：
聚氨酯热塑性弹性体20、聚二甲基硅氧烷0.1、聚酰胺蜡2、十二烷基硫醇0.2、甲苯二异氰酸酯2、N，N二乙基苯胺0.1、硬脂酸钙7、sp800.3、无水乙醇40；
所述的缓冲助剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将上述聚酰胺蜡加入到无水乙醇中，在50℃下保温搅拌10分钟，加入十二烷基硫醇，搅拌至常温，得复合醇液；
(2)将上述N，N二乙基苯胺加入到甲苯二异氰酸酯中，搅拌均匀，得酯溶液；
(3)将上述硬脂酸钙加入到其重量1.7倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述复合醇液、酯溶液混合，搅拌均匀，加入上述聚氨酯热塑性弹性体、sp80，70℃下保温搅拌4分钟，加入聚二甲基硅氧烷，700转/分搅拌10分钟，得缓冲助剂。
一种所述的弹性抗缓冲橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述聚苯并咪唑纤维加入到其重量3倍的去离子水中，加入十二烷基三甲基氯化铵，在60℃下保温搅拌10分钟，得纤维分散液；
(2)将上述8羟基喹啉铜加入到乙二醇单丁醚中，加入海藻酸丙二醇酯，50℃下保温搅拌3分钟，得预混液；
(3)将上述纤维分散液、预混液混合，搅拌均匀，加入硅灰石粉，升高温度为70℃，加入硅烷偶联剂KH560，700转/分搅拌20分钟，抽滤，得改性填料；
(4)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46℃下塑炼2分钟，加入剩余各原料，混炼4分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30℃下补充混炼6分钟，出料，将胶料在室温下停放20小时，送入平板硫化机中，在150℃下进行硫化，即得。
性能测试：
拉断强度(MPa)：18.8；
定伸模量100％(MPa)：2.3；
门尼粘度：64；
70℃×70h热空气老化试验：
扯断强度降低率：4.3％、断裂伸长率降低率：8.2％。

Claims (2)

1.一种弹性抗缓冲橡胶材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
氧化镁0.1-0.3、氧化锌1-2、促进剂TMTD0.8-1、硫磺1-2、防老剂AW1-2、柠檬酸三丁酯7-9、缓冲助剂5-7、麦饭石粉2-4、乙二醇单丁醚4-6、海藻酸丙二醇酯1-2、聚苯并咪唑纤维3-4、氧化聚乙烯蜡2-4、8-羟基喹啉铜0.7-1、硅烷偶联剂KH5600.1-0.2、顺丁橡胶100-140、硅灰石粉10-12、十二烷基三甲基氯化铵0.7-1；
所述的缓冲助剂是由下述重量份的原料组成的：
聚氨酯热塑性弹性体20-34、聚二甲基硅氧烷0.1-0.2、聚酰胺蜡2-4、十二烷基硫醇0.2-0.3、甲苯二异氰酸酯2-3、N，N-二乙基苯胺0.1-0.2、硬脂酸钙7-10、sp800.3-0.4、无水乙醇40-43；
所述的缓冲助剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将上述聚酰胺蜡加入到无水乙醇中，在50-60℃下保温搅拌10-14分钟，加入十二烷基硫醇，搅拌至常温，得复合醇液；
(2)将上述N，N-二乙基苯胺加入到甲苯二异氰酸酯中，搅拌均匀，得酯溶液；
(3)将上述硬脂酸钙加入到其重量1.7-2倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述复合醇液、酯溶液混合，搅拌均匀，加入上述聚氨酯热塑性弹性体、sp80，70-80℃下保温搅拌4-6分钟，加入聚二甲基硅氧烷，700-1000转/分搅拌10-15分钟，得缓冲助剂。
2.一种如权利要求1所述的弹性抗缓冲橡胶材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将上述聚苯并咪唑纤维加入到其重量3-4倍的去离子水中，加入十二烷基三甲基氯化铵，在60-70℃下保温搅拌10-15分钟，得纤维分散液；
(2)将上述8-羟基喹啉铜加入到乙二醇单丁醚中，加入海藻酸丙二醇酯，50-60℃下保温搅拌3-4分钟，得预混液；
(3)将上述纤维分散液、预混液混合，搅拌均匀，加入硅灰石粉，升高温度为70-80℃，加入硅烷偶联剂KH560，700-1000转/分搅拌20-30分钟，抽滤，得改性填料；
(4)将上述改性填料与顺丁橡胶混合，在46-50℃下塑炼2-3分钟，加入剩余各原料，混炼4-10分钟，将得到的混炼胶置于两辊开炼机上，于30-40℃下补充混炼6-10分钟，出料，将胶料在室温下停放20-25小时，送入平板硫化机中，在150-155℃下进行硫化，即得。
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