CN105713263A - 一种合成橡胶其及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种合成橡胶及其制备方法，涉及橡胶材料领域，由以下重量份的成分组成：天然橡胶1015份、丁苯橡胶1520份、矿物油1520份、钛酸偶联剂510份、硅酸铝29份、二甘醇二苯甲酸酯38.5份、乙酸乙酯14份、苯甲酸钠319份、月桂酸25份、炭黑59份、硫化剂13.5份、防老剂13份、发泡剂0.52份、苯酚树脂37份、氧化钙510份、氢氧化镁37份、石蜡15份。本发明提供的合成橡胶同时具有较好的强度和拉伸性能。

Description

一种合成橡胶其及制备方法

技术领域

本发明属于橡胶材料领域，具体地说涉及一种合成橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶是一种具有高弹性的高分子化合物，分为天然橡胶与合成橡胶两种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。目前合成橡胶的产量已经远远超出了天然橡胶。橡胶制品广泛应用于工业和生活各方面。合成橡胶常用于化工行业、机械行业。在这些行业中对橡胶的综合性能要求较高，但现有的合成橡胶无法满足强度较高同时拉升性能较好的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种合成橡胶及其制备方法，以改善现有的合成橡胶难以同时满足高强度和良好的拉伸性能的要求。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种合成橡胶，由以下重量份的成分组成：天然橡胶10-15份、丁苯橡胶15-20份、矿物油15-20份、钛酸偶联剂5-10份、硅酸铝2-9份、二甘醇二苯甲酸酯3-8.5份、乙酸乙酯1-4份、苯甲酸钠3-19份、月桂酸2-5份、炭黑5-9份、硫化剂1-3.5份、防老剂1-3份、发泡剂0.5-2份、苯酚树脂3-7份、氧化钙5-10份、氢氧化镁3-7份、石蜡1-5份。

优选的，在本发明的较佳实施例中，所述硫化剂为硫磺。

优选的，在本发明的较佳实施例中，所述防老剂为对苯二胺。

另外，本发明还提供了一种上述合成橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述天然橡胶、所述丁苯橡胶加入炼胶机中，混炼5-10min,加热至70-80℃，再加入所述矿物油、所述钛酸偶联剂，继续混炼2-5min,至混合均匀，得浆液；

（2）将所述混合浆液进行程序升温至100-110℃，加入所述硅酸铝、所述二甘醇二苯甲酸酯、所述乙酸乙酯、所述苯甲酸钠、所述月桂酸，混合炼制5-8min，炼制过程中不断搅拌，得到混合液；

（3）待所述混合液温度稳定后加入所述苯酚树脂、所述氧化钙、所述氢氧化镁、所述石蜡，搅拌均匀得半固体，；

（4）待所述半固体降温至85-90℃，依次加入所述炭黑、所述发泡剂和所述防老剂，混合炼制5-10min后，冷却至35-40℃；加入所述硫化剂，在70-85℃下硫化1-2小时，冷却至15-25℃。

相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明以天然橡胶和丁苯橡胶为基础原料，钛酸偶联剂与氧化钙混用，能够改善钙化物带来的较差的压缩变型性。在加入矿物油的环境中，苯酚树脂又能增强偶联剂的效果，使得制成的合成橡胶具有良好的压缩变型性。通过添加炭黑和硅酸铝、二甘醇二苯甲酸酯、月桂酸，使得合成的橡胶拉伸性能也很好。硫化过程中橡胶的长条分子链与硫原子产生横向键结，使得合成橡胶的拉伸性能得到加强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

本发明的实施例1提供了一种合成橡胶，由以下重量份的成分组成：天然橡胶10份、丁苯橡胶15份、矿物油15份、钛酸偶联剂5份、硅酸铝2份、二甘醇二苯甲酸酯3份、乙酸乙酯1份、苯甲酸钠3份、月桂酸2份、炭黑5份、硫化剂1份、防老剂1份、发泡剂0.5份、苯酚树脂3份、氧化钙5份、氢氧化镁3份、石蜡1份。

硫化剂为硫磺。硫化剂是能使橡胶分子链起交联反应，使线性分子变为网状结构，可塑性较低，弹性增加的物质。此种选取不作为限制，也可选用其他硫化剂，如氯化硫。

防老剂为对苯二胺。防老剂就是能防止各种因素，如光照、高温、腐蚀，破坏产品性能、延长使用寿命的配合剂，与产品产生协同作用。此种选取不作为限制，也可选用其他一种或两种混合防老剂。

本实施例还提供了一种合成橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）将天然橡胶、丁苯橡胶加入炼胶机中，混炼5min,加热至70℃，再加入矿物油、钛酸偶联剂，继续混炼2min,至混合均匀，得浆液；

（2）将混合浆液进行程序升温至100℃，加入硅酸铝、二甘醇二苯甲酸酯、乙酸乙酯、苯甲酸钠、月桂酸，混合炼制5min，炼制过程中不断搅拌，得到混合液；

（3）待混合液温度稳定后加入苯酚树脂、氧化钙、氢氧化镁、石蜡，搅拌均匀得半固体；

（4）待半固体降温至85℃，依次加入炭黑、发泡剂和防老剂，混合炼制5min后，冷却至35℃；加入硫化剂，在70℃下硫化1小时，冷却至15℃。

对实施例1所得的合成橡胶进行了强度和拉伸能力进行可靠度测试，发现实施例1的合成橡胶的强度、拉伸度分别如下：

表1 实施例1所得的合成橡胶的性能测试结果

	强度	拉伸度MPa
			实施例1	57.8	38

实施例2：

本发明的实施例2提供了一种合成橡胶，由以下重量份的成分组成：天然橡胶15份、丁苯橡胶20份、矿物油20份、钛酸偶联剂10份、硅酸铝9份、二甘醇二苯甲酸酯8.5份、乙酸乙酯4份、苯甲酸钠19份、月桂酸5份、炭黑9份、硫化剂3.5份、防老剂3份、发泡剂2份、苯酚树脂7份、氧化钙10份、氢氧化镁7份、石蜡5份。

实施例还提供了一种合成橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）将天然橡胶、丁苯橡胶加入炼胶机中，混炼10min,加热至80℃，再加入矿物油、钛酸偶联剂，继续混炼5min,至混合均匀，得浆液；

（2）将混合浆液进行程序升温至110℃，加入硅酸铝、二甘醇二苯甲酸酯、乙酸乙酯、苯甲酸钠、月桂酸，混合炼制8min，炼制过程中不断搅拌，得到混合液；

（3）待混合液温度稳定后加入苯酚树脂、氧化钙、氢氧化镁、石蜡，搅拌均匀得半固体，；

（4）待半固体降温至90℃，依次加入炭黑、发泡剂和防老剂，混合炼制10min后，冷却至40℃；加入硫化剂，在85℃下硫化2小时，冷却至25℃。

对实施例2所得的合成橡胶进行了强度和拉伸能力进行可靠度测试，发现实施例2的合成橡胶的强度、拉伸度分别如下：

表2 实施例2所得的合成橡胶的性能测试结果

	强度	拉伸度MPa
			实施例2	65.9	36

实施例3：

本发明的实施例3提供了一种合成橡胶，由以下重量份的成分组成：天然橡胶12.5份、丁苯橡胶17.5份、矿物油17.5份、钛酸偶联剂7.5份、硅酸铝5.5份、二甘醇二苯甲酸酯5.75份、乙酸乙酯2.5份、苯甲酸钠11份、月桂酸3.5份、炭黑7份、硫化剂2.25份、防老剂2份、发泡剂1.25份、苯酚树脂5份、氧化钙7.5份、氢氧化镁5份、石蜡3份。

本实施例还提供了一种合成橡胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）将天然橡胶、丁苯橡胶加入炼胶机中，混炼7.5min,加热至75℃，再加入矿物油、钛酸偶联剂，继续混炼3.5min,至混合均匀，得浆液；

（2）将混合浆液进行程序升温至105℃，加入硅酸铝、二甘醇二苯甲酸酯、乙酸乙酯、苯甲酸钠、月桂酸，混合炼制6.5min，炼制过程中不断搅拌，得到混合液；

（3）待混合液温度稳定后加入苯酚树脂、氧化钙、氢氧化镁、石蜡，搅拌均匀得半固体，；

（4）待半固体降温至85-90℃，依次加入炭黑、发泡剂和防老剂，混合炼制7.5min后，冷却至37.5℃；加入硫化剂，在77℃下硫化1.5小时，冷却至20℃。

对实施例3所得的合成橡胶进行了强度和拉伸能力进行可靠度测试，发现实施例3的合成橡胶的强度、拉伸度分别如下：

表3 实施例3所得的合成橡胶的性能测试结果

	强度	拉伸度MPa
			实施例3	61.3	43

Claims (4)

1.一种合成橡胶，其特征在于，由以下重量份的成分组成：天然橡胶10-15份、丁苯橡胶15-20份、矿物油15-20份、钛酸偶联剂5-10份、硅酸铝2-9份、二甘醇二苯甲酸酯3-8.5份、乙酸乙酯1-4份、苯甲酸钠3-19份、月桂酸2-5份、炭黑5-9份、硫化剂1-3.5份、防老剂1-3份、发泡剂0.5-2份、苯酚树脂3-7份、氧化钙5-10份、氢氧化镁3-7份、石蜡1-5份。

2.根据权利要求1所述的合成橡胶，其特征在于：所述硫化剂为硫磺。

3.根据权利要求1所述的合成橡胶，其特征在于：所述防老剂为对苯二胺。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的合成橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将所述天然橡胶、所述丁苯橡胶加入炼胶机中，混炼5-10min,加热至70-80℃，再加入所述矿物油、所述钛酸偶联剂，继续混炼2-5min,至混合均匀，得浆液；

（2）将所述浆液进行程序升温至100-110℃，加入所述硅酸铝、所述二甘醇二苯甲酸酯、所述乙酸乙酯、所述苯甲酸钠、所述月桂酸，混合炼制5-8min，炼制过程中不断搅拌，得到混合液；

（3）待所述混合液温度稳定后加入所述苯酚树脂、所述氧化钙、所述氢氧化镁、所述石蜡，搅拌均匀得半固体；

（4）待所述半固体降温至85-90℃，依次加入所述炭黑、所述发泡剂和所述防老剂，混合炼制5-10min后，冷却至35-40℃；加入所述硫化剂，在70-85℃下硫化1-2小时，冷却至15-25℃。