CN105924806A - 一种三元乙丙橡胶发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三元乙丙橡胶发泡材料及其制备方法，该发泡材料包括100‑150重量份的三元乙丙橡胶、5‑15重量份的纳米硅胶、3‑8重量份的促进剂、1‑6重量份的氢化植物油、3‑15重量份的偶氮二甲酰胺、1‑5重量份的硫、2‑8重量份的氧化稀土和5‑15重量份的硬脂酸。本发明的橡胶发泡材料的拉伸强度大。

Description

一种三元乙丙橡胶发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明具体涉及发泡材料领域，更具体地说，涉及一种三元乙丙橡胶发泡材料及其制备方法。
背景技术
软质发泡材料是以塑料(PE、EVA等)、橡胶(SBR、CR等)等原材料，加以催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等辅料，通过物理发泡或交联发泡，使塑料和橡胶中出现大量细微泡沫，体积增加，密度减少，软质发泡材料质量轻、柔软度好，具备缓冲、吸音、吸震、保温、过滤等功能，广泛应用于电子、家电、汽车、体育休闲等行业。
中国专利CN102061019A公开一种氯丁橡胶发泡材料及其制备方法，该氯丁橡胶发泡材料的原料配方按重量百分比计，由46～50％的氯丁橡胶、3.5～4.5％的硫化剂、10～11％的填充剂、15～20％的阻燃剂、8～15％的软化油、2.8～4％的发泡剂和6～10％的其他组分组成。该发明的氯丁橡胶发泡材料成本低廉、制备方法简单，而且在保持原有优良性能的基础上，还具有很好的阻燃效果，当遇到火源时能延迟火焰蔓延，提高产品的安全系数，而且配方中的阻燃成分可使得产品离开火源就立刻熄灭。
中国专利CN101643553A提供了一种无毒、无卤、低烟、防火等级达到国际UL94V-O级别的高分子氯丁橡胶发泡材料及其制作工艺，按重量配比取氯丁橡胶原料45％、阻燃剂5％、作为补强剂的碳黑15％、作为填充剂的CaCo315％、作为软化剂的石蜡油10％、发泡剂3％、滑石粉5％、硅土2％，经过原料混合、挤出成型、硫化发泡、防缩处理四个步骤即可获得符合UL94-V0国际标准的高分子氯丁橡胶发泡材料，经过修边、裁切后即可适用于各种绝缘、防火工程。
现有橡胶发泡材料的机械性能不如橡胶，容易断裂。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种三元乙丙橡胶发泡材料及其制备方法，该橡胶发泡材料的拉伸强度大。
本发明所采用的技术方案为：一种三元乙丙橡胶发泡材料，该发泡材料包括100-150重量份的三元乙丙橡胶、5-15重量份的纳米硅胶、3-8重量份的促进剂、1-6重量份的氢化植物油、3-15重量份的偶氮二甲酰胺、1-5重量份的硫、2-8重量份的氧化稀土和5-15重量份的硬脂酸。
优选地，所述发泡材料包括120-140重量份的三元乙丙橡胶、8-12重量份的纳米硅胶、4-6重量份的促进剂、2-4重量份的氢化植物油、6-12重量份的偶氮二甲酰胺、2-4重量份的硫、4-6重量份的氧化稀土和7-10重量份的硬脂酸。
优选地，所述三元乙丙橡胶中第三单体乙叉降冰片烯的含量为5-10重量％，所述乙烯含量为45-60重量％。
优选地，所述纳米硅胶的粒径为50-250纳米。
优选地，所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、四硫化双秋兰姆或二丁基二硫代氨基甲酸锌。
优选地，所述氧化稀土为氧化镧、氧化铈或氧化铕。
本发明还提供一种三元乙丙橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：按照本发明所提供的发泡材料的配方将发泡材料的原料放入开炼机中进行混炼，混炼所得产物放置12-48小时后进行返炼，将返炼所得产物送入平板硫化机上依次进行加压硫化和卸压发泡。
优选地，所述混炼和返炼的条件各自为：温度为150-210℃，时间为3-15分钟。
优选地，所述加压硫化的条件为：压力为5-20兆帕，温度为150-210℃，时间为5-40秒。
优选地，所述卸压发泡的条件为：压力为常压，温度为150-210℃，时间为45-120秒。
本发明的有益效果为：(1)三元乙丙橡胶发泡材料具有极高的化学稳定性，在通用橡胶中，其耐老化性能最好；
(2)三元乙丙橡胶发泡材料具有非常好的电绝缘性能和耐电晕性，其电性能优于或接近于丁基橡胶、氯磺化聚乙烯和交联聚乙烯发泡材料；
(3)由于三元乙丙橡胶发泡材料缺乏极性，不饱和度低，对各种极性化学试剂如醇、酸、强碱、氧化剂、洗涤剂、动植物油、酮和某些醋类有较大抗耐性，长时间接触后性能变大；
(4)三元乙丙橡胶发泡材料密度低；
(5)具有较好的耐高、低温性能；
(6)具有良好的机械性能，比如拉伸强度，可以在较为苛刻的条件下使用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供一种三元乙丙橡胶发泡材料，该发泡材料包括100-150重量份的三元乙丙橡胶、5-15重量份的纳米硅胶、3-8重量份的促进剂、1-6重量份的氢化植物油、3-15重量份的偶氮二甲酰胺、1-5重量份的硫、2-8重量份的氧化稀土和5-15重量份的硬脂酸；优选地，所述发泡材料包括120-140重量份的三元乙丙橡胶、8-12重量份的纳米硅胶、4-6重量份的促进剂、2-4重量份的氢化植物油、6-12重量份的偶氮二甲酰胺、2-4重量份的硫、4-6重量份的氧化稀土和7-10重量份的硬脂酸。
三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的一种，以EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)表示，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。本发明三元乙丙橡胶含有第三单体乙叉降冰片烯，所述三元乙丙橡胶中第三单体乙叉降冰片烯的含量可以为5-10重量％，所述乙烯含量可以为45-60重量％。
纳米硅胶可以增加发泡材料的弹性，从而增加拉伸强度，例如，所述纳米硅胶的粒径为50-250纳米。
促进剂是本领域技术人员所熟知的，例如，所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、四硫化双秋兰姆或二丁基二硫代氨基甲酸锌。
氧化稀土是本领域技术人员所熟知的，例如，所述氧化稀土为氧化镧、氧化铈或氧化铕。
本发明还提供一种三元乙丙橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：按照本发明所提供的发泡材料的配方将发泡材料的原料放入开炼机中进行混炼，混炼所得产物放置12-48小时后进行返炼，将返炼所得产物送入平板硫化机上依次进行加压硫化和卸压发泡。
混炼、返炼、加压硫化和卸压发泡步骤是本领域技术人员常规使用的，例如，所述混炼和返炼的条件各自为：温度为150-210℃，时间为3-15分钟，所述加压硫化的条件为：压力为5-20兆帕，温度为150-210℃，时间为5-40秒，所述卸压发泡的条件为：压力为常压，温度为150-210℃，时间为45-120秒。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
如无特别说明，本发明所用仪器和试剂均为商购，不同品牌的商品不影响具体使用。
本发明实施例所用三元乙丙橡胶：乙烯含量51％，第三单体ENB含量7.7％。
实施例1
将100重量份的三元乙丙橡胶、5重量份50纳米的纳米硅胶、3重量份的2-硫醇基苯并噻唑、1重量份的氢化植物油、3重量份的偶氮二甲酰胺、1重量份的硫、2重量份的氧化镧和5重量份的硬脂酸放入开炼机中150℃下进行混炼为3分钟，混炼所得产物放置12小时后在150℃下进行返炼3分钟，将返炼所得产物送入平板硫化机上在5兆帕，温度为150℃下加压硫化5秒，卸压至常压后在温度为150℃下发泡45秒，得到三元乙丙橡胶发泡材料CL-1，进行拉伸强度测试，结果见表1。
实施例2
将120重量份的三元乙丙橡胶、10重量份200纳米的纳米硅胶、5重量份的四硫化双秋兰姆、4重量份的氢化植物油、8重量份的偶氮二甲酰胺、3重量份的硫、5重量份的氧化铈和10重量份的硬脂酸放入开炼机中170℃下进行混炼为10分钟，混炼所得产物放置24小时后在190℃下进行返炼8分钟，将返炼所得产物送入平板硫化机上在10兆帕，温度为190℃下加压硫化20秒，卸压至常压后在温度为190℃下发泡80秒，得到三元乙丙橡胶发泡材料CL-2，进行拉伸强度测试，结果见表1。
实施例3
将150重量份的三元乙丙橡胶、15重量份250纳米的纳米硅胶、8重量份的二丁基二硫代氨基甲酸锌、6重量份的氢化植物油、15重量份的偶氮二甲酰胺、5重量份的硫、8重量份的氧化镧、氧化铈或氧化铕和15重量份的硬脂酸放入开炼机中210℃下进行混炼为15分钟，混炼所得产物放置48小时后在210℃下进行返炼15分钟，将返炼所得产物送入平板硫化机上在20兆帕，温度为210℃下加压硫化40秒，卸压至常压后在温度为210℃下发泡120秒，得到三元乙丙橡胶发泡材料CL-3，进行拉伸强度测试，结果见表1。
从表1结果可以看出，本发明制备的发泡材料拉伸强度大。
表1

Claims (10)

1.一种三元乙丙橡胶发泡材料，其特征在于，该发泡材料包括100-150重量份的三元乙丙橡胶、5-15重量份的纳米硅胶、3-8重量份的促进剂、1-6重量份的氢化植物油、3-15重量份的偶氮二甲酰胺、1-5重量份的硫、2-8重量份的氧化稀土和5-15重量份的硬脂酸。
2.根据权利要求1的三元乙丙橡胶发泡材料，其特征在于，所述发泡材料包括120-140重量份的三元乙丙橡胶、8-12重量份的纳米硅胶、4-6重量份的促进剂、2-4重量份的氢化植物油、6-12重量份的偶氮二甲酰胺、2-4重量份的硫、4-6重量份的氧化稀土和7-10重量份的硬脂酸。
3.根据权利要求1的三元乙丙橡胶发泡材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶中第三单体乙叉降冰片烯的含量为5-10重量％，所述乙烯含量为45-60重量％。
4.根据权利要求1的三元乙丙橡胶发泡材料，其特征在于，所述纳米硅胶的粒径为50-250纳米。
5.根据权利要求1的三元乙丙橡胶发泡材料，其特征在于，所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、四硫化双秋兰姆或二丁基二硫代氨基甲酸锌。
6.根据权利要求1的三元乙丙橡胶发泡材料，其特征在于，所述氧化稀土为氧化镧、氧化铈或氧化铕。
7.一种三元乙丙橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：按照权利要求1-6中任意一项所述的发泡材料的配方将发泡材料的原料放入开炼机中进行混炼，混炼所得产物放置12-48小时后进行返炼，将返炼所得产物送入平板硫化机上依次进行加压硫化和卸压发泡。
8.根据权利要求7的制备方法，其特征在于，所述混炼和返炼的条件各自为：温度为150-210℃，时间为3-15分钟。
9.根据权利要求7的制备方法，其特征在于，所述加压硫化的条件为：压力为5-20兆帕，温度为150-210℃，时间为5-40秒。
10.根据权利要求7的制备方法，其特征在于，所述卸压发泡的条件为：压力为常压，温度为150-210℃，时间为45-120秒。
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