CN106009327A - 丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒及其制备方法，按重量份数计，该母胶粒的组成为：该母胶粒的组成为：酚醛树脂40～45份，氧化锌22～28份，丁基橡胶15～20份，石蜡油5～10份，脂肪酸醇酯6～11份；本发明以酚醛树脂和氧化锌的组合作为综合硫化剂，氧化锌可更好地活化并促进酚醛树脂的使用功能，赋予该硫化剂较好的硫化性能，提高橡胶耐热性，有效减少胶料在加工过程中的焦烧；以丁基橡胶作为载体进行预分散，可有效保证酚醛树脂和氧化锌的活性；该母胶粒在室温下不结块，使配料方便、准确，并减少粉尘污染，同时在50℃的较低温度下具有较低的门尼粘度，可大幅改善综合硫化剂在胶料中的分散质量，尤其适用于硫化丁基橡胶胶囊或水胎。

Description

丁基橡胶硫化剂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，具体是一种丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒及其制备方法。
背景技术
丁基橡胶是合成橡胶的一种，是异丁烯和异戊二烯的共聚物，其气密性好、耐热、耐臭氧、耐老化，吸震性和电绝缘性好，一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等。为提高丁基橡胶的硫化效率，使其能够更好地硫化，通常采用秋兰姆和二硫代氨基甲酸盐构成的硫化促进剂，以满足下游客户的使用需求。但是在硫化过程中，这种硫化剂会分解产生二级胺，并进一步反应形成亚硝胺，而二级胺和亚硝胺具有一定的危险性。为避免二级胺和亚硝胺存在的潜在风险，出现了其他促进剂，如酚醛树脂类促进剂，但酚醛树脂类促进剂为粉末状，在硫化过程中虽不会产生有害物质，但存在储存过程中易结块、在橡胶胶料中分散性差及粉尘污染的问题。
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，提供一种丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒及其制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：酚醛树脂40～45份，氧化锌22～28份，丁基橡胶15～20份，石蜡油5～10份，脂肪酸醇酯6～11份。
作为优选，按重量份数计，该母胶粒的组成为：酚醛树脂42份，氧化锌25份，丁基橡胶18份，石蜡油7份，脂肪酸醇酯8份。
作为优选，所述的酚醛树脂为烷基酚醛树脂、辛基酚醛树脂、叔丁基酚醛树脂、溴化甲基酚醛树脂、溴化甲基烷基酚醛树脂中的一种。
上述丁基橡胶硫化剂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）将酚醛树脂与氧化锌在混料器中混合，然后进行超细粉碎至63微米以下；
（3）将丁基橡胶、石蜡油和脂肪酸醇酯以及超细粉碎后的酚醛树脂和氧化锌投入密炼机中，均匀混炼后出料，出料温度为70 ℃，得到胶料；
（4）控制主机给定转速为125～135 r/min，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为38～42 r/min，该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为27～33 ℃，第二段至第七段的温度为46～54 ℃，最终挤制得到丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒。
作为优选，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，经80目的滤网过滤后挤出切粒，即得到丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒。丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒造粒时同时过滤，确保母胶粒中不含有杂质，在后续制造橡胶挤出制品时不会产生堵塞滤网现象，可降低废品率，提高生产效率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，以酚醛树脂和氧化锌的组合作为综合硫化剂，氧化锌可更好地活化并促进酚醛树脂的使用功能，赋予该综合硫化剂较好的硫化性能，提高橡胶耐热性，有效减少胶料在加工过程中的焦烧；本发明以丁基橡胶作为载体对该综合硫化剂进行预分散，将酚醛树脂和氧化锌包裹在载体内，可有效保证酚醛树脂和氧化锌的活性；本发明预分散母胶粒在室温下不结块，使配料方便、准确，并减少粉尘污染，同时在50 ℃的较低温度下具有较低的门尼粘度，可大幅改善综合硫化剂在胶料中的分散质量，尤其适用于硫化丁基橡胶胶囊或水胎。
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。
实施例一的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：烷基酚醛树脂42份，氧化锌25份，丁基橡胶18份，石蜡油7份，脂肪酸醇酯8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）将烷基酚醛树脂与氧化锌在混料器中混合，然后进行超细粉碎至63微米以下；
（3）将丁基橡胶、石蜡油和脂肪酸醇酯以及超细粉碎后的烷基酚醛树脂和氧化锌投入密炼机中，均匀混炼后出料，出料温度为70 ℃，得到胶料；
（4）控制主机给定转速为130 r/min，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为40 r/min，该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为30 ℃，第二段至第七段的温度为50 ℃，经80目的滤网过滤后挤出切粒，即得到实施例一的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒BCS-41/IIR。目测该预分散母胶粒为淡黄色颗粒，灰分（Ash，950 ℃/2h）为23.8%，20℃的密度为1.04 g/cm3，丙酮不溶物的含量为38.1%，50℃的门尼粘度ML（1+4）为40.5。
实施例二的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：辛基酚醛树脂（ST137）41份，氧化锌23份，丁基橡胶19份，石蜡油8份，脂肪酸醇酯9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）将辛基酚醛树脂与氧化锌在混料器中混合，然后进行超细粉碎至63微米以下；
（3）将丁基橡胶、石蜡油和脂肪酸醇酯以及超细粉碎后的辛基酚醛树脂和氧化锌投入密炼机中，均匀混炼后出料，出料温度为70 ℃，得到胶料；
（4）控制主机给定转速为128 r/min，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为38 r/min，该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为27 ℃，第二段至第七段的温度为48 ℃，经80目的滤网过滤后挤出切粒，即得到实施例二的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒BCS-41/IIR。目测该预分散母胶粒为淡黄色颗粒，灰分（Ash，950 ℃/2h）为24.2%，20℃的密度为1.16 g/cm3，丙酮不溶物的含量为38.6%，50℃的门尼粘度ML（1+4）为40。
实施例三的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：溴化甲基酚醛树脂（SP1055）43份，氧化锌26份，丁基橡胶20份，石蜡油5份，脂肪酸醇酯6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）将溴化甲基酚醛树脂与氧化锌在混料器中混合，然后进行超细粉碎至63微米以下；
（3）将丁基橡胶、石蜡油和脂肪酸醇酯以及超细粉碎后的溴化甲基酚醛树脂和氧化锌投入密炼机中，均匀混炼后出料，出料温度为70 ℃，得到胶料；
（4）控制主机给定转速为133 r/min，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为42 r/min，该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为32 ℃，第二段至第七段的温度为52 ℃，挤制得到实施例三的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒BCS-41/IIR。目测该预分散母胶粒为淡黄色颗粒，灰分（Ash，950 ℃/2h）为23.5%，20℃的密度为1.06 g/cm3，丙酮不溶物的含量为37.8%，50℃的门尼粘度ML（1+4）为40.2。

Claims (5)

1.丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，其特征在于，按重量份数计，该母胶粒的组成为：酚醛树脂40～45份，氧化锌22～28份，丁基橡胶15～20份，石蜡油5～10份，脂肪酸醇酯6～11份。
2.根据权利要求1所述的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，其特征在于，按重量份数计，该母胶粒的组成为：酚醛树脂42份，氧化锌25份，丁基橡胶18份，石蜡油7份，脂肪酸醇酯8份。
3.根据权利要求1或2所述的丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒，其特征在于，所述的酚醛树脂为烷基酚醛树脂、辛基酚醛树脂、叔丁基酚醛树脂、溴化甲基酚醛树脂、溴化甲基烷基酚醛树脂中的一种。
4.权利要求1-3中任一项所述的丁基橡胶硫化剂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）将酚醛树脂与氧化锌在混料器中混合，然后进行超细粉碎至63微米以下；
（3）将丁基橡胶、石蜡油和脂肪酸醇酯以及超细粉碎后的酚醛树脂和氧化锌投入密炼机中，均匀混炼后出料，出料温度为70 ℃，得到胶料；
（4）控制主机给定转速为125～135 r/min，将步骤（3）中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为38～42 r/min，该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为27～33 ℃，第二段至第七段的温度为46～54 ℃，最终挤制得到丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒。
5.根据权利要求4所述的丁基橡胶硫化剂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目的滤网过滤后挤出切粒，即得到丁基橡胶硫化剂预分散母胶粒。
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