CN106188723B - 一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，包括：聚异丁烯70～80份、填充剂20～30份、物理防老剂15～20份和防粘剂2.5～5份；进一步地，所述的填充剂为气相白炭黑，物理防老剂为全精炼石蜡，防粘剂为硬脂酸锌。本发明还公开了该组合物的制备方法，包括：（1）密炼步骤：将一定配比的物理防老剂、填充剂、聚异丁烯和防粘剂投入密炼机中进行混炼，温度为50～65℃，时间为8～12min；（2）造粒步骤：物料混炼完成后送入至造粒机进行造粒。本发明所提供的预分散母胶粒，较市面上的普通防霜剂具有价格适宜、无污染、适用面广等优势，对橡胶的防吐霜效果极佳，可明显改善橡胶在恶劣环境下所引起的吐霜现象及延长橡胶的使用寿命。

Description

一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶助剂，特别是涉及到一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒及其制备方法。

背景技术

改革开放以来，我国橡胶工业迅速发展，制品种类日趋完善，进出口贸易不断增长，新材料、新工艺、新技术得到广泛应用，现代橡胶不但要求橡胶制品的内在质量，对橡胶制品的外观要求也有着苛刻的要求。橡胶喷霜（bloom）作为橡胶行业的一种常见现象，是指液体或固体配合剂由橡胶内部迁移到橡胶表面的现象，可见橡胶内部配合剂析出，就形成了喷霜。橡胶表面吐霜严重地影响了产品的外观质量，而且在一定程度上也影响着橡胶制品的使用性能及寿命，也影响着胶料的工艺性能及物理机械性能，使得橡胶防吐霜剂成了橡胶行业必不可少的原材料。 对橡胶喷霜的形式归纳起来，大体分为三种，即喷粉、喷蜡、喷油。现市面上虽然有诸多品种的防吐霜剂，并且都有一定的防吐霜效果，但多为粉状型或液体，不便于操作使用，易吸潮、易对操作人员造成健康隐患，同时在胶料中的分散效果差，不利于产品物性的稳定性，并且当橡胶制品长期在潮湿恶劣的环境下使用时，使用市面上一些常规的防吐霜剂不能达到理想的效果，而使用效果较好的防吐霜剂价格则过于昂贵。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，该防吐霜剂的适用范围包括：1）填充剂（二氧化硅、滑石粉）含量较高的橡胶；2）面临潮湿、光照、闷热、紫外线等极端环境；3）含有环烷烃油、石蜡油等易喷油的橡胶制品。

本发明的技术方案为：一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，该组合物包括：聚异丁烯70～80份、填充剂20～30份、物理防老剂15～20份和防粘剂2.5～5份。

所述的聚异丁烯的粘度值为12000~24000 mPa·s，为粘稠的液态原料，对于聚异丁烯原料的控制，应注意的是：1)由于聚异丁烯的成本高于一般的填充剂，粘度过高则会导致原料成本增加，同时投料不便，不易操作，在混炼和造粒过程中分散性差，影响成品性能；

2）如聚异丁烯的粘度过低，则会导致混炼和造粒过程中不易成型，聚异丁烯会从填充剂内溢出而产生颗粒喷油的不良现象，也使得所制成的预分散母胶粒储存时间变短，使用不便；

3）对于聚异丁烯原料，还需进行颜色变化的测试，如在烘箱内保持200℃以上烘烤一星期外观无显著变色，不发红，如颜色变红则说明原料中含Fe³⁺等杂质过多，会对所制作的预分散母胶粒性能产生不利影响。

所述的填充剂采用气相白炭黑（气相二氧化硅）、也可采用普通白炭黑或滑石粉等填充剂，其中使用普通白炭黑或滑石粉等原料虽然可以节约成本，但也会导致聚异丁烯的分散性不佳，同时因含有Fe³⁺等杂质会出现带色、不易贮存等问题，因此填充剂主要采用粒度较小、杂质含量低的优质气相白炭黑，同时填充剂还起到了颗粒补强、组分吸附等作用。

所述的物理防老剂采用全精炼石蜡或半精炼石蜡。其中，全精炼石蜡为颜色洁白的块状和颗粒状产品，其产品熔点较高，含油量少，防水、防潮和电绝缘性好，可塑性好，对光和热稳定，且无杂质、水分及臭味，是一种优良的物料防老剂。全精炼石蜡由于含油量较少（一般小于0.8%）、容易分散至填充剂的外表面而形成良好的表面物理防腐效果，从而促进了预分散母胶粒的性能。

所述的防粘剂可采用硬脂酸、硬脂酸盐、季戊四醇硬脂酸盐等化合物，如采用硬质酸锌作为防粘剂时，因其在加工过程中更易分散至预分散母胶粒的外表面，从而切粒成型后可以隔离内部的聚异丁烯等组分自填充剂向外扩散，使得预分散母胶粒之间不易粘接且具有更良好的外观，也方便了产品的贮存和使用。

本发明还提供了一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）密炼步骤：将密炼机预热至50～65℃，将15～20份物理防老剂、20～30份填充剂、70～80份聚异丁烯和2.5～5份防粘剂投入密炼机中进行混炼，混炼时间为8～12min；

（2）造粒步骤：物料混炼完成后送入至造粒机进行造粒，造粒机的模头出料温度控制55～65℃，物料经模头挤出并切粒后获得预分散母胶粒。

所述的物理防老剂为全精炼石蜡，填充剂为气相白炭黑，防粘剂为硬脂酸锌。

所述的密炼步骤中，投料顺序为聚异丁烯晚于物理防老剂、填充剂再加入，然后在混炼出料前的1～2min加入防粘剂，这种方式能使得聚异丁烯能在填充剂上进行良好的分散且防粘剂更多地分散至颗粒的外表面。

所述的造粒步骤中，采用双锥造粒机造粒，以提升造粒机进料的稳定性和工作效率，同时将螺杆挤出部分的炮筒控制在45～55℃，以便获得良好的预分散母胶粒成品。

所述的密炼步骤和造粒步骤之间，还包括过滤步骤，原料经密炼机混炼完毕后先送入过滤机进行过滤，过滤完成后再进行造粒；由于原料中含有杂质、以及混炼过程中的不均匀性，本发明中的过滤机可以选择采用120目数以上的筛网，以达到过滤混炼后的胶状物料中的大颗粒杂质，而杂质的存在对物料的分散度和预分散母胶粒成品的性能均有不利影响。

本发明的有益效果为：

1、本发明的特色在于，聚异丁烯在防臭氧、防龟裂等方面的性能已有多方面应用，但其在防吐霜效果方面未见有相关应用，本发明通过一系列的实验，验证了聚异丁烯在作为橡胶防吐霜剂方面的良好应用，同时基于单一的聚异丁烯组分作为防吐霜剂具有酸度高、不易配样，以及重量大、不易操作等问题，进一步加入填充剂、物理防老剂、防粘剂而制成颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，且较市面上的普通防霜剂如苯类或胺类防吐霜剂具有无污染、适应恶劣环境等优势。

2、本发明制得的颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，从原料的来源、成本和产品的品质进行了精心的设计，价格适宜，对橡胶的防吐霜效果极佳，可明显改善橡胶在恶劣环境下所引起的吐霜现象及延长橡胶的使用寿命；本发明颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒储存方便室温下不结团，使配料方便，准确，可提高生产效率，降低生产成本，并适用于所有制品、鞋底、零配件等橡胶类之工业制品。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明所提供的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，该组合物包括：聚异丁烯70～80份、气相白炭黑20～30份、全精炼石蜡15～20份和硬脂酸锌2.5～5份，其中聚异丁烯的粘度值为12000~24000 mPa·s。

该预分散母胶粒的制备方法如图1所示，包括如下步骤：

S1 密炼步骤：将密炼机预热至50～65℃，将15～20份全精炼石蜡、20～30份气相白炭黑、70～80份聚异丁烯和2.5～5份硬脂酸锌投入密炼机中进行混炼，混炼时间为10min左右，其中硬脂酸锌在出料前的1～2min加入最佳；

S2过滤步骤：原料混炼完毕后先送入过滤机进行过滤，过滤机采用120目数以上的筛网以过滤胶状物料中的大颗粒杂质，然后将物料送入造粒机进行造粒；

S3造粒步骤：物料混炼完成后送入至双锥造粒机进行造粒，将造粒机的炮筒温度控制在45～55℃而模头出料温度控制55～65℃，物料经模头挤出并切粒后获得良好的预分散母胶粒成品。

本发明所提供的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，通过与防老剂SP（苯乙烯化苯酚）及NBC（二丁基二硫代氨基甲酸镍）两种防老剂应用于橡胶鞋底进行实验对比，实验条件：臭氧浓度：50pphm ，测试时间：12hrs，测试温度：50℃，通过采用全自动高低温耐臭氧试验机进行性能测试，能看出使用本发明的防吐霜剂预分散母胶粒，鞋底无明显的喷霜现象，防吐霜效果最佳，而使用NBC的鞋底有部分表面呈现喷霜，使用SP的鞋底表面则大面积均出现了喷霜现象。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，该组合物包括：聚异丁烯70～80份、填充剂20～30份、物理防老剂15～20份和防粘剂2.5～5份。

2.根据权利要求1所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，其特征在于：所述的聚异丁烯的粘度值为12000~24000mPa·s。

3.根据权利要求1所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，其特征在于：所述的填充剂为气相白炭黑、普通白炭黑或滑石粉。

4.根据权利要求1所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，其特征在于：所述的物理防老剂为全精炼石蜡或半精炼石蜡。

5.根据权利要求1所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒，其特征在于：所述的防粘剂为硬脂酸或硬脂酸盐。

6.一种橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）密炼步骤：将密炼机预热至50～65℃，将15～20份物理防老剂、20～30份填充剂、70～80份聚异丁烯和2.5～5份防粘剂投入密炼机中进行混炼，混炼时间为8～12min；

（2）造粒步骤：物料混炼完成后送入至造粒机进行造粒，造粒机的模头出料温度控制55～65℃，物料经模头挤出并切粒后获得预分散母胶粒。

7.根据权利要求6所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒的制备方法，其特征在于：所述的物理防老剂为全精炼石蜡，填充剂为气相白炭黑，防粘剂为硬脂酸锌。

8.根据权利要求6所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒的制备方法，其特征在于：所述的密炼步骤中，投料顺序为聚异丁烯晚于物理防老剂、填充剂再加入，然后在混炼出料前的1～2min加入防粘剂。

9.根据权利要求6所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒的制备方法，其特征在于：所述的造粒步骤中，采用双锥造粒机造粒，同时将螺杆挤出部分的炮筒控制在45～55℃。

10.根据权利要求6所述的橡胶用颗粒型防吐霜剂预分散母胶粒的制备方法，其特征在于：还包括过滤步骤，原料经密炼机混炼完毕后先送入过滤机进行过滤，过滤完成后再送入造粒机进行造粒。