CN106397862B - 一种用peg提高硬质炭黑在nr中的分散方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法。其特征在于所用的基体橡胶为天然橡胶（SCR5），所用的硫化体系为硫磺硫化体系，所用的硫化促进剂为次磺酰胺类（NOBS），所用的防老剂为胺类防老剂（RD和4010NA），所用的补强剂为N330，所用的物理防护剂为石蜡，所用炭黑分散剂为聚乙二醇（PEG）。本发明使用硫磺做硫化剂，所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准，且加入适量炭黑分散剂后，机械性能有所提高。

Description

一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法
技术领域
本发明涉及一种提高炭黑在NR中的分散方法，特别是涉及一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法。
背景技术
NR应用广泛，而且胶料中常加入大量炭黑，以提高其物理机械性能。然而，炭黑作为橡胶制品中一种重要的填充补强的助剂，它的颗粒很细，表面活性大，在炼胶过程中其自身容易产生不同程度的自聚结团倾向。炭黑粒径越小，补强效果更好的品种，往往其结团倾向也更加严重，分散效果也较差，这几乎已经成为炭黑中有规律性的现象，究其原因，炭黑粒子较细，表面能较大，容易产生自聚，是炭黑易结团的一个原因。炭黑的高补强性还来源于其表面的活性基团，这些基团的表面活性大，倾向于彼此聚集，导致难以分散。因此，提高炭黑NR天然橡胶中的分散从而提高其物理机械性能具有很深远的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，本发明所用的基体橡胶为天然橡胶（SCR5），所用的硫化体系为硫磺硫化体系，所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准，且加入炭黑分散剂后，机械性能有所提高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，所述方法包括以下步骤：将双棍开炼机辊距调制1mm，将天然橡胶垂直放入辊中，薄通5~10次，然后加入炭黑分散剂，捣胶5次，再依次加入氧化锌，硬脂酸，防老剂和石蜡，混匀后辊距调节至2mm加入炭黑，混匀后辊距调至0.5mm加入促进剂和硫磺；橡胶材料停放24h后进行返炼，再将返炼后的硫化胶置于145℃平板硫化机上进行硫化成型，最后进行性能测试。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，所述的橡胶材料由以下质量份的材料组成：天然橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1份，防老剂4010NA 0~1份，防老剂RD 0~1份，炭黑50份，石蜡1.5份，硫化促进剂1.6份，硫化剂2.5份，聚乙二醇0~2份。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，所述橡胶材料所用的硫化体系为硫磺硫化体系。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，所述橡胶材料所用的防老剂为胺类防老剂N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，所述橡胶材料所用的硫化促进剂为次磺酰胺类N-氧二乙基撑-2-苯并噻唑（NOBS）。
所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，所述橡胶材料所用的炭黑分散剂为聚乙二醇（PEG）。
本发明的优点与效果是：
本发明所用的基体橡胶为天然橡胶（SCR5），所用的硫化体系为硫磺硫化体系，所用的硫化促进剂为次磺酰胺类（NOBS），所用的防老剂为胺类防老剂（RD和4010NA），所用的补强剂为N330，所用的物理防护剂为石蜡，所用炭黑分散剂为聚乙二醇（PEG）。本发明使用硫磺做硫化剂，所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准，且加入适量炭黑分散剂后，机械性能有所提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本实验所用仪器：双辊开放式炼胶机，XK-160，青岛环球机械股份有限公司。橡胶无转子硫化仪，GT-M2000-A，台湾高铁科技股份有限公司。平板硫化机，XLB-DQ400×400×2E，青岛环球机械股份有限公司。冲片机，CP-25，上海化工机械四厂。邵尔橡塑硬度计，XHS，营口市材料试验机厂。微机电子控制万能试验机，RGL-RH2000-A，台湾高铁科技股份有限公司。阿克隆磨耗试验机，GT-7012-A型，台湾高铁科技股份有限公司。
本实验所用原料：NR，SCR5，海南天然橡胶产业集团股份有限公司；ZnO，工业级，大连氧化锌厂；硬脂酸，工业级，沈阳市新化试剂厂；S，工业级，任县工农化工厂；防老剂4010NA，工业级，市售；防老剂RD，工业级，市售；石蜡，工业级，市售；N330，工业级，章丘市永振炭黑设备厂；PEG，工业级，市售。
实例一：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG2000 1g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例二：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG4000 1g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例三：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG6000 1g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例四：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG2000 0.5g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例五：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG2000 1.5g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例六：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG2000 2g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例七：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG4000 0.5g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例八：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG4000 1.5g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例九：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG4000 2g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例十：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG6000 0.5g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例十一：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG6000 1.5g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
实例十二：在双辊开炼机上放入100g天然橡胶（NR SCR5）垂直薄通，再依次加入PEG6000 2g，活化剂氧化锌5g，硬脂酸1g，胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺（4010NA）1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉（RD）1g，石蜡 1.5g，补强炭黑N33050g，硫化促进剂（NOBS）1.6g，最后加入硫磺2.5g，在开炼机上均匀混合得到混炼胶，再将其145℃平板硫化得到硫化胶，冲片后测其机械性能，见表1。
表1
。

Claims (1)

1.一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将双辊 开炼机辊距调制1mm，将天然橡胶垂直放入辊中，薄通5~10次，然后加入炭黑分散剂，捣胶5次，再依次加入氧化锌，硬脂酸，防老剂和石蜡，混匀后辊距调节至2mm加入炭黑，混匀后辊距调至0.5mm加入促进剂和硫磺；橡胶材料停放24h后进行返炼，再将返炼后的硫化胶置于145℃平板硫化机上进行硫化成型，最后进行性能测试；
所述的橡胶材料由以下质量份的材料组成：天然橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1份，防老剂4010NA 0~1份，防老剂RD 0~1份，炭黑50份，石蜡1.5份，硫化促进剂1.6份，硫化剂2.5份，聚乙二醇0~2份；
所述橡胶材料所用的硫化体系为硫磺硫化体系；
所述橡胶材料所用的防老剂为胺类防老剂N-异丙基-N'-苯基对苯二胺4010NA和2,2,4- 三甲基-1,2-二氢化喹啉RD；
所述橡胶材料所用的硫化促进剂为次磺酰胺类N-氧二乙基撑-2-苯并噻唑NOBS；
所述橡胶材料所用的炭黑分散剂为聚乙二醇PEG。
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