CN1065553C - 多孔性透气透水橡胶组合物及此橡胶的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于多孔性透气透水橡胶的组合物及其制法，即将橡胶、塑胶、填充剂、防老剂、架桥剂、硫磺及加硫促进剂等成分以适当比率混合，利用半硫化(半交联)技术，先进行半硫化反应，成品经粉碎后，再以加热加压技术结合成型，则成品具有特殊细小的气孔，造成透气、透水的效果，同时又兼具极佳的物性。
Description
本发明是关于多孔性透气透水橡胶的组合物及其制法，即将橡胶、塑胶、填充剂、防老剂、架桥剂、硫磺及加硫促进剂等成分以适当比率混合，利用半硫化(半交联)技术，先进行半硫化反应，成品经粉碎后，再以加热加压技术结合成型，则成品具有特殊细小的气孔，造成透气、透水的效果，同时又兼具极佳的物性。
在制造多孔性透气、透水橡胶的开发过程中，有人提出在橡胶的配方中加入大量的无机盐类物质如氯化钠，成形后，再用水将此无机盐类溶解析出，即可得到具有多孔性连续透气、透水橡胶，但此方法费力、费时不具应用价值。有人提出利用废橡胶磨成细小颗粒或粉末之后，再与接着剂混合，将颗粒彼此结合成型，使其具有多孔性之效果，但此方法所得之成品，孔洞大小不一，且不够细致均匀、弹性与柔软性不佳，因为粉末之废橡胶，仅当填充剂使用，仍需依赖接着剂来结合颗粒，使成为一种具有多孔性之橡胶。
本所由于多年从事橡胶加工研究之经验，发现利用橡胶半硫化的方法，配合一些加工技巧，即可在不使用接着剂的情形下，很容易的制造出具有多孔性透气、透水且强度良好的橡胶。
本发明是利用一般橡胶(如天然橡胶、氯化橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、丙烯腈橡胶)与乙烯系之塑胶(如聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)依100-40份与80-30份之重量比例混合，再加入填充剂(如碳酸钙、碳黑或二氧化钛)0-100份，防老剂0-10份，架桥剂(过氧化二异丙苯)1-5份，硫磺1-10份，加硫促进剂(如氧化锌、硬酯酸锌或二硫化四甲基秋兰姆)1-10份等比例，在混炼机上混合均匀后，将混合好的未硫化材料以热压型机进行部分的硫化。在半硫化加工时是将未硫化之材料置放于热压模具中，模具温度设定在150-180℃，模具压力设定在70-150kg/cm2，即开始进行半硫化。半硫化的时间应视配方组成而定，一般设定在最佳硫化时间之一半时间为半硫化时间。半硫化后之材料冷却后以研磨机研磨成细小的粉末，粒径约100-200μ。将研磨好的半硫化粉末均匀的铺满在可压缩的模具中，然后将此模具放在热压成型机上成型，模具压力为70-150kg/cm2，模具温度为160-180℃，模具压缩量为40-60％，当硫化完成后不需冷却就能从模具内取出成品，即可得到一种具有多孔性透气、透水之橡胶制品。
图1为本发明制成橡胶的扫描电镜照片，该照片显示成品的孔洞结构，其孔洞相通具有透气透水效果。
本发明所做之成品具有如下优点：
1.成品的物性极为优良，因为它是一种半硫化的粉末所做成的多孔性硫化橡胶，粉末之间的结合是靠末硫化之部分，材料仍具塑性来相互结合，因此相容性相容性与结合性良好，故强度好。
2.成品的孔洞分布极为均匀细致且具通气性，因为它是以半硫化物质粉末来成型，其孔洞的分布均匀。如图1所示(此为以扫描电子显微镜(SEM)所照出来的相片，孔洞在40-60μm)。
3.成品的密度，可以适当的调整，从可压缩模具之压缩量及厚度垫片加以控制。
本发明所做之材料，将可应用在制鞋工业上，做成具有极佳透气功能又能兼顾强度要求之柔软性透气活动鞋垫，也可以应用在过滤器材上等。
为了更详细说明本发明的优点，以下列实施例来阐述，但本实施例并不限制本发明之专利申请范围。
实施例
取丁苯橡胶(SBR)与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)塑胶依60份与40份之比例，再配合氧化锌(ZnO)1份，硬酯酸锌(H-St)0.5份，硫磺(S)1份，二硫化四甲基秋兰姆(Tetramethyl thiuram disul-fide)(TMTD)0.4份，过氧化二异丙苯(Di-Cumyl Peroxide)(DCP)0.4份之比例，在混炼机上均匀混合。将混合好但未硫化之材料放置于热压机上进行半硫化反应，其加工条件为模温160℃，模压120kg/cm2，半硫化时间为8分钟。完成半硫化之材料，冷却后再以研磨机研磨成粒径约100-200μ的粉末。然后将粉末填满在一个可压缩的模具中，放入热压机上完成硫化，其加工条件为模温170℃，模压100kg/cm2，模具压缩量50％。
其详细的实施例组成与结果如表一，表二所示。结果发现本成品比一般多孔性的制成品物性优良。
表一：实施例之配方单位：份
| EVASBRZnOH-stSTMTDDCP | 406010.51.00.40.4 |
表二：为实施例物性与一般透气鞋垫多孔性材料物性之比较
| 物性例别 | 实施例 | 一般多孔性透气鞋垫 |
| 拉力强度(Kgf/cm2)伸长率(％)撕裂强度(Kgf/cm2)密度(g/cm3)硬度(TypeC)孔洞性 | 22.03505.50.520相通 | 102504.00.318-30部分相通 |
| 孔洞大小 | 细致0-60μm | 粗大0.5-1mm |
Claims (5)
1.一种多孔性透气透水橡胶组合物，该组合物包括橡胶、塑胶、过氧化二异丙苯，硫磺及加硫促进剂，和/或填充剂、防老剂，其中橡胶可以是天然橡胶、氯化橡胶、丁苯橡胶或丁基橡胶；塑胶可以是乙烯系的聚合物、聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；填充剂可以是碳酸钙、碳黑或二氧化钛；加硫促进剂可以是氧化锌、硬酯酸锌或二硫化四甲基秋兰姆；其重量比为橡胶100-40份、塑胶80-30份、过氧化二异丙苯1-5份、硫磺1-10份、加硫促进剂1-10份、填充剂0-100份、防老剂0-10份。
2.一种多孔性透气透水橡胶的制造方法，此方法是将如权利要求1的组合物成分，先均匀混合，放置于热压成型机上进行半硫化反应，成品经磨碎成粉末状后，再以加热加压成型，所述的半硫化反应是指硫化反应进行至最佳硫化时间之一半。
3.根据权利要求2的制造方法，其中半硫化的温度为150-180℃，压力为70-150公斤/平方厘米。
4.根据权利要求2的制造方法，其中之粉末粒径在100-200微米间。
5.根据权利要求2的制造方法，其中的成型条件是模具压缩量为40-60％间，温度为160-180℃，压力为70-150公斤/平方厘米。
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