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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