CN107033398A - 外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用 - Google Patents

外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107033398A
CN107033398A CN201610079950.7A CN201610079950A CN107033398A CN 107033398 A CN107033398 A CN 107033398A CN 201610079950 A CN201610079950 A CN 201610079950A CN 107033398 A CN107033398 A CN 107033398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
weight
parts
content
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610079950.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107033398B (zh
Inventor
赵立群
来科
解希铭
刘博�
王丽丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
Priority to CN201610079950.7A priority Critical patent/CN107033398B/zh
Publication of CN107033398A publication Critical patent/CN107033398A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107033398B publication Critical patent/CN107033398B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246Intercrosslinking of at least two polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2307/00Characterised by the use of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2309/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2407/00Characterised by the use of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2409/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2409/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2409/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/014Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/18Applications used for pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于疏浚胶管技术领域,具体地,本发明涉及一种外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用;该橡胶组合物含有主体橡胶、增强剂、硫化剂、活化剂、硫化促进剂和防老剂,所述主体橡胶包括丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶,且所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:0.5-3.5:0.5-3.5。本发明以合成异戊橡胶为主要橡胶材料的疏浚胶管外层胶用硫化橡胶,具有优良的力学性能、耐磨性能以及耐老化性能。相对于传统疏浚胶管,在保持良好性能的前提下,缓解了疏浚胶管对天然橡胶的依赖,降低天然橡胶在疏浚胶管中的比例,并且成功开发了合成异戊橡胶新的应用领域。

Description

外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及疏浚胶管技术领域,具体地,本发明涉及一种外层胶用橡胶组合物、一种硫化橡胶的制备方法、由该方法制备得到的硫化橡胶以及所述硫化橡胶在疏浚胶管外层胶中的应用。
背景技术
疏浚胶管全称为疏浚工程用钢丝或织物增强橡胶软管和软管组合件,在疏浚胶管中,疏浚胶管与水上施工的挖泥船配套,输送泥沙,用于江河湖海的航道疏浚、港口建设、排污清淤、人工造地等工程。
胶料在胶管的整体结构中,是最重要的组成部分。由于疏浚胶管的使用条件比较复杂,甚至非常苛刻,因此,对疏浚胶管所用胶料的性能要求也不尽相同,主要有两方面的性能要求,即使用性能和工艺性能。
用于胶管各部件的胶料,主要分为内层胶、外层胶和中层胶。由于对耐磨性能的需求,通常采用的胶种有三种,分别为天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)和丁苯橡胶(SBR)。在疏浚胶管中天然橡胶的用量大约为总橡胶用量的60~80%,天然橡胶用量非常巨大。
而合成稀土异戊橡胶(Nd-IR)由于其结构单元为异戊二烯与天然橡胶相同,物理机械性能与天然橡胶相近,并且具有优良的弹性、耐蠕变性、耐磨性、耐热性和抗撕裂性等,被视为天然橡胶最理想的替代品。我国在2010年开始工业化生产合成异戊橡胶,截止2013年我国已有6家企业实现了合成异戊橡胶工业化生产,2013年国产合成异戊橡胶产能达到了16万吨。
而目前合成异戊橡胶在国内仅在轮胎领域有所应用,开发合成异戊橡胶的新的应用领域迫在眉睫。
因此,采用合成异戊橡胶替代天然橡胶在疏浚胶管中的应用具有广阔的前景。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中合成异戊橡胶的应用领域局限(仅在轮胎领域有所应用)的缺陷,提供一种含有合成异戊橡胶的橡胶组合物、一种硫化橡胶的制备方法、由该方法制备得到的硫化橡胶以及所述硫化橡胶在疏浚胶管外层胶中的应用。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供一种外层胶用橡胶组合物,该橡胶组合物含有主体橡胶、增强剂、硫化剂、活化剂、硫化促进剂和防老剂,所述主体橡胶包括丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶,且所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:0.5-3.5:0.5-3.5。
第二方面,本发明提供一种硫化橡胶的制备方法,该方法包括将本发明的上述外层胶用橡胶组合物中的各组分进行混炼,然后将得到的混炼胶进行硫化。
第三方面,本发明提供由上述方法制备得到的硫化橡胶。
第四方面,本发明提供所述硫化橡胶在疏浚胶管外层胶中的应用。
本发明人的发明人经过深入研究后发现,采用合成异戊橡胶代替传统疏浚胶管外层胶中的部分天然橡胶而获得的硫化橡胶具有优良的力学性能、耐磨性能以及耐老化性能。相对于传统疏浚胶管,本发明提供的硫化橡胶在保持良好性能的前提下,缓解了疏浚胶管对天然橡胶的依赖,降低了天然橡胶在疏浚胶管中的比例,并且成功开发了合成异戊橡胶新的应用领域。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
第一方面,本发明提供了一种外层胶用橡胶组合物,所述橡胶组合物含有主体橡胶、增强剂、硫化剂、活化剂、硫化促进剂和防老剂,所述主体橡胶包括丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶,且所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:0.5-3.5:0.5-3.5。
在本发明中,所述丁苯橡胶(SBR)可以选自乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)中的至少一种。所述乳聚丁苯橡胶的通用品种有1000、1500、1600、1700、1800和1900共计6个系列。在优选情况下,所述丁苯橡胶为SBR-1500,即乳聚丁苯橡胶(1500);进一步优选地,所述乳聚丁苯橡胶(1500)的门尼粘度为40-60。
在本发明中,所述天然橡胶可以为标准胶、烟片胶和皱片胶中的至少一种。
在本发明中,优选地,所述合成异戊橡胶的门尼粘度[ML(1+4)100℃]为60-100,顺式-1,4-结构的含量≥98重量%。
本发明的所述合成异戊橡胶是指通过现有技术的各种方法合成得到的异戊橡胶,是一种非天然的橡胶。本发明对合成所述合成异戊橡胶的方法没有特别的限定,本领域技术人员可以采用本领域内已知的各种方法合成得到,只要能够使得得到的合成异戊橡胶的门尼粘度[ML(1+4)100℃]为60-100,顺式-1,4-结构含量≥98重量%即可。
优选地,在所述主体橡胶中,所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:1-3.4:0.5-3。
进一步优选地,在所述主体橡胶中,所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:2-3.4:0.5-1.8。
在本发明中,在疏浚胶管的应用中,利用合成异戊橡胶替代部分天然橡胶,在保持优良性能的前提下,缓解了疏浚胶管对天然橡胶的依赖,并且成功开发了合成异戊橡胶新的应用领域。
根据本发明提供的橡胶组合物,所述硫化剂优选选自硫磺、硒、碲、过氧化苯甲酰、氨基甲酸乙酯和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷中的至少一种;在本发明中,更加优选地,所述硫化剂为硫磺。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化剂的含量为1.5-2.5重量份;更优选为1.8-2重量份。
所述硫化促进剂优选为现有的各种能够缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量并提高橡胶的物理机械性能的物质,例如,所述硫化促进剂可以为二苯胍(促进剂D)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TT)、2-硫醇基苯骈噻唑(促进剂M)、亚乙基硫脲(促进剂NA-22)和N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)中的至少一种;优选地,所述硫化促进剂为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(促进剂CZ)。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化促进剂的含量为1-2重量份,更优选为1.1-1.5重量份。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述活化剂的含量为5-10重量份,更优选为7-9重量份。
所述活化剂优选选自氧化锌、氧化镁和硬脂酸中的至少一种,更优选为氧化锌和硬脂酸的混合物。且相对于100重量份的所述主体橡胶,所述氧化锌的含量为3-6重量份,所述硬脂酸的含量为2-4重量份;优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述氧化锌的含量为4-5重量份,所述硬脂酸的含量为3-4重量份。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述防老剂的含量为2-5重量份,更优选为2.5-4重量份。
所述防老剂优选为石蜡、胺类防老剂和喹啉类防老剂中的至少一种。
所述胺类防老剂优选选自N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺、N-异丙基-N′-苯基对苯二胺、N-(1,3二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺和N,N′-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺中的至少一种。
所述喹啉类防老剂优选选自2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉和6-十二烷基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉中的至少一种。
优选地,所述防老剂选自石蜡、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉(防老剂AW)、N-苯基-α-苯胺(防老剂A)、N-苯基-β-萘胺(防老剂D)、N-苯基-N′-环己基对苯二胺(防老剂4010)和N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺(防老剂4020)中的至少一种。
更优选地,所述防老剂为石蜡、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体和N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺;且相对于100重量份的所述主体橡胶,所述石蜡的含量为0.5-1.5重量份,所述防老剂RD的含量为1-1.5重量份,所述防老剂4020的含量为0.5-2.0重量份;优选地,所述石蜡的含量为0.6-1.2重量份,所述防老剂RD的含量为1.1-1.3重量份,所述防老剂4020的含量为0.8-2.0重量份。本发明的发明人在研究中发现,采用在本发明的上述含量范围内的石蜡、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(防老剂RD)和N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺(防老剂4020)作为本发明的橡胶组合物的防老剂时,本发明的所述橡胶组合物经硫化之后具有更好的力学性能。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述增强剂的含量为60-70重量份,更加优选为62-68重量份。
优选地,所述增强剂为炭黑;所述炭黑可以为现有的各种能够用于橡胶组合物的炭黑,优选地,所述炭黑的吸碘值为30-120g/kg,这样能够使得所述橡胶组合物经硫化之后不仅具有更低的动态温升,而且还具有更好的力学性能。所述炭黑可以通过商购得到,例如所述炭黑可以为购自中橡集团炭黑工业研究设计院的牌号为N110、N115、N121、N220、N234、N326、N330、N774、N339、N347和N375中的一种或多种,优选地,所述炭黑为N110、N115、N121、N774、N220和N330中的一种或多种,更优选地,所述炭黑为N330和N774。
优选情况下,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述炭黑N330的含量为30-45重量份,所述炭黑N774的含量为30-35重量份;更加优选地,所述炭黑N330的含量为32-35重量份,所述炭黑N774的含量为30-33重量份。本发明的发明人在研究中发现,采用在本发明的上述含量范围内的N330和N774作为本发明的橡胶组合物的增强剂时,本发明的所述橡胶组合物经硫化之后具有更好的力学性能。
根据一种优选的具体实施方式,在所述橡胶组合物中,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化剂的含量为1.5-2.5重量份,所述硫化促进剂的含量为1-2重量份,所述活化剂的含量为5-10重量份,所述防老剂的含量为2-5重量份,所述增强剂的含量为60-70重量份。
根据另一种优选的具体实施方式,在所述橡胶组合物中,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化剂的含量为1.8-2重量份,所述硫化促进剂的含量为1.1-1.5重量份,所述活化剂的含量为7-9重量份,所述防老剂的含量为2.5-4重量份,所述增强剂的含量为62-68重量份。
优选地,所述橡胶组合物进一步含有软化剂和防焦剂。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述软化剂的含量为7-8重量份,更加优选为7.2-7.8重量份。
优选地,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述防焦剂的含量为0.2-1重量份,更加优选为0.3-0.6重量份。
所述软化剂优选为机油。
所述防焦剂优选为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(CTP)。
根据一种优选的具体实施方式,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化剂的含量为1.5-2.5重量份,所述硫化促进剂的含量为1-2重量份,所述活化剂的含量为5-10重量份,所述防老剂的含量为2-5重量份,所述增强剂的含量为60-70重量份,所述软化剂的含量为7-8重量份,所述防焦剂的含量为0.2-1重量份。
根据另一种优选的具体实施方式,相对于100重量份的所述主体橡胶为基准,所述硫化剂的含量为1.8-2重量份,所述硫化促进剂的含量为1.1-1.5重量份,所述活化剂的含量为7-9重量份,所述防老剂的含量为2.5-4重量份,所述增强剂的含量为62-68重量份,所述软化剂的含量为7.2-7.8重量份,所述防焦剂的含量为0.3-0.6重量份。
第二方面,本发明还提供了一种硫化橡胶的制备方法,该方法包括将本发明的上述外层胶用橡胶组合物中的各组分进行混炼,然后将得到的混炼胶进行硫化。
所述混炼的方式和条件为可以为本领域的常规选择,通常来说,所述混炼可以在开炼机、密炼机或双辊炼胶机中进行。其中,各物质之间的混合可以同时进行、也可以分步进行。
根据本发明,通常来说,将混炼胶进行硫化的方法和条件为本领域技术人员所公知。例如,所述硫化可以在硫化床或平板硫化机中进行;所述硫化条件通常包括硫化温度、硫化压力和硫化时间,其中,所述硫化温度、硫化压力和硫化时间只要能够保证所述主体橡胶以及硫化剂发生交联反应即可,例如,所述硫化反应的条件包括硫化温度可以为150-170℃,硫化压力可以为10-15MPa,硫化时间可以为10-50分钟。
本发明示例性地提供如下方法以制备硫化橡胶,包括以下步骤:
(1)备料:生胶要在60-70℃烘箱中烘软后,再切胶、破胶成小块;促进剂CZ、硫磺等使用前要进行干燥,以免其结块、混炼时不能分散均匀、硫化时产生气泡,从而影响产品质量;
(2)混炼:将主体橡胶各翻炼几次后,再一起在温度为45-55℃进行翻炼2-3分钟,等到几种胶种充分塑炼之后,再按照混炼的加料顺序,依次加入活化剂、硫化促进剂、防老剂以及任选的防焦剂,在温度为45-55℃进行混炼3-4分钟,然后加入增强剂及软化剂,最后加入硫化剂,再在温度为45-55℃进行混炼12-14分钟,混合均匀后下片备用;
(3)将步骤(2)所得的混炼胶放置5-48小时后,用硫化仪测定焦烧时间Tc10和硫化时间Tc90,测试温度优选为140-160℃;
(4)硫化:根据步骤(3)中Tc90所示的硫化时间,用平板硫化机进行硫化,硫化温度为150-170℃。
第三方面,本发明还提供了由上述方法制备得到的硫化橡胶。
第四方面,本发明还提供了所述硫化橡胶在疏浚胶管外层胶中的应用。
硫化橡胶的性能按如下方式进行测试:
拉伸性能:按照国家标准GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行拉伸强度试验。
硬度性能:按照国家标准GB/T 531.1-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第一部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)》进行硬度试验。
磨耗性能:按照国家标准GB1689-1998《硫化橡胶耐磨耗性能测定(用阿克隆磨耗机)》进行磨耗试验。
老化性能:按照国家标准GB/T3512-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》进行老化试验。
回弹性能:根据国家标准GB/T1681—2009《硫化橡胶回弹性的测定》测定了硫化橡胶的弹性。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
在没有特别说明的情况下,以下使用的各种材料均来自商购。
以下使用的丁苯橡胶为丁苯橡胶(1500),门尼粘度为52,购自中国石油吉林石化公司;
以下使用的合成异戊橡胶的门尼粘度[ML(1+4)100℃]为70,顺式-1,4-结构含量为98.4重量%,购自中国石化燕山石化公司;以下使用的天然橡胶为3#烟片胶,由沈阳三橡股份有限公司提供。
SA(硬脂酸)(活化剂)、ZnO(活化剂)、硫磺(硫化剂)、促进剂CZ(硫化促进剂)、石蜡(防老剂)、防老剂RD(防老剂)、防老剂4020(防老剂)、机油(软化剂)和CTP(防焦剂)为购自国药集团化学试剂有限公司的商品。
炭黑N330(吸碘值82g/kg)、炭黑N774(吸碘值31g/kg)购自中橡集团炭黑工业研究设计院。
以下中的每份均表示50g。
实施例1-8中使用的橡胶组合物的中的主体橡胶的组成及含量列于表1,且实施例1-8中使用的橡胶组合物的组成及含量分别列于表2中,具体地,实施例1-8中使用的橡胶组合物分别命名为Z1-Z8。其中,表1中的含量是以主体橡胶的总重量为基准的。
表1
合成异戊橡胶/份 天然橡胶/份 丁苯橡胶/份
T1 0 80 20
T2 10 70 20
T3 20 60 20
T4 30 50 20
T5 40 40 20
T6 50 30 20
T7 60 20 20
T8 70 10 20
T9 80 0 20
表2
实施例1-8用于制备本发明所述的硫化橡胶。其中,制备硫化橡胶的方法为:
(1)备料:将生胶在65℃烘箱烘软后,再切胶、破胶成小块;促进剂CZ、硫磺等在使用前进行干燥;
(2)混炼:将主体橡胶翻炼几次后,在温度为55℃翻炼2分钟,按照混炼的加料顺序,依次加入活化剂、硫化促进剂、防老剂以及防焦剂(不使用时则不加入),在温度为55℃进行混炼2分钟,然后加入增强剂、软化剂,最后加入硫化剂,在温度为55℃进行混炼10分钟,混合均匀后下片备用;
(3)将(2)中所得的混炼胶放置24小时后,用硫化仪测定Tc10与硫化时间Tc90,测试温度为150℃,硫化数据均列于表3中,ML和MH分别表示最小转矩和最大转矩;
(4)硫化:按照(3)中Tc90所示的硫化时间,用平板硫化机进行硫化,硫化温度为150℃。
结果分别得到硫化橡胶S1-S8。
表3
ML/dN·m MH/dN·m Tc10/min Tc90/min
实施例1 0.53 12.35 6.68 16.25
实施例2 0.52 12.32 6.66 16.24
实施例3 0.53 12.34 6.65 16.27
实施例4 0.55 12.16 6.59 16.06
实施例5 0.56 12.19 6.59 16.07
实施例6 0.61 11.89 6.36 15.69
实施例7 0.61 11.86 6.31 15.67
实施例8 0.63 11.84 6.33 15.66
对比例1 0.53 11.20 6.35 16.21
对比例2 0.57 11.30 6.38 16.25
对比例1
按照与实施例1相同的方法制备橡胶组合物和硫化橡胶,所不同的是:
本对比例使用的橡胶组合物中的主体橡胶为T1,其余均与实施例1中相同,硫化数据列于表3中。得到硫化橡胶DS1。
对比例2
按照与实施例1相同的方法制备橡胶组合物和硫化橡胶,所不同的是:
本对比例使用的橡胶组合物中的主体橡胶为T9,其余均与实施例1中相同,硫化数据列于表3中。得到硫化橡胶DS2。
测试例
对硫化橡胶S1-S8和对比硫化橡胶DS1和DS2在疏浚胶管外层胶中的应用的性能进行测试,结果如表4所示。
表4
从表4可以看出,本发明的硫化橡胶通过使用合成异戊橡胶替代传统疏浚胶管外层胶中的部分天然橡胶,具有优良的力学性能、耐磨性能以及耐老化性能,特别地,本发明提供的硫化橡胶的阿克隆磨耗值明显较对比例低,且本发明的硫化橡胶的耐热氧老化性能明显优于对比例的耐热氧老化性能。
本发明的硫化橡胶制备得到的疏浚胶管相对于传统疏浚胶管,在保持良好性能的前提下,缓解了疏浚胶管对天然橡胶的依赖,降低天然橡胶在疏浚胶管中的比例,并且成功开发了合成异戊橡胶新的应用领域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种外层胶用橡胶组合物,该橡胶组合物含有主体橡胶、增强剂、硫化剂、活化剂、硫化促进剂和防老剂,其特征在于,所述主体橡胶包括丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶,且所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:0.5-3.5:0.5-3.5。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其中,在所述主体橡胶中,所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:1-3.4:0.5-3。
3.根据权利要求2所述的橡胶组合物,其中,在所述主体橡胶中,所述丁苯橡胶、合成异戊橡胶和天然橡胶的含量重量比为1:2-3.4:0.5-1.8。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物,其中,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化剂的含量为1.5-2.5重量份,所述硫化促进剂的含量为1-2重量份,所述活化剂的含量为5-10重量份,所述防老剂的含量为2-5重量份,所述增强剂的含量为60-70重量份;优选地
相对于100重量份的所述主体橡胶,所述硫化剂的含量为1.8-2重量份,所述硫化促进剂的含量为1.1-1.5重量份,所述活化剂的含量为7-9重量份,所述防老剂的含量为2.5-4重量份,所述增强剂的含量为62-68重量份。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物,其中,所述防老剂为石蜡、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体和N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述石蜡的含量为0.5-1.5重量份,所述2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体的含量为1-1.5重量份,所述N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺的含量为0.5-2.0重量份;优选地
所述石蜡的含量为0.6-1.2重量份,所述2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体的含量为1.1-1.3重量份,所述N-(1,3-二甲基)丁基-N'-苯基对苯二胺的含量为0.8-2.0重量份。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物,其中,所述增强剂为炭黑N330和炭黑N774,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述炭黑N330的含量为30-45重量份,所述炭黑N774的含量为30-35重量份;优选地,
相对于100重量份的所述主体橡胶,所述炭黑N330的含量为32-35重量份,所述炭黑N774的含量为30-33重量份。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物中进一步含有软化剂和防焦剂。
8.根据权利要求7所述的橡胶组合物,其中,相对于100重量份的所述主体橡胶,所述软化剂的含量为7-8重量份,所述防焦剂的含量为0.2-1重量份;优选地
所述软化剂的含量为7.2-7.8重量份,所述防焦剂的含量为0.3-0.6重量份。
9.一种硫化橡胶的制备方法,该方法包括将权利要求1-8中任意一项所述的外层胶用橡胶组合物中的各组分进行混炼,然后将得到的混炼胶进行硫化。
10.由权利要求9所述的方法制备得到的硫化橡胶。
11.权利要求10所述的硫化橡胶在疏浚胶管外层胶中的应用。
CN201610079950.7A 2016-02-04 2016-02-04 外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用 Active CN107033398B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610079950.7A CN107033398B (zh) 2016-02-04 2016-02-04 外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610079950.7A CN107033398B (zh) 2016-02-04 2016-02-04 外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107033398A true CN107033398A (zh) 2017-08-11
CN107033398B CN107033398B (zh) 2019-01-18

Family

ID=59532545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610079950.7A Active CN107033398B (zh) 2016-02-04 2016-02-04 外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107033398B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113512242A (zh) * 2021-08-06 2021-10-19 衡水吉地尔特种胶管有限公司 一种高压胶管外胶材料及其制备方法
WO2023131140A1 (zh) * 2022-01-04 2023-07-13 圣奥化学科技有限公司 N-(3,5,5-三甲基环己基)-n'-苯基对苯二胺及其合成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634084A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 三角轮胎股份有限公司 含反式异戊二烯的充气轮胎内衬层胶组合物
CN102634085A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 三角轮胎股份有限公司 半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物
CN104130461A (zh) * 2013-04-30 2014-11-05 住友橡胶工业株式会社 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102634084A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 三角轮胎股份有限公司 含反式异戊二烯的充气轮胎内衬层胶组合物
CN102634085A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 三角轮胎股份有限公司 半钢子午线缺气保用轮胎胎侧补强层橡胶组合物
CN104130461A (zh) * 2013-04-30 2014-11-05 住友橡胶工业株式会社 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113512242A (zh) * 2021-08-06 2021-10-19 衡水吉地尔特种胶管有限公司 一种高压胶管外胶材料及其制备方法
WO2023131140A1 (zh) * 2022-01-04 2023-07-13 圣奥化学科技有限公司 N-(3,5,5-三甲基环己基)-n'-苯基对苯二胺及其合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107033398B (zh) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1640182B1 (en) Aircraft tire
US7891391B2 (en) Tire with tread having an outer cap layer and underlying transition layer containing at least one of depolymerized rubber, pre-cured rubber and coal dust
US6429245B1 (en) Tire tread with elastomers of spatially defined Tg's
EP3162845B1 (en) Rubber composition for tire
CN103205030B (zh) 反式-1,4-聚二烯烃复合橡胶在橡胶制品中的应用
US20080066840A1 (en) Tire with tread having an outer cap layer and underlying transition layer containing corncob granules
CN109415540B (zh) 包含环氧树脂和特定胺硬化剂的橡胶组合物
BR112019011307A2 (pt) pneumático que compreende uma composição de borracha à base de poliisopreno epoxidado
CN103374148B (zh) 一种橡胶组合物、橡胶及减震橡胶件
EA016636B1 (ru) Резиновая смесь для пневматической шины, включающая новую антиоксидантную систему
US7001946B2 (en) Tire with tread of natural rubber-rich rubber composition
US20110308687A1 (en) Pneumatic Tire Having a Top Area with a Water Barrier Layer
CN1140129A (zh) 具有二氧化硅补强的胎面的轮胎
US9233578B2 (en) Pneumatic vehicle tire
JP2012527504A (ja) アセチルアセトン酸塩化合物を含むタイヤ用ゴム組成物
CN107033405B (zh) 内层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用
AU2015215192A1 (en) Epoxidized polyisoprene tire tread
CN101768299A (zh) 缓冲橡胶组合物及使用其的充气轮胎
BR102016014891A2 (pt) pneu com compósito de banda de rodagem estratificada
US7378468B2 (en) Tire having component of rubber composition containing a carbonaceous filler composite of disturbed crystalline phrases and amorphous carbon phases
CN105542258B (zh) 高抗湿滑橡胶组合物、制备方法及包含其的轮胎
CN105939871A (zh) 环氧化聚异戊二烯橡胶组合物
CN104629125B (zh) 橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法以及硫化橡胶的应用
CN107033398A (zh) 外层胶用橡胶组合物与硫化橡胶及其制备方法和应用
JP2014531494A (ja) オフロード用タイヤのトレッド

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant