CN107200985A - 一种橡胶表面处理剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶表面处理剂及其生产工艺，按质量百分比，包括合成橡胶0.5%‑2%，接枝单体0.1%‑1%，引发剂0.05%‑0.2%，丙酮20%‑30%，丁酮15%‑30%，乙酸乙酯20%‑30%，碳酸二甲酯5%‑10%，甲基环己烷5%‑10%，合成树脂0.5%‑2%，终止剂0.3%‑1%，同时，公开了橡胶表面处理剂的制作工序；本发明提供了一种橡胶表面处理剂，利用合成树脂的反应，对橡胶表面进行处理，改变橡胶表面极性，增强橡胶表面贴合效果，提高橡胶耐黄变、耐热性能，具有优异的环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域的一种橡胶表面处理剂，具体涉及一种橡胶表面处理剂及其生产工艺。
背景技术
橡胶材料广泛应用于制鞋业，有着优异的拉伸强度、耐磨性，耐水性、气密性、耐老化性、易上色性等综合特点。在实际粘接中，橡胶材料需要贴合的材料有橡胶、PU、EVA、PVC、TPR、尼龙等。根据表面极性和相似相容的原理，不同性质的材料间的粘接存在强度和性能上的差异。为了克服材料差异带来的影响，达到制鞋的客观要求，需要对橡胶表面进行预处理，在橡胶和不同类型的材料之间架起“桥梁”。
一般的橡胶材料表面都比较光滑，需要经机械处理或化学处理增加其粗糙度。传统的处理方式有两种。一种是机械处理增加橡胶表面的粗糙度，通过增加比表面积来达到较高的机械强度。第二种是硫酸涂抹或者浸渍的方式破坏橡胶表层结构，同样可以达到增加比表面积的效果。
现有技术主要是增加粗糙度，以达到增加比表面积，提高接触面积的效果。对于一般的橡胶表面，确实可以通过提高接触面的面积来部分提高橡胶表面的结合程度。但是，由于橡胶的种类是多种多样的，很多橡胶表面结构特殊，以物理方式的提高接触面不能达到理想的处理效果。
本发明通过化学反应得到低分子量的小分子聚合物。该聚合物具有较强的反应官能团，采用小分子渗透作用，通过对橡胶进行多重渗透，对橡胶表面进行化学改性和交联，在橡胶材料表面建立起极性结构，有效地提高对橡胶的处理程度。本发明得到的环保型橡胶表面处理剂采用环保溶剂体系，对环境危害较小，有利于工业化生产和人身健康。
发明内容
本发明公开了一种橡胶表面处理剂及其生产工艺，利用合成树脂的反应，对橡胶表面进行处理，改变橡胶表面极性，增强橡胶表面贴合效果，提高橡胶耐黄变、耐热性能，具有优异的环保性能。
一种橡胶表面处理剂，按质量百分比计，包括的材料为：
合成橡胶
0.5%-2%
接枝单体
0.1%-1%
引发剂
0.05%-0.2%
丙酮
20%-30%
丁酮
15%-30%
乙酸乙酯
20%-30%
碳酸二甲酯
5%-10%
甲基环己烷
5%-10%
合成树脂
0.5%-2%
终止剂
0.3%-1%。
更优地，所述合成橡胶为氯丁橡胶A-90。
更优地，所述接枝单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯中的一种或多种的混合物。
更优地，所述引发剂为光引发剂，所述光引发剂为酰基膦氧化物。
更优地，所述合成树脂为石油树脂、第一增粘树脂、第二增粘树脂中一种或多种的混合物，所述石油树脂为C5石油树脂，所述第一增粘树脂为对叔丁基酚醛树脂，所述第二增粘树脂为叔酚乙炔树脂。
更优地，所述终止剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
更优地，所述环保型橡胶表面处理剂的生产工艺依次为以下步骤：
S1：开启第一搅拌机，当搅拌机的转速为100r/min-300r/min时，依次加入丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷混合搅拌均匀；
S2：加热至 50℃-60℃，搅拌速度为500r/min-800r/min，加入合成橡胶，搅拌2 h
-4h；
S3：回流温度为70℃-90℃，搅拌速度为20 r/min-80 r/min，加入引发剂，继续搅拌15min后滴加接枝单体，反应2 h -5h；
S4：降温，温度低于60℃，搅拌速度为70r/min-120
r/min，加入配好的终止剂；
S5：取出一定量的步骤S4的溶液放入第二搅拌机内，将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷的混合溶剂加入到第二搅拌机内，进行稀释，再加入合成树脂，调节粘度，当粘度达到70-100cps后出料。
更优地，所述环保型橡胶表面处理剂的生产工艺，所述步骤S3在滴加接枝单体反应后，粘度为100-200cps时，终止反应。
本发明的优点在于：利用合成树脂的反应，对橡胶表面进行处理，改变橡胶表面极性，增强橡胶表面贴合效果，提高橡胶耐黄变、耐热性能，具有优异的环保性能。
具体实施方式
本发明公开了一种橡胶表面处理剂及其生产工艺，利用合成树脂的反应，对橡胶表面进行处理，改变橡胶表面极性，增强橡胶表面贴合效果，提高橡胶耐黄变、耐热性能，且适应材料广泛、具有优异的环保性能。
下面将结合具体的实施例进行说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种橡胶表面处理剂，按质量百分比，包括以下物质：
合成橡胶1%，接枝单体0.5%，引发剂0.1%，丙酮30%，丁酮25%，乙酸乙酯26%，碳酸二甲酯8%，甲基环己烷7%，合成树脂1.4%，终止剂1%。
一种橡胶表面处理剂的生产工艺依次为以下步骤：
S1：开启第一搅拌机，当搅拌机的转速为100r/min时，依次加入丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷混合搅拌均匀；
S2：加热至 50℃，搅拌速度为500r/min，加入合成橡胶，搅拌2 h；
S3：回流温度为70℃，搅拌速度为20
r/min，加入引发剂，继续搅拌15min后滴加接枝单体，反应2 h；
S4：降温，温度低于60℃，搅拌速度为70r/min，加入配好的终止剂；
S5：取出一定量的步骤S4的溶液放入第二搅拌机内，将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷的混合溶剂加入到第二搅拌机内，进行稀释，再加入合成树脂，调节粘度，当粘度达到70-80cps后出料。
实施例2：
一种橡胶表面处理剂，按质量百分比，包括以下物质：
合成橡胶1.5%，接枝单体0.8%，引发剂0.2%，丙酮20%，丁酮30%，乙酸乙酯30%，碳酸二甲酯6%，甲基环己烷10%，合成树脂0.7%，终止剂0.8%。
一种橡胶表面处理剂的生产工艺依次为以下步骤：
S1：开启第一搅拌机，当搅拌机的转速为300r/min时，依次加入丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷混合搅拌均匀；
S2：加热至 60℃，搅拌速度为800r/min，加入合成橡胶，搅拌4h；
S3：回流温度为90℃，搅拌速度为80
r/min，加入引发剂，继续搅拌15min后滴加接枝单体，反应5h；
S4：降温，温度低于60℃，搅拌速度为120
r/min，加入配好的终止剂；
S5：取出一定量的步骤S4的溶液放入第二搅拌机内，将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷的混合溶剂加入到第二搅拌机内，进行稀释，再加入合成树脂，调节粘度，当粘度达到80-90cps后出料。
实施例3：
一种橡胶表面处理剂，按质量百分比，包括以下物质：
合成橡胶1.9%，接枝单体0.8%，引发剂0.3%，丙酮25%，丁酮20%，乙酸乙酯30%，碳酸二甲酯10%，甲基环己烷10%，合成树脂1.7%，终止剂0.3%。
一种橡胶表面处理剂的生产工艺依次为以下步骤：
S1：开启第一搅拌机，当搅拌机的转速为200r/min时，依次加入丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷混合搅拌均匀；
S2：加热至 55℃，搅拌速度为650r/min，加入合成橡胶，搅拌3 h；
S3：回流温度为80℃，搅拌速度为50
r/min，加入引发剂，继续搅拌15min后滴加接枝单体，反应3.5h；
S4：降温，温度低于60℃，搅拌速度为95r/min，加入配好的终止剂；
S5：取出一定量的步骤S4的溶液放入第二搅拌机内，将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷的混合溶剂加入到第二搅拌机内，进行稀释，再加入合成树脂，调节粘度，当粘度达到90-100cps后出料。
最终，获得的环保型表面处理剂为无色透明粘液，无机械杂质。表1中，根据耐黄性测试标准HG/T3689-2001的中A法，根据浅色或者白色制品在太阳光长时间照射下容易发生颜色变黄的现象，以太阳灯及加热控温装置模拟自然的环境，选用灯泡功率为300W，在24h内，观测样品表面颜色发生的变化，确定样品的变色程度，从而判定材料在太阳光辐射下耐黄变的能力，得到耐黄性为3级以上；根据耐黄性测试标准HG/T3689-2001的中B法，根据浅色或者白色制品在紫外线长时间照射下易发生颜色变黄的现象，以紫外线照射样品，选用紫外线灯管的功率为30W，在6h内，观测样品表面颜色发生的变化，确定样品的变色程度，从而判定材料在紫外线辐射下耐黄变的能力，同样得到耐黄性为3级以上。涂有环保型橡胶表面处理剂的橡胶试样，在80℃的温度下，加热10分钟，橡胶表面的开度为表1中的耐热性指标。
通过以上描述可知，本发明提供了一种橡胶表面处理剂及其生产工艺，利用合成树脂的反应，对橡胶表面进行处理，改变橡胶表面极性，增强橡胶表面贴合效果，提高橡胶耐黄变、耐热性能，具有优异的环保性能。
通过上文给出的本发明实施例可进一步了解发明，以上实施例仅为本发明的几个实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
表1 环保型橡胶表面处理剂样品的测试结果
| 名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 初期拉力（N/cm） | 33 | 37 | 36 |
| 后期拉力（N/cm） | 45 | 49 | 47 |
| 耐黄性 | 3级以上 | 3级以上 | 3级以上 |
| 耐热性（cm） | 1.8 | 1.6 | 1.5 |
Claims (8)
1.一种橡胶表面处理剂，其特征在于，按质量百分比计，包括的材料为：
合成橡胶
0.5%-2%
接枝单体
0.1%-1%
引发剂
0.05%-0.2%
丙酮
20%-30%
丁酮
15%-30%
乙酸乙酯
20%-30%
碳酸二甲酯
5%-10%
甲基环己烷
5%-10%
合成树脂
0.5%-2%
终止剂
0.3%-1%。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶表面处理剂，其特征在于，所述合成橡胶为氯丁橡胶A-90。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶表面处理剂，其特征在于，所述接枝单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶表面处理剂，其特征在于，所述引发剂为光引发剂，所述光引发剂为酰基膦氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶表面处理剂，其特征在于，所述合成树脂为石油树脂、第一增粘树脂、第二增粘树脂中一种或多种的混合物，所述石油树脂为C5石油树脂，所述第一增粘树脂为对叔丁基酚醛树脂，所述第二增粘树脂为叔酚乙炔树脂。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶表面处理剂，其特征在于，所述终止剂为2,6-二叔丁基对甲酚。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶表面处理剂的生产工艺，其特征在于，依次为以下步骤：
S1：开启第一搅拌机，当搅拌机的转速为100r/min-300r/min时，依次加入丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷混合搅拌均匀；
S2：加热至 50℃-60℃，搅拌速度为500r/min-800r/min，加入合成橡胶，搅拌2 h -4h；
S3：回流温度为70℃-90℃，搅拌速度为20 r/min-80 r/min，加入引发剂，继续搅拌15min后滴加接枝单体，反应2 h -5h；
S4：降温，温度低于60℃，搅拌速度为70r/min-120
r/min，加入配好的终止剂；
S5：取出一定量的步骤S4的溶液放入第二搅拌机内，将丙酮、丁酮、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲基环己烷的混合溶剂加入到第二搅拌机内，进行稀释，再加入合成树脂，调节粘度，当粘度达到70-100cps后出料。
8.根据权利要求7所述的一种橡胶表面处理剂的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3在滴加接枝单体反应后，粘度为100-200cps时，终止反应。
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