CN107216661B - 一种耐老化的三元乙丙橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐老化的三元乙丙橡胶组合物，所述组合物所含原料及各原料的重量份数为：三元乙丙橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1份，碱性白炭黑3230 35份，碳酸氢钙140份，石蜡基油65份，PEG4000 2.5份，促进剂CZ 1.5份，促进剂M 1.0份，促进剂BZ 1.5份，促进剂DTDM 0.5份，促进剂TT 0.5份，S 1.0份。本发明在于把常用的普通白炭黑换成现在的新型白炭黑3230，在不用大量添加耐热防老剂的情况下，提高了制品的耐热性，具有更好的耐老化性能。

Description

一种耐老化的三元乙丙橡胶组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其是涉及一种以三元乙丙橡胶为主要原料制备的耐老化性能优异的橡胶组合物。
背景技术
在没有发现碱性白炭黑之前，我们想改善配方的耐老化性能，一般采取的方法是加入耐热防老剂，这种防老剂的加入有两个弊端，一是防老剂本身的价格都高，加入后，会提高配方成本；二是，防老剂与橡胶的相容性都有一定的局限性，加入量控制不好，易造成表面喷霜，影响橡胶制品的外观。现在，我们用碱性白炭黑代替普通白炭黑，不仅可以提高制品的耐热性，而且对外观没有影响。成本也不会增加。
现有的配方存在以下几点问题：a、客户要求100度*70h耐热老化试验硬度变化在0～+10之间，现在配方的硬度变化是+10左右，在客户要求的性能的边缘，这种结果对于打料工人操作要求精度较高，工艺操作上稍有不慎，耐热老化硬度变化就有可能不合格；b、产品在硫化过程中，由于普通白炭黑偏酸性，硫化产品与模具的亲和力较大，脱模时比较费力，产品易撕裂，合格率较低。c、由于硫化时脱膜较困难，工人脱膜时操作较慢，生产效率较低。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种耐老化的三元乙丙橡胶组合物及其制备方法。本发明在于把常用的普通白炭黑换成现在的新型白炭黑3230，在不用大量添加耐热防老剂的情况下，提高了制品的耐热性，具有更好的耐老化性。
本发明的技术方案如下：
一种耐老化的三元乙丙橡胶组合物，其特征在于所述组合物所含原料及各原料的重量份数为：
三元乙丙橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1份，碱性白炭黑3230 35份，碳酸氢钙140份，石蜡基油65份，PEG4000 2.5份，促进剂CZ 1.5份，促进剂M 1.0份，促进剂BZ 1.5份，促进剂DTDM 0.5份，促进剂TT 0.5份，S 1.0份。
所述三元乙丙橡胶为三井3072M与4045M的混合物，混合质量比为70:50；所述石蜡基油为市售300号。
一种所述三元乙丙橡胶组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将100份三元乙丙橡胶，加入密炼机中，塑炼2～3分钟；
(2)之后，加入5份氧化锌，1份硬脂酸，2.5份PEG4000，混炼1～2分钟；
(3)之后，再加入35份碱性白炭黑3230，140份碳酸轻钙，65份石蜡油混炼捏合，中间提一次压拖，清扫一次，最后在温度达到100～120℃后，卸料；
(4)将步骤(3)的物料压成10mm的胶片，冷却；
(5)当胶片温度降至60℃以下后，再将胶片加入密炼机内，并加入1.5份促进剂CZ，1.0份促进剂M，1.5份促进剂BZ，0.5份促进剂DTDM，0.5份促进剂TT，1.0份S，混炼2分钟，卸料；
(6)将步骤(5)制得的物料在开炼机上1～2mm薄通三遍，打三个△包；
(7)出片3～4mm，裁成试片形状；
(8)在压力为18Mpa，温度为165℃条件下，在压机上硫化试片，硫化10min；
(9)硫化完成的试片，放置16h后做物理性能测试。
本发明有益的技术效果在于：
本发明采用的碱性白炭黑3230，该炭黑与普通的炭黑相比，在结构上有了很大的改进，与橡胶配方中其他组分相互协同作用，在发挥其本身的补强作用外，还可以在不用大量添加耐热防老剂的情况下，提高了橡胶制品的耐热、耐老化性。本发明采用的碱性白炭黑性能如表1所示。
表1
Figure BDA0001349366890000021
本发明碱性白炭黑3230和石蜡油的用量上稍作调整，以便保证配方本身的硬度不变的前提下，100度*70h耐热老化试验硬度变化在+4左右，大大满足了客户的要求，从而也减轻对操作工艺精确性的要求。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
本发明所用原料均为市售，其中，氧化锌：99.7％含量和悦橡胶售，促进剂：浙江黄岩助剂厂售，石蜡油：市售300号，碱性白炭黑3230：上海世展有限公司售。
实施例1
一种所述三元乙丙橡胶组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将100份三元乙丙橡胶(3072M与4045M质量比为70:50)，加入密炼机中，塑炼3分钟；
(2)之后，加入5份氧化锌，1份硬脂酸，2.5份PEG4000，混炼1分钟；
(3)之后，再加入35份碱性白炭黑3230，140份碳酸轻钙(内含40份纳米轻钙)，65份石蜡油混炼捏合，中间提一次压拖，清扫一次，最后在温度达到120℃后，卸料；
(4)将步骤(3)的物料压成10mm的胶片，冷却；
(5)当胶片温度降至50℃后，再将胶片加入密炼机内，并加入1.5份促进剂CZ，1.0份促进剂M，1.5份促进剂BZ，0.5份促进剂DTDM，0.5份促进剂TT，1.0份S，混炼2分钟，卸料；
(6)将步骤(5)制得的物料在开炼机上2mm薄通三遍，打三个△包；
(7)出片3mm，裁成试片形状；
(8)在压力为18Mpa，温度为165℃条件下，在压机上硫化试片，硫化10min；
(9)硫化完成的试片，放置16h后做物理性能测试。测试结果如表2所示。
各原料以重量份数计。
实施例2
一种所述三元乙丙橡胶组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将100份三元乙丙橡胶(3072M与4045M质量比为70:50)，加入密炼机中，塑炼2分钟；
(2)之后，加入5份氧化锌，1份硬脂酸，2.5份PEG4000，混炼2分钟；
(3)之后，再加入35份碱性白炭黑3230，140份碳酸轻钙(内含40份纳米轻钙)，65份石蜡油混炼捏合，中间提一次压拖，清扫一次，最后在温度达到100℃后，卸料；
(4)将步骤(3)的物料压成10mm的胶片，冷却；
(5)当胶片温度降至55℃后，再将胶片加入密炼机内，并加入1.5份促进剂CZ，1.0份促进剂M，1.5份促进剂BZ，0.5份促进剂DTDM，0.5份促进剂TT，1.0份S，混炼2分钟，卸料；
(6)将步骤(5)制得的物料在开炼机上1mm薄通三遍，打三个△包；
(7)出片4mm，裁成试片形状；
(8)在压力为18Mpa，温度为165℃条件下，在压机上硫化试片，硫化10min；
(9)硫化完成的试片，放置16h后做物理性能测试。测试结果如表2所示。
各原料以重量份数计。
对比例1
一种所述三元乙丙橡胶组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将100份三元乙丙橡胶(3072M与4045M质量比为70:50)，加入密炼机中，塑炼3分钟；
(2)之后，加入5份氧化锌，1份硬脂酸，2.5份PEG4000，混炼1分钟；
(3)之后，再加入30份白炭黑995，140份碳酸轻钙，70份石蜡油混炼捏合，中间提一次压拖，清扫一次，最后在温度达到120℃后，卸料；
(4)将步骤(3)的物料压成10mm的胶片，冷却；
(5)当胶片温度降至50℃后，再将胶片加入密炼机内，并加入1.5份促进剂CZ，1.0份促进剂M，1.5份促进剂BZ，0.5份促进剂DTDM，0.5份促进剂TT，1.0份S，混炼2分钟，卸料；
(6)将步骤(5)制得的物料在开炼机上2mm薄通三遍，打三个△包；
(7)出片3mm，裁成试片形状；
(8)在压力为18Mpa，温度为165℃条件下，在压机上硫化试片，硫化10min；
(9)硫化完成的试片，放置16h后做物理性能测试。测试结果如表2所示。
各原料以重量份数计。
表2
Figure BDA0001349366890000051
由表1，观察产品老化前后的物理性能的变化，可以看出本发明实施例1产品经过100℃*70h老化处理后，扯断拉伸强度和强度的变化均比对比例的变化小，体现本发明产品具有更好的耐老化性能。

Claims (1)

1.一种耐老化的三元乙丙橡胶组合物，其特征在于所述组合物由以下原料组成，各原料的重量份数为：
三元乙丙橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1份，碱性白炭黑3230 35份，碳酸氢钙140份，石蜡油65份，PEG4000 2.5份，促进剂CZ 1.5份，促进剂M 1.0份，促进剂BZ 1.5份，促进剂DTDM 0.5份，促进剂TT 0.5份，S 1.0份；
所述三元乙丙橡胶为三井3072M与4045M的混合物，混合质量比为70:50；所述石蜡油为市售300号；
所述三元乙丙橡胶组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100份三元乙丙橡胶，加入密炼机中，塑炼2～3分钟；
(2)之后，加入5份氧化锌，1份硬脂酸，2.5份PEG4000，混炼1～2分钟；
(3)之后，再加入35份碱性白炭黑3230，140份碳酸轻钙，65份石蜡油混炼捏合，中间提一次压坨，清扫一次，最后在温度达到100～120℃后，卸料；
(4)将步骤(3)的物料压成10mm的胶片，冷却；
(5)当胶片温度降至60℃以下后，再将胶片加入密炼机内，并加入1.5份促进剂CZ，1.0份促进剂M，1.5份促进剂BZ，0.5份促进剂DTDM，0.5份促进剂TT，1.0份S，混炼2分钟，卸料；
(6)将步骤(5)制得的物料在开炼机上1～2mm薄通三遍，打三个△包；
(7)出片3～4mm，裁成试片形状；
(8)在压力为18Mpa，温度为165℃条件下，在压机上硫化试片，硫化10min；
(9)硫化完成的试片，放置16h后做物理性能测试。
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