CN107286404A - 一种隔膜泵用复合橡塑隔膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔膜泵用复合橡塑隔膜及其制备方法，本发明采用天然橡胶或合成橡胶与热塑性聚酯弹性体、马来酸酐接枝改性再生胶共混作为主体材料，经马来酸酐接枝改性后的再生胶具有较好的塑性，与体系能良好相容，有效的降低了生产成本，赋予体系良好的流动性和抗老化性能；加入的助交联剂可显著的提高橡塑材料的耐油性、耐磨性和力学性能，制得的橡塑隔膜使用寿命长，生产成本可控，实现了废旧资源的高值应用。

Description

一种隔膜泵用复合橡塑隔膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及隔膜泵用隔膜材料技术领域，尤其涉及一种隔膜泵用复合橡塑隔膜及其制备方法。
背景技术
隔膜泵广泛的应用于石油、化工、冶金等行业，有输送固、液两相介质的橡胶隔膜泵，也有用聚四氟乙烯膜片制造的气动隔膜泵和输送易燃、易爆、易挥发、强腐蚀介质、有毒性介质的计量泵等各种橡塑隔膜泵。制造隔膜的材料多为天然橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、聚酯弹性体、氟橡胶等等。由于隔膜运动十分频繁，一旦损坏必须更换，常规的隔膜生产成本较高，频繁的更换务必导致资源的浪费和生产成本的增加，因此，增加隔膜的使用寿命、在保证性能的基础上降低隔膜的生产成本是解决目前局面的最好方法。
我国是轮胎生产和汽车大国，随着家庭汽车拥有量的快速上涨，每年产生了大量的废旧轮胎，如何有效的回收利用这些废旧轮胎，防止环境污染，具有十分重要的现实意义和巨大的经济价值。目前较为常见的废旧轮胎回收方法主要有原型直接利用、焚烧生热、旧轮胎翻新、生产再生橡胶、生产硫化橡胶粉等几种。其中生产橡胶粉是最为常见的处理方法。传统废旧橡胶粉表面呈惰性，将其活化处理后具有良好的使用性能，若能将其有效的应用于橡塑隔膜中，将会降低隔膜的生产成本，实现废弃资源的再次利用。
发明内容
本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种隔膜泵用复合橡塑隔膜及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，由以下重量份的原料制备得到：橡胶50-60份、热塑性聚酯弹性体20-30份、马来酸酐接枝改性再生胶10-15份、防老剂0.5-1份、抗氧化剂0.1-0.5份、硫化剂0.1-0.5份、增塑剂10-20份、白炭黑30-40份、助交联剂1-10份、硬脂酸0.5-1份。
所述的橡胶为天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶中的一种。
所述的马来酸酐接枝改性再生胶是由以下方法制备得到的：
（1）将50-100目废橡胶粉投入活化液中浸泡处理3-5h，过滤，产物水洗、干燥后与脱硫再生剂按照10:1-2的重量比混合后投入脱硫罐中，通入高温蒸汽，使罐内压力保持为0.5-1MPa，加热至120-130℃，以500-800转/min的速度预混5-10min后升温至180-200℃，升压至3-3.5MPa，以100-200转/min的速度搅拌反应30-50min后卸压出料，得脱硫再生胶；
（2）将脱硫再生胶投入一定量的甲苯中，水浴加热至80-100℃，搅拌回流5-8h，使得脱硫再生胶完全溶解，随后加入马来酸酐，继续搅拌混合10-15min后加入过氧化苯甲酰，继续搅拌反应1-3h，反应结束后用丙酮将产物沉淀，所得沉淀物烘干后放入丙酮中抽提3-5h，除去未反应的物料，然后再进行真空干燥，即得马来酸酐接枝改性的再生胶，其中脱硫再生胶、马来酸酐、过氧化苯甲酰的重量比为1:0.15:0.08。
所述的活化液是由浓度为30%的双氧水与高铁酸钾、水按照0.1:0.1:1-2的重量份复配而成。
所述的脱硫再生剂是由12-15份糠醛抽出油、1-2份苯甲醛、0.05-0.1份活化剂480、氯化铁1-2份、0.1-0.5份超细稀土尾矿渣粉、3-5份亚油酸复配混合而成。
所述的助交联剂为三（甲基丙烯酸）三羟甲基丙烷酯。
所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）先将橡胶、马来酸酐接枝改性再生胶共混均匀后送入开炼机中，在40-50℃温度下薄通塑炼3-5次；
（2）将热塑性聚酯弹性体、增塑剂投入高温开炼机中，在130-135℃温度下塑炼，包辊后加入步骤（1）所得物料翻炼5-8次，下片，将胶片放在低温开炼机上逐一加入其他剩余物料，硫化剂最后加，每加料一次翻炼2-3次，加料完毕后打卷混合10-15次，薄通5-6次后下片，停放24h；
（3）将静停后的胶片经平板硫化仪硫化，硫化条件为：压力5-10MPa、温度170-175℃、时间10-30min，即得所述的隔膜材料。
与现有技术相比，本发明采用天然橡胶或合成橡胶与热塑性聚酯弹性体、马来酸酐接枝改性再生胶共混作为主体材料，经马来酸酐接枝改性后的再生胶具有较好的塑性，与体系能良好相容，有效的降低了生产成本，赋予体系良好的流动性和抗老化性能；加入的助交联剂可显著的提高橡塑材料的耐油性、耐磨性和力学性能，制得的橡塑隔膜使用寿命长，生产成本可控，实现了废旧资源的高值应用。
具体实施方式
一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，由以下重量份的原料制备得到：丁腈50份、热塑性聚酯弹性体20份、马来酸酐接枝改性再生胶10份、防老剂0.5份、抗氧化剂0.1份、硫化剂0.1份、增塑剂10份、白炭黑30份、三（甲基丙烯酸）三羟甲基丙烷酯1份、硬脂酸0.5份。
其中马来酸酐接枝改性再生胶是由以下方法制备得到的：
（1）将50目废橡胶粉投入活化液中浸泡处理3h，过滤，产物水洗、干燥后与脱硫再生剂按照10:1的重量比混合后投入脱硫罐中，通入高温蒸汽，使罐内压力保持为0.5MPa，加热至120℃，以500转/min的速度预混5min后升温至180℃，升压至3MPa，以100转/min的速度搅拌反应30min后卸压出料，得脱硫再生胶；
（2）将脱硫再生胶投入一定量的甲苯中，水浴加热至80℃，搅拌回流5h，使得脱硫再生胶完全溶解，随后加入马来酸酐，继续搅拌混合10min后加入过氧化苯甲酰，继续搅拌反应1h，反应结束后用丙酮将产物沉淀，所得沉淀物烘干后放入丙酮中抽提3h，除去未反应的物料，然后再进行真空干燥，即得马来酸酐接枝改性的再生胶，其中脱硫再生胶、马来酸酐、过氧化苯甲酰的重量比为1:0.15:0.08。
其中活化液是由浓度为30%的双氧水与高铁酸钾、水按照0.1:0.1:1的重量份复配而成。
其中脱硫再生剂是由12份糠醛抽出油、1份苯甲醛、0.05份活化剂480、氯化铁1份、0.1份超细稀土尾矿渣粉、3份亚油酸复配混合而成。
该实施例的复合橡塑隔膜的制备方法包括以下步骤：
（1）先将橡胶、马来酸酐接枝改性再生胶共混均匀后送入开炼机中，在40℃温度下薄通塑炼3次；
（2）将热塑性聚酯弹性体、增塑剂投入高温开炼机中，在130℃温度下塑炼，包辊后加入步骤（1）所得物料翻炼5次，下片，将胶片放在低温开炼机上逐一加入其他剩余物料，硫化剂最后加，每加料一次翻炼2次，加料完毕后打卷混合10次，薄通5次后下片，停放24h；
（3）将静停后的胶片经平板硫化仪硫化，硫化条件为：压力5MPa、温度170℃、时间10min，即得所述的隔膜材料。

Claims (7)

1.一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，其特征在于，由以下重量份的原料制备得到：橡胶50-60份、热塑性聚酯弹性体20-30份、马来酸酐接枝改性再生胶10-15份、防老剂0.5-1份、抗氧化剂0.1-0.5份、硫化剂0.1-0.5份、增塑剂10-20份、白炭黑30-40份、助交联剂1-10份、硬脂酸0.5-1份。
2.如权利要求1所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，其特征在于，所述的橡胶为天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶中的一种。
3.如权利要求1所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，其特征在于，所述的马来酸酐接枝改性再生胶是由以下方法制备得到的：
（1）将50-100目废橡胶粉投入活化液中浸泡处理3-5h，过滤，产物水洗、干燥后与脱硫再生剂按照10:1-2的重量比混合后投入脱硫罐中，通入高温蒸汽，使罐内压力保持为0.5-1MPa，加热至120-130℃，以500-800转/min的速度预混5-10min后升温至180-200℃，升压至3-3.5MPa，以100-200转/min的速度搅拌反应30-50min后卸压出料，得脱硫再生胶；
（2）将脱硫再生胶投入一定量的甲苯中，水浴加热至80-100℃，搅拌回流5-8h，使得脱硫再生胶完全溶解，随后加入马来酸酐，继续搅拌混合10-15min后加入过氧化苯甲酰，继续搅拌反应1-3h，反应结束后用丙酮将产物沉淀，所得沉淀物烘干后放入丙酮中抽提3-5h，除去未反应的物料，然后再进行真空干燥，即得马来酸酐接枝改性的再生胶，其中脱硫再生胶、马来酸酐、过氧化苯甲酰的重量比为1:0.15:0.08。
4.如权利要求3所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，其特征在于，所述的活化液是由浓度为30%的双氧水与高铁酸钾、水按照0.1:0.1:1-2的重量份复配而成。
5.如权利要求3所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，其特征在于，所述的脱硫再生剂是由12-15份糠醛抽出油、1-2份苯甲醛、0.05-0.1份活化剂480、氯化铁1-2份、0.1-0.5份超细稀土尾矿渣粉、3-5份亚油酸复配混合而成。
6.如权利要求1所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜，其特征在于，所述的助交联剂为三（甲基丙烯酸）三羟甲基丙烷酯。
7.如权利要求1所述的一种隔膜泵用复合橡塑隔膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）先将橡胶、马来酸酐接枝改性再生胶共混均匀后送入开炼机中，在40-50℃温度下薄通塑炼3-5次；
（2）将热塑性聚酯弹性体、增塑剂投入高温开炼机中，在130-135℃温度下塑炼，包辊后加入步骤（1）所得物料翻炼5-8次，下片，将胶片放在低温开炼机上逐一加入其他剩余物料，硫化剂最后加，每加料一次翻炼2-3次，加料完毕后打卷混合10-15次，薄通5-6次后下片，停放24h；
（3）将静停后的胶片经平板硫化仪硫化，硫化条件为：压力5-10MPa、温度170-175℃、时间10-30min，即得所述的隔膜材料。
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