CN107325357B - 一种透明高热塑性氯丁橡胶管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种透明高热塑性氯丁橡胶管及其制备方法，所述透明高热塑性氯丁橡胶管由以下重量份的组分制成：氯丁橡胶40～60份，丁腈橡胶40～60份，白炭黑45～55份，高耐磨炉黑0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，液体软化剂0.6～1.2份，促进剂3～7份，氧化锌3～5份，氧化镁1～2份，硬脂酸50～60份和硫磺0.5～1.5份。本发明采用氯丁橡胶与丁腈橡胶并用，协同增效，制得的透明高热塑性氯丁橡胶管具有优异的耐磨损性、拉伸强度和抗撕裂强度，生产成本低，制备工艺简单，易于控制。

Description

一种透明高热塑性氯丁橡胶管及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高耐磨性的透明高热塑性氯丁橡胶管及其制备方法。
背景技术
氯丁橡胶是七大合成橡胶之一。合成橡胶一般分为通用合成橡胶和半通用合成橡胶，其中丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶属于通用型，氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶属于半通用型。半通用合成橡胶可以说是一种量大面广的通用性特种合成橡胶，它既具有大部分通用合成橡胶的一般性能，又有其突出的物性(如耐油性、耐溶剂性，耐热性、耐化学稳定性、耐老化性和气密性等)，所以应用领域非常广泛。氯丁橡胶，又名氯丁二烯橡胶，具有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂；具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好。耐油、耐化学腐蚀性优异。耐油性仅次于丁腈橡胶，耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶，耐热性与丁腈橡胶相当，具有一定的阻燃性。氯丁橡胶主要用于制造工业橡胶制品(约67％)，如电线电缆护套、耐油胶管胶板、运输带、传送带、胶布、各种密封圈垫以及化工设备防腐衬里和鞋类粘接剂等，其中汽车工业消费占了很大比例(近50％)，其次为胶粘剂(18％)、电线电缆(约8％)和纤维处理等(7％)。另外，在建筑领域(包括减震制品、桥梁支座、橡胶水坝及吸水膨胀性密封材料等)、电子工业(包括导电导热材料)，以及对其他高分子材料改性等领域中也得到了广泛的应用。但是，目前传统的氯丁橡胶管的耐磨性和热塑性不是很高，使得其大规模的应用受到阻碍，经济效益低。
中国专利文献上公开了“一种氯丁橡胶组合物、氯丁橡胶中冷器胶管及其制备方法”，其公告号为CN 105295147A，该发明通过原料氯丁橡胶、增塑剂以及硫化剂的选择和调整，使得该组合物经混炼所制得的橡胶材料具有高耐油、耐热性，同时，还有较好的机械强度和耐压性，但是并没有对其耐磨性能和热塑性作进一步的改进。
发明内容
本发明为了克服传统氯丁橡胶管热塑性差的问题，提供了一种高耐磨性的透明高热塑性氯丁橡胶管。
本发明还提供了一种生产成本低、工艺简单易于控制的透明高热塑性氯丁橡胶管的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种透明高热塑性氯丁橡胶管，所述透明高热塑性氯丁橡胶管由以下重量份的组分制成：氯丁橡胶40～60份，丁腈橡胶40～60份，白炭黑45～55份，高耐磨炉黑0.5～1.5份，防老剂0.5～1份，液体软化剂0.6～1.2份，促进剂3～7份，氧化锌3～5份，氧化镁1～2份，硬脂酸50～60份和硫磺0.5～1.5份。
氯丁橡胶和丁晴橡胶均属合成橡胶，其中氯丁橡胶是以氯丁二烯为主要原料，通过均聚或少量其它单体共聚而成的，抗张强度高，耐热、耐光、耐老化性能优良，耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性，其化学稳定性较高，耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能，耐寒性能较差，生胶在贮存时不稳定。丁晴橡胶是由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好合成橡胶。本发明的配方体系将氯丁橡胶和丁腈橡胶混合复配，二者的性能可以得到协同互补增强，使得制备的橡胶组合物性能增强。高耐磨炉黑的耐磨性优于N220、N339，其耐磨性能比N220高10％，尤其是在高苛刻度下使用更能显示出良好的耐磨性能，本发明的配方体系中加入高耐磨炉黑后，制备的透明高热塑性氯丁橡胶管具有较高的耐磨性、拉伸强度和抗撕裂强度。
作为优选，所述透明高热塑性氯丁橡胶管由以下重量份的组分制成：氯丁橡胶50份，丁腈橡胶50份，白炭黑50份，高耐磨炉黑1份，防老剂1份，液体软化剂1份，促进剂5份，氧化锌4份，氧化镁1.5份，硬脂酸55份和硫磺1份。
作为优选，所述防老剂为防老剂ODA和防老剂CPPD中的一种或两种。
作为优选，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂DM和促进剂TMTD中的一种或几种。
一种透明高热塑性氯丁橡胶管的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方配比，依次将防老剂、促进剂、白炭黑、1/2液体软化剂、氯丁橡胶、丁腈橡胶送入混炼机中在30～40℃条件下塑炼，混合均匀得到塑炼胶，停放时间为6～24h，备混炼用；
(2)依次将高耐磨炉黑、剩余的1/2液体软化剂加入到停放后的塑炼胶中，于混炼机中在100～120℃条件下进行混炼，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却二段混炼依次将氧化锌、氧化镁、硬脂酸和硫黄加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；
(4)将橡胶组合物经挤出机挤出成型为透明高热塑性氯丁橡胶管。
加料顺序是橡胶制备的重要技术指标，本发明通过对加料顺序的调配，先加入小料，充分混合，再加入大料，分两次加入液体软化剂，使得体系原料的混合复配更为均匀，节省时间，提高生产效率。
作为优选，步骤(3)中硫化分为两段，其中一段的硫化温度为40～60℃，硫化时间为2～5min；二段的硫化温度为70～85℃，硫化时间为3～6min。
因此，本发明具有如下有益效果：采用氯丁橡胶与丁腈橡胶并用，协同增效，制得的透明高热塑性氯丁橡胶管具有优异的耐磨损性、拉伸强度和抗撕裂强度，生产成本低，制备工艺简单，易于控制。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
(1)依次将0.5g防老剂ODA、3g促进剂CZ、45g白炭黑、0.3g液体软化剂、40g氯丁橡胶、40g丁腈橡胶送入混炼机中在30℃条件下塑炼，混合均匀得到塑炼胶，停放时间为24h，备混炼用；
(2)依次将0.5g高耐磨炉黑、剩余的0.3g液体软化剂加入到停放后的塑炼胶中，于混炼机中在100℃条件下进行混炼，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却二段混炼依次将3g氧化锌、1g氧化镁、50g硬脂酸和0.5g硫黄加入到硫化仪中进行加压硫化，一段的硫化温度为40℃，硫化时间为2min；二段的硫化温度为70℃，硫化时间为3min，得到橡胶组合物；
(4)将橡胶组合物经挤出机挤出成型为透明高热塑性氯丁橡胶管。
实施例2
(1)依次将1g防老剂CPPD、3g促进剂CZ、2g促进剂DM，50g白炭黑、0.5g液体软化剂、50g氯丁橡胶、50g丁腈橡胶送入混炼机中在40℃条件下塑炼，混合均匀得到塑炼胶，停放时间为6h，备混炼用；
(2)依次将1g高耐磨炉黑、剩余的0.5g液体软化剂加入到停放后的塑炼胶中，于混炼机中在120℃条件下进行混炼，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却二段混炼依次将4g氧化锌、1.5g氧化镁、55g硬脂酸和1g硫黄加入到硫化仪中进行加压硫化，一段的硫化温度为50℃，硫化时间为3min；二段的硫化温度为80℃，硫化时间为4min，得到橡胶组合物；
(4)将橡胶组合物经挤出机挤出成型为透明高热塑性氯丁橡胶管。
实施例3
(1)依次将0.2g防老剂CPPD、0.5g防老剂ODA、5g促进剂CZ、2g促进剂TMTD，55g白炭黑、0.6g液体软化剂、60g氯丁橡胶、60g丁腈橡胶送入混炼机中在35℃条件下塑炼，混合均匀得到塑炼胶，停放时间为12h，备混炼用；
(2)依次将0.8g高耐磨炉黑、剩余的0.6g液体软化剂加入到停放后的塑炼胶中，于混炼机中在110℃条件下进行混炼，得到混炼胶，排胶；
(3)下片冷却二段混炼依次将5g氧化锌、2g氧化镁、60g硬脂酸和1.5g硫黄加入到硫化仪中进行加压硫化，一段的硫化温度为60℃，硫化时间为5min；二段的硫化温度为85℃，硫化时间为6min，得到橡胶组合物；
(4)将橡胶组合物经挤出机挤出成型为透明高热塑性氯丁橡胶管。
对比例
对比例采用市售氯丁橡胶管。
对实施例1-3的透明高热塑性氯丁橡胶管和对比例的市售氯丁橡胶管的性能指标做检测，结果如表1所示：
表1.检测结果
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例
邵尔硬度A/度 67 65 66 60
扯断强度/MPa 14.3 14.6 15 13.2
扯断伸长率/％ 400 420 430 300
导热系数指数 165 155 158 100
磨耗体积(cm<sup>3</sup>) 0.210 0.206 0.208 0.364
由表1可以看出，本发明的透明高热塑性氯丁橡胶管相对于传统的市售氯丁橡胶管具有较高的硬度、扯断强度，弹性更好，热塑性和耐磨损性高。
本发明采用氯丁橡胶与丁腈橡胶并用，协同增效，制得的透明高热塑性氯丁橡胶管具有优异的耐磨损性、拉伸强度和抗撕裂强度，生产成本低，制备工艺简单，易于控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种透明高热塑性氯丁橡胶管，其特征在于，所述透明高热塑性氯丁橡胶管由以下重量份的组分制成：氯丁橡胶40~60份，丁腈橡胶40~60份，白炭黑45~55份，高耐磨炉黑0.5~1.5份，防老剂0.5~1份，液体软化剂0.6~1.2份，促进剂3~7份，氧化锌3~5份，氧化镁1~2份，硬脂酸50~60份和硫磺0.5~1.5份；
所述透明高热塑性氯丁橡胶管的制备方法，包括以下步骤：
（1）依次将防老剂、促进剂、白炭黑、1/2液体软化剂、氯丁橡胶、丁腈橡胶送入混炼机中在30~40℃条件下塑炼，混合均匀得到塑炼胶，停放时间为6~24h，备混炼用；
（2）依次将高耐磨炉黑、剩余的1/2液体软化剂加入到停放后的塑炼胶中，于混炼机中在100~120℃条件下进行混炼，得到混炼胶，排胶；
（3）下片冷却二段混炼依次将氧化锌、氧化镁、硬脂酸和硫磺加入到硫化仪中进行加压硫化得到橡胶组合物；硫化分为两段，其中一段的硫化温度为40~60℃，硫化时间为2~5min；二段的硫化温度为70~85℃，硫化时间为3~6min；
（4）将橡胶组合物经挤出机挤出成型为透明高热塑性氯丁橡胶管。
2.根据权利要求1所述的一种透明高热塑性氯丁橡胶管，其特征在于，所述透明高热塑性氯丁橡胶管由以下重量份的组分制成：氯丁橡胶50份，丁腈橡胶50份，白炭黑50份，高耐磨炉黑1份，防老剂1份，液体软化剂1份，促进剂5份，氧化锌4份，氧化镁1.5份，硬脂酸55份和硫磺1份。
3.根据权利要求1或2所述的一种透明高热塑性氯丁橡胶管，其特征在于，所述防老剂为防老剂ODA和防老剂CPPD中的一种或两种。
4.根据权利要求1或2所述的一种透明高热塑性氯丁橡胶管，其特征在于，所述促进剂为促进剂CZ、促进剂DM和促进剂TMTD中的一种或几种。
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