CN107418006A - 一种nbr与pvc合金橡胶生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，包括以下步骤：S1、NBR的预处理和塑炼、PVC的混入、二甲基硅油、硬脂酸、防老剂和硫化剂的混入、二氢吡啶和琥珀酸钡的混入、其他辅料的混入，即得混合橡胶料；S2、润滑剂的制备；S3、成型模具上润滑剂的涂覆、注入混合橡胶料、成型、脱模，得合金橡胶半成品；S4、合金橡胶半成品的预硫化、硫化，即得合金橡胶成品，送至下料区，完成合金橡胶的生产工艺。本发明提出的生产工艺，流程完善，工艺稳定，生产成本低，操作简单，重现性高，生产过程中氯气产生量少，合金橡胶对生产设备的腐蚀小，且易于成型和脱模，制得的合金橡胶热稳定好、耐磨性能好，还具有优异的抗菌和阻燃性能。

Description

一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺
技术领域
本发明涉及橡胶生产技术领域，尤其涉及一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺。
背景技术
NBR+PVC共混制成的共混胶是目前橡塑合金橡胶的主要胶种，其中NBR为丁腈橡胶的缩写，NBR为聚氯乙烯的缩写。NBR和PVC的结合可以大大增加工艺产品的可塑性，同时NBR和PVC合成的橡塑合金橡胶兼具PVC的耐臭氧性和NBR的耐油性，因此应用十分广泛，尤其是在油管和燃油管外层胶、电线电缆护套、耐油输送带、汽车密封件、胶辊和胶圈、汽车模压零件、微孔海绵、发泡绝热层、汽车防水条以及靴底和防护涂层等领域的应用。
目前，由NBR和PVC合成橡塑合金橡胶的方法主要有两种，一种是乳液共沉淀法，另一种是机械共混法，但无论上述哪种方法都会遇到PVC的降解，而PVC降解的产物有氯气，氯气具有腐蚀性，易使生产模具腐蚀，缩短模具的使用时间。而目前工厂中应对氯气腐蚀的办法仅是通过清理模具和生产排风的方式，效率低，效果差。基于此，本发明提出一种体系完善的NBR与PVC合金橡胶生产工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺。
一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，包括以下步骤：
S1、混合橡胶料的制备：取NBR切片并置于密炼机中，并升温至60～80℃进行塑炼，再向密炼机中加入相应比例的PVC树脂，并以250～280r/min的速度混炼3～5min，即得混合物A，再向混合物A中依次加入二甲基硅油、硬脂酸、防老剂和硫化剂，继续以250～280r/min的速度混合5～10min，得混合物B，再向混合物B中加入二氢吡啶和琥珀酸钡，并以300～320r/min的速度混合5～10min，得混合物C，最后向混合物C中依次加入磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、远红外陶瓷粉和二硫化钼，并以350～380r/min的速度混合10～20min，即得混合橡胶料；
S2、润滑剂的制备：取矿物油、磷酸酯、二甲基硅油、碳黑、石墨和喹唑啉缓蚀剂混合均匀，并置于超声仪中超声5～10min即得润滑剂；
S3、合金橡胶半成品的制备：在成型模具上涂覆S2步骤制备的润滑剂，再将成型模具的温度升至60～80℃，然后将S1步骤制备的混合橡胶料注入到成型模具中，再进行成型、脱模，即得合金橡胶半成品；
S4、合金橡胶半成品的硫化：将S3步骤制备的合金橡胶半成品转移至硫化床，并在90～110℃下进行预硫化20～40min，再将温度升至110～130℃下进行硫化60～100min，再冷却至室温即得合金橡胶成品，送至下料区，完成合金橡胶的生产工艺。
优选的，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 82～112份，PVC树脂32～56份，二硫化钼3～5份，二甲基硅油6～10份，硬脂酸3～6份，远红外陶瓷粉2～6份，百菌灵1～3份，磷酸三(2-氯丙基)酯2～5份，三(2-氯乙基)磷酸酯2～5份，琥珀酸钡2～4份，二氢吡啶1～2份，防老剂0.5～1.5份，硫化剂0.5～1.5份。
优选的，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 97份，PVC树脂44份，二硫化钼4份，二甲基硅油8份，硬脂酸4份，远红外陶瓷粉4份，百菌灵2份，磷酸三(2-氯丙基)酯3份，三(2-氯乙基)磷酸酯3份，琥珀酸钡3份，二氢吡啶2份，防老剂1份，硫化剂1份。
优选的，所述磷酸三(2-氯丙基)酯和三(2-氯乙基)磷酸酯的质量比为1：1。
优选的，所述PVC树脂再使用前进行研磨，并过100目筛。
优选的，所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油75～95份，磷酸酯12～15份，二甲基硅油5～10份，碳黑3～5份，石墨2～5份，喹唑啉缓蚀剂0.5～1.5份。
优选的，所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油85份，磷酸酯13份，二甲基硅油8份，碳黑4份，石墨3份，喹唑啉缓蚀剂1份。
优选的，所述润滑剂的涂覆厚度为0.2～0.5mm。
本发明提出的生产工艺，流程完善，工艺稳定，生产成本低，操作简单，重现性高，生产过程中氯气产生量少，合金橡胶对生产设备的腐蚀小，且易于成型和脱模，制得的合金橡胶热稳定好、耐磨性能好，还具有优异的抗菌和阻燃性能；通过在合金橡胶料中添加合理比例的琥珀酸钡和二氢吡啶，以提高PVC树脂的热稳定性，减少PVC在生产过程中的降解，从源头解决氯气带来的环境问题，进而使生产过程安全、环保，在配合在成型模具上涂覆以矿物油、磷酸酯、二甲基硅油、碳黑、石墨和喹唑啉缓蚀剂组成的润滑油，可以对成型模具起到保护作用，放置生产过程中产生的少量氯气对模具的腐蚀，延长模具的使用寿命，同时润滑剂还有助于橡胶料在成型模具中的分散，以及成型后物料的脱模，保证脱模后的半成品的表面光滑、成分组成均匀一致；再配合后续的预硫化和硫化，使合金橡胶成品的性能稳定，除此之外，合金橡胶料中二硫化钼、二甲基硅油、硬脂酸、远红外陶瓷粉、百菌灵、磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-氯乙基)磷酸酯与NBR和PVC树脂的配合能够使合成的合金橡胶料具有优异的耐磨性能、抗菌性能和阻燃性能，阻燃等级能达到V1级。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，包括以下步骤：
S1、混合橡胶料的制备：取NBR切片并置于密炼机中，并升温至70℃进行塑炼，再向密炼机中加入相应比例的PVC树脂，并以260r/min的速度混炼4min，即得混合物A，再向混合物A中依次加入二甲基硅油、硬脂酸、防老剂和硫化剂，继续以260r/min的速度混合8min，得混合物B，再向混合物B中加入二氢吡啶和琥珀酸钡，并以310r/min的速度混合8min，得混合物C，最后向混合物C中依次加入磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、远红外陶瓷粉和二硫化钼，并以360r/min的速度混合15min，即得混合橡胶料；
S2、润滑剂的制备：取矿物油、磷酸酯、二甲基硅油、碳黑、石墨和喹唑啉缓蚀剂混合均匀，并置于超声仪中超声10min即得润滑剂；
S3、合金橡胶半成品的制备：在成型模具上涂覆S2步骤制备的润滑剂，且涂覆厚度为0.2～0.5mm，再将成型模具的温度升至70℃，然后将S1步骤制备的混合橡胶料注入到成型模具中，再进行成型、脱模，即得合金橡胶半成品；
S4、合金橡胶半成品的硫化：将S3步骤制备的合金橡胶半成品转移至硫化床，并在100℃下进行预硫化30min，再将温度升至120℃下进行硫化90min，再冷却至室温即得合金橡胶成品，送至下料区，完成合金橡胶的生产工艺。
本发明中，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 97份，PVC树脂44份，二硫化钼4份，二甲基硅油8份，硬脂酸4份，远红外陶瓷粉4份，百菌灵2份，磷酸三(2-氯丙基)酯3份，三(2-氯乙基)磷酸酯3份，琥珀酸钡3份，二氢吡啶2份，防老剂1份，硫化剂1份；所述PVC树脂再使用前进行研磨，并过100目筛；所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油85份，磷酸酯13份，二甲基硅油8份，碳黑4份，石墨3份，喹唑啉缓蚀剂1份。
实施例二
本发明提出的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，包括以下步骤：
S1、混合橡胶料的制备：取NBR切片并置于密炼机中，并升温至80℃进行塑炼，再向密炼机中加入相应比例的PVC树脂，并以280r/min的速度混炼3min，即得混合物A，再向混合物A中依次加入二甲基硅油、硬脂酸、防老剂和硫化剂，继续以280r/min的速度混合5min，得混合物B，再向混合物B中加入二氢吡啶和琥珀酸钡，并以320r/min的速度混合5min，得混合物C，最后向混合物C中依次加入磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、远红外陶瓷粉和二硫化钼，并以380r/min的速度混合10min，即得混合橡胶料；
S2、润滑剂的制备：取矿物油、磷酸酯、二甲基硅油、碳黑、石墨和喹唑啉缓蚀剂混合均匀，并置于超声仪中超声5min即得润滑剂；
S3、合金橡胶半成品的制备：在成型模具上涂覆S2步骤制备的润滑剂，且涂覆厚度为0.2～0.5mm，再将成型模具的温度升至80℃，然后将S1步骤制备的混合橡胶料注入到成型模具中，再进行成型、脱模，即得合金橡胶半成品；
S4、合金橡胶半成品的硫化：将S3步骤制备的合金橡胶半成品转移至硫化床，并在90℃下进行预硫化40min，再将温度升至110℃下进行硫化100min，再冷却至室温即得合金橡胶成品，送至下料区，完成合金橡胶的生产工艺。
本发明中，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 112份，PVC树脂32份，二硫化钼5份，二甲基硅油10份，硬脂酸6份，远红外陶瓷粉4份，百菌灵1份，磷酸三(2-氯丙基)酯5份，三(2-氯乙基)磷酸酯5份，琥珀酸钡3份，二氢吡啶1份，防老剂1.5份，硫化剂0.5份；所述PVC树脂再使用前进行研磨，并过100目筛；所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油95份，磷酸酯15份，二甲基硅油5份，碳黑5份，石墨4份，喹唑啉缓蚀剂1份。
实施例三
本发明提出的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，包括以下步骤：
S1、混合橡胶料的制备：取NBR切片并置于密炼机中，并升温至60℃进行塑炼，再向密炼机中加入相应比例的PVC树脂，并以260r/min的速度混炼5min，即得混合物A，再向混合物A中依次加入二甲基硅油、硬脂酸、防老剂和硫化剂，继续以260r/min的速度混合10min，得混合物B，再向混合物B中加入二氢吡啶和琥珀酸钡，并以300r/min的速度混合10min，得混合物C，最后向混合物C中依次加入磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、远红外陶瓷粉和二硫化钼，并以370r/min的速度混合20min，即得混合橡胶料；
S2、润滑剂的制备：取矿物油、磷酸酯、二甲基硅油、碳黑、石墨和喹唑啉缓蚀剂混合均匀，并置于超声仪中超声10min即得润滑剂；
S3、合金橡胶半成品的制备：在成型模具上涂覆S2步骤制备的润滑剂，且涂覆厚度为0.2～0.5mm，再将成型模具的温度升至60℃，然后将S1步骤制备的混合橡胶料注入到成型模具中，再进行成型、脱模，即得合金橡胶半成品；
S4、合金橡胶半成品的硫化：将S3步骤制备的合金橡胶半成品转移至硫化床，并在110℃下进行预硫化20min，再将温度升至130℃下进行硫化60min，再冷却至室温即得合金橡胶成品，送至下料区，完成合金橡胶的生产工艺。
本发明中，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 82份，PVC树脂50份，二硫化钼3份，二甲基硅油8份，硬脂酸3份，远红外陶瓷粉6份，百菌灵3份，磷酸三(2-氯丙基)酯2份，三(2-氯乙基)磷酸酯2份，琥珀酸钡2份，二氢吡啶2份，防老剂1.5份，硫化剂1.5份；所述PVC树脂再使用前进行研磨，并过100目筛；所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油75份，磷酸酯15份，二甲基硅油10份，碳黑3份，石墨2份，喹唑啉缓蚀剂1份。
对实施例一～三生产工艺在生产过程中以及传统的NBR与PVC合金橡胶的生产工艺中氯气的产生量进行检测，并将实施例一～三的检测结果与传统的生产工艺的结果进行比较，结果如下：
实施例 一 二 三
氯气产生量 -36.4％ -34.9％ -33.5％
其中“-”表示相比于传统的NBR与PVC合金橡胶的检测结果降低。
实验结果表明，实施例一～三生产工艺所产生的氯气量要远低于传统生产工艺中氯气的产生量，且实施例一～三中氯气降低量相近，表明本发明提出的生产工艺稳定、重现率高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、混合橡胶料的制备：取NBR切片并置于密炼机中，并升温至60～80℃进行塑炼，再向密炼机中加入相应比例的PVC树脂，并以250～280r/min的速度混炼3～5min，即得混合物A，再向混合物A中依次加入二甲基硅油、硬脂酸、防老剂和硫化剂，继续以250～280r/min的速度混合5～10min，得混合物B，再向混合物B中加入二氢吡啶和琥珀酸钡，并以300～320r/min的速度混合5～10min，得混合物C，最后向混合物C中依次加入磷酸三(2-氯丙基)酯、三(2-氯乙基)磷酸酯、远红外陶瓷粉和二硫化钼，并以350～380r/min的速度混合10～20min，即得混合橡胶料；
S2、润滑剂的制备：取矿物油、磷酸酯、二甲基硅油、碳黑、石墨和喹唑啉缓蚀剂混合均匀，并置于超声仪中超声5～10min即得润滑剂；
S3、合金橡胶半成品的制备：在成型模具上涂覆S2步骤制备的润滑剂，再将成型模具的温度升至60～80℃，然后将S1步骤制备的混合橡胶料注入到成型模具中，再进行成型、脱模，即得合金橡胶半成品；
S4、合金橡胶半成品的硫化：将S3步骤制备的合金橡胶半成品转移至硫化床，并在90～110℃下进行预硫化20～40min，再将温度升至110～130℃下进行硫化60～100min，再冷却至室温即得合金橡胶成品，送至下料区，完成合金橡胶的生产工艺。
2.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 82～112份，PVC树脂32～56份，二硫化钼3～5份，二甲基硅油6～10份，硬脂酸3～6份，远红外陶瓷粉2～6份，百菌灵1～3份，磷酸三(2-氯丙基)酯2～5份，三(2-氯乙基)磷酸酯2～5份，琥珀酸钡2～4份，二氢吡啶1～2份，防老剂0.5～1.5份，硫化剂0.5～1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述合金橡胶料包括以下重量份的原料：NBR 97份，PVC树脂44份，二硫化钼4份，二甲基硅油8份，硬脂酸4份，远红外陶瓷粉4份，百菌灵2份，磷酸三(2-氯丙基)酯3份，三(2-氯乙基)磷酸酯3份，琥珀酸钡3份，二氢吡啶2份，防老剂1份，硫化剂1份。
4.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述磷酸三(2-氯丙基)酯和三(2-氯乙基)磷酸酯的质量比为1：1。
5.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述PVC树脂再使用前进行研磨，并过100目筛。
6.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油75～95份，磷酸酯12～15份，二甲基硅油5～10份，碳黑3～5份，石墨2～5份，喹唑啉缓蚀剂0.5～1.5份。
7.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述润滑剂包括以下重量份的原料：矿物油85份，磷酸酯13份，二甲基硅油8份，碳黑4份，石墨3份，喹唑啉缓蚀剂1份。
8.根据权利要求1所述的一种NBR与PVC合金橡胶生产工艺，其特征在于，所述润滑剂的涂覆厚度为0.2～0.5mm。
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