CN108440800B - 一种低门尼粘度恒定的天然橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属天然橡胶加工领域，涉及一种低门尼粘度恒定的天然橡胶，是取标准橡胶、异戊橡胶、胶清橡胶和杂胶混合后置于密炼机中混炼后压出胶片，检验合格存放。本发明采用干混(搅)法物理反应制备工艺，以低门尼粘度的低分子量胶料作为增塑剂，通过密炼工艺的干混法可以润滑天然橡胶分子链之间的链结，抑制磷脂基、醛基等官能团反应，延缓橡胶烃大分子之间发生交联，阻止硬化，并使制备的天然橡胶符合低门尼粘度的标准，且其贮存硬化变化值小，制备工艺简单，无污染，生产效率高，且产品具有门尼粘度低、变化值小、恒定时间长、性能稳定、一致性好等特点。

Description

一种低门尼粘度恒定的天然橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属天然橡胶加工领域，涉及一种天然橡胶及其制备方法，具体是一种低门尼粘度恒定的天然橡胶及其制备方法。
背景技术
门尼粘度是反映橡胶加工性能好坏和分子量高低及分布范围宽窄的一项指标。一般而言，橡胶门尼粘度高，其分子量高，分布范围宽，相对硬度、物理强度较高，胶料不易混炼均匀及挤出加工；橡胶门尼粘度低，其分子量低，分布范围窄，易于加工，但胶料易粘辊，且门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低，影响产品性能。
天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子量较大，分子链两端存在弱极性官能团磷脂基、蛋白质、醛基等，在贮存过程中，醛基会发生缩合作用，或是在一个橡胶分子内醛基发生缩合，或是在一个橡胶分子与另一个橡胶分子中的醛基互相缩合，使橡胶烃分子链之间发生链缠绕交联，形成网状，逐渐硬化，使门尼粘度升高，影响天然橡胶的使用加工性能。
低门尼粘度恒定的天然橡胶是一种门尼粘度保持在50-65之间的天然橡胶，其传统的制备工艺主要是在新鲜胶乳中加入胺类、硫醇类及水合肼类等化合物经过混合后，加酸凝固、脱水、漂洗、造粒、干燥制得，属于液相法化学反应制备低恒粘天然橡胶。但这种天然橡胶门尼粘度保存恒定时间短，而且羟胺类、硫醇类及水合肼类化合物不环保，会减缓天然橡胶硫化速度，且用酸凝固胶乳也会造成环境污染。
杂胶是杯凝胶、胶线、泥胶、废水胶、凝块碎胶、工厂杂胶等的总称，在胶乳生产和橡胶加工过程中会出现大量的杂胶，因其品质差，主要用作生产低等级生胶的原料，附加值低。
发明内容
本发明的目的是提供一种低门尼粘度恒定的天然橡胶及其制备方法，以低门尼粘度的低分子量胶料作为增塑剂，可以润滑天然橡胶分子链之间的链结，抑制磷脂基、醛基等官能团反应，延缓橡胶烃大分子之间发生交联，阻止硬化，达到天然橡胶门尼粘度恒定的效果，属于干混(搅)法物理反应制备低恒粘橡胶，制备工艺简单，无污染，生产效率高，且制得的橡胶一致性和稳定性好。
本发明所采用的技术方案：
一种低门尼粘度恒定的天然橡胶，是取标准橡胶、异戊橡胶、胶清橡胶和杂胶混合后置于密炼机中混炼、压出胶片而制成，其中按重量百分比计各组分的含量为：标准橡胶30.0～70.0％、异戊橡胶5.0～25.0％、胶清橡胶5.0～25.0％和杂胶5.0～20.0％；所述标准橡胶是十号子午线橡胶、5号标准橡胶或全乳橡胶。
一种上述低门尼粘度恒定的天然橡胶的制备方法，其具体步骤如下：
1、按配比分别取标准橡胶、异戊橡胶、胶清橡胶和杂胶投入密炼机中，设定密炼机工艺条件：低压力：2～3MPa，低转速：20～30r/min。
2、在密炼机中用剪切型转子进行剪切破胶，25～30s后，升起密炼机的上顶栓到底，翻搅10～15s，再压紧；100～110℃时升起密炼机的上顶栓到底，翻搅10～15s，再压紧；125～130℃时升起密炼机的上顶栓到底，排出胶料。
3、胶料经双螺杆压片机压出胶片，冷却。设定双螺杆压片机工艺条件：低压力：1～2MPa，低转速：10～20r/min。
4、接取胶片，检验合格存放。
本发明以低门尼粘度的低分子量胶料作为增塑剂，通过密炼工艺的干混法可以润滑天然橡胶分子链之间的链结，抑制磷脂基、醛基等官能团反应，延缓橡胶烃大分子之间发生交联，阻止硬化，并使制备的天然橡胶的门尼粘度在50～60之间保持6个月以上，门尼粘度的贮存硬化变化值小于3，塑性初值(P0)>25，属于干混(搅)法物理反应制备低恒粘橡胶，制备工艺简单，无污染，生产效率高，且产品具有门尼粘度低、变化值小、恒定时间长、性能稳定、一致性好等特点。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
本发明使用密封式炼胶机XM-370(大连橡胶塑料机械股份有限公司购买,下文简称XM-370密炼机)进行试验和生产，设备条件，工艺步骤如下：
密炼机条件：气压：0.2～0.4MPa；水温：25～35℃。
实施例一
1、按重量百分比分别取十号子午线橡胶65.0％、异戊橡胶10.0％、胶清橡胶20.0％和杂胶5.0％，将各料投入XM-370密炼机中，设定密炼机工艺条件：低压力：2～3MPa，低转速：20～30r/min。
2、在密炼机中用剪切型转子进行剪切破胶，25s后，升起密炼机的上顶栓到底，翻搅10s，再压紧；100℃时升起密炼机的上顶栓到底，翻搅10s，再压紧；125℃时升起密炼机的上顶栓到底，排出胶料。
3、胶料经双螺杆压片机压出胶片，冷却。设定双螺杆压片机工艺条件：低压力：1～2MPa，低转速：10～20r/min。
4、接取胶片，检验合格存放。
实施例二
1、按重量百分比分别取5号标准橡胶50.0％、异戊橡胶15.0％、胶清橡胶25.0％和杂胶10.0％，将各料投入XM-370密炼机中，设定密炼机工艺条件：低压力：2～3MPa，低转速：20～30r/min。
2、在密炼机中用剪切型转子进行剪切破胶，30s后，升起密炼机的上顶栓到底，翻搅12s，再压紧；105℃时升起密炼机的上顶栓到底，翻搅15s，再压紧；130℃时升起密炼机的上顶栓到底，排出胶料。
3、胶料经双螺杆压片机压出胶片，冷却。设定双螺杆压片机工艺条件：低压力：1～2MPa，低转速：10～20r/min。
4、接取胶片，检验合格存放。
实施例三
1、按重量百分比分别取全乳橡胶40.0％、异戊橡胶25.0％、胶清橡胶15.0％和杂胶20.0％，将各料投入XM-370密炼机中，设定密炼机工艺条件：低压力：2～3MPa，低转速：20～30r/min。
2、在密炼机中用剪切型转子进行剪切破胶，28s后，升起密炼机的上顶栓到底，翻搅15s，再压紧；110℃时升起密炼机的上顶栓到底，翻搅13s，再压紧；128℃时升起密炼机的上顶栓到底，排出胶料。
3、胶料经双螺杆压片机压出胶片，冷却。设定双螺杆压片机工艺条件：低压力：1～2MPa，低转速：10～20r/min。
4、接取胶片，检验合格存放。
检验：
为验证本发明的效果，取上述实施例中的生产的产品进行检测，在生产结束时、贮存3个月、贮存6个月、贮存8个月，分四个时间检测所得产品的门尼粘度。试验采用成对法设计，以常规低门尼粘度天然橡胶(组分：天然胶乳、羟胺类化合物、水合肼类化合物、硫醇类化合物。制备工艺：湿法混合制备)为对照，各项重复3次，计算平均值。结果见表1。
表1天然橡胶的门尼粘度贮存及检测情况
上述天然橡胶贮存过程中门尼粘度的检测结果表明，与采用传统湿法混合工艺制备的天然橡胶相比，本发明以标准橡胶、异戊橡胶、胶清橡胶和杂胶为原料，采用干法混炼工艺制备天然橡胶，能有效降低门尼粘度，使之符合低门尼粘度天然橡胶的标准，且贮存变化值较小，贮存至少6个月的硬化变化值小于3，明显优于采用传统湿法混合工艺制备的天然橡胶。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种低门尼粘度恒定的天然橡胶，其特征是取标准橡胶、异戊橡胶、胶清橡胶和杂胶混合后置于密炼机中混炼、压出胶片而制成，其中按重量百分比计各组分的含量为：标准橡胶30.0～70.0％、异戊橡胶5.0～25.0％、胶清橡胶5.0～25.0％和杂胶5.0～20.0％；所述标准橡胶是十号子午线橡胶、5号标准橡胶或全乳橡胶。
2.一种权利要求1所述的低门尼粘度恒定的天然橡胶的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：
1)、按配比分别取标准橡胶、异戊橡胶、胶清橡胶和杂胶投入密炼机中，设定密炼机工艺条件：低压力：2～3MPa，低转速：20～30r/min；
2)、在密炼机中用剪切型转子进行剪切破胶，25～30s后，升起密炼机的上顶栓到底，翻搅10～15s，再压紧；100～110℃时升起密炼机的上顶栓到底，翻搅10～15s，再压紧；125～130℃时升起密炼机的上顶栓到底，排出胶料；
3)、胶料经双螺杆压片机压出胶片，冷却； 设定双螺杆压片机工艺条件：低压力：1～2MPa，低转速：10～20r/min；
4)、接取胶片，检验合格存放。
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