CN109265770A - 一种用有机硅改性天然乳胶生产tps高弹性颗粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，包括如下步骤：按比例将天然乳胶、甲基含氢硅油、硫磺、促进剂、防焦剂、防老剂、交联剂、发泡剂、颜料、碳酸钙、偶联剂加入炼胶机混炼得到混炼胶，将混炼胶放入挤出机中，进行预硫化和剪切；得到的胶料冷却后放入硫化罐中加压硫化成型,得到硫化胶料，将硫化胶料粉碎造粒即得到TPS高弹性颗粒。该方法延长了门尼焦烧时间，保证了胶料的安全性；硫化速度快，提高了生产效率；降低了胶料的损耗；不会引起硫化制品物理机械性能下降。

Description

一种用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法
技术领域
本发明涉及天然乳胶材料技术领域，具体来说，涉及一种用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法。
背景技术
天然乳胶从广义上说是指植物产生的液汁，从品质和产量来说，橡胶树产生的液汁是最多最好的，因此，一般意义上的天然橡胶是指橡胶树的液汁，从割开的橡胶树皮中滴下的乳状物质制成，这种过程不会对树有损伤。树脂被采集后，即被搅拌和烘焙，制成的产品即为天然的、生物能分解的乳胶。天然乳胶具有低变应原，抗菌和抗尘特性，这使得它是过敏患者的最佳材料，力学性能极佳，具有高弹性，但其耐老化性、耐油性、耐候性、抗水损害能力差。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种用有机硅改性天然乳胶生产TPS(苯乙烯类热塑性弹性体)高弹性颗粒的方法，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，包括如下步骤：
(1)按重量份计，将天然乳胶100份、甲基含氢硅油5-10份、硫磺1-3份、促进剂0.5-1份、防焦剂0.2-0.5份、防老剂0.2-0.5份、交联剂0.5-1份、发泡剂1-3份、颜料1-3份、碳酸钙10-20份、偶联剂0.1-0.2份加入炼胶机混炼得到混炼胶，切片，放置6-12小时，备用；
(2)将混炼胶放入挤出机中，加热至190-220℃，进行预硫化和剪切，螺杆转速调整为30-60转/分；
(3)将步骤(2)得到的胶料冷却后放入硫化罐中加压0.3-0.5MPa硫化成型，得到硫化胶料，取出硫化胶料，放置5-8小时；
(4)将硫化胶料粉碎造粒即得到TPS高弹性颗粒。
进一步的，所述炼胶机为密炼机或开炼机。
进一步的，所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)。
进一步的，所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(CTP)。
进一步的，所述防老剂为N，N’-二(β-萘基)对苯二胺(DNP)。
进一步的，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)。
进一步的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)。
进一步的，所述颜料为钛白粉、酞菁蓝、酞菁绿、橡胶大红、柠檬黄、碳黑中的一种或多种。
进一步的，所述偶联剂为有机硅烷。
进一步的，步骤(3)中硫化成型的温度为140-150℃。
本发明的有益效果：本发明的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法延长了门尼焦烧时间，保证了胶料的安全性；硫化速度快，提高了生产效率；降低了胶料的损耗；不会引起硫化制品物理机械性能下降。该方法制备得到的TPS高弹性颗粒保持了天然乳胶制品的各项物理机械性能；由于有机硅的引入，大大提高了天然乳胶的耐候性，耐老化性，耐油性，抗水损害能力(指标平均提高3～10倍)；同时具备天然胶的物理机械性能，(如抗撕裂性，回弹性、磨耗、曲桡等)及加工性能，以及类似硅橡胶的化学性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)将天然乳胶100kg、甲基含氢硅油5kg、硫磺1kg、促进剂CZ 1kg、防焦剂CTP0.5kg、防老剂DNP 0.2kg、交联剂DCP 0.5kg、发泡剂AC 1kg、橡胶大红3kg、碳酸钙20kg、有机硅烷0.2kg加入炼胶机混炼得到混炼胶，切片，放置12小时，备用；
(2)将混炼胶放入挤出机中，加热至190℃，进行预硫化和剪切，螺杆转速调整为60转/分；
(3)将步骤(2)得到的胶料冷却后放入硫化罐中加压0.5MPa，在140-150℃硫化成型，得到硫化胶料，取出硫化胶料，放置8小时；
(4)将硫化胶料粉碎造粒即得到TPS高弹性颗粒。
实施例2
(1)将天然乳胶100kg、甲基含氢硅油10kg、硫磺1kg、促进剂CZ 0.5kg、防焦剂CTP0.2kg、防老剂DNP 0.5kg、交联剂DCP 1kg、发泡剂AC 3kg、酞菁蓝0.5kg、酞菁绿0.5kg、碳酸钙10kg、偶联剂0.1kg加入炼胶机混炼得到混炼胶，切片，放置6小时，备用；
(2)将混炼胶放入挤出机中，加热至220℃，进行预硫化和剪切，螺杆转速调整为30转/分；
(3)将步骤(2)得到的胶料冷却后放入硫化罐中加压0.3MPa，在140-150℃硫化成型，得到硫化胶料，取出硫化胶料，放置5小时；
(4)将硫化胶料粉碎造粒即得到TPS高弹性颗粒。
实施例3
(1)将天然乳胶100kg、甲基含氢硅油7.5kg、硫磺2kg、促进剂CZ 0.7kg、防焦剂CTP0.4kg、防老剂DNP 0.4kg、交联剂DCP 0.7kg、发泡剂AC 2kg、柠檬黄2kg、碳酸钙15kg、偶联剂0.15kg加入炼胶机混炼得到混炼胶，切片，放置9小时，备用；
(2)将混炼胶放入挤出机中，加热至205℃，进行预硫化和剪切，螺杆转速调整为45转/分；
(3)将步骤(2)得到的胶料冷却后放入硫化罐中加压0.4MPa，在140-150℃硫化成型，得到硫化胶料，取出硫化胶料，放置6.5小时；
(4)将硫化胶料粉碎造粒即得到TPS高弹性颗粒。
实施例4
对实施例1-3所得的TPS高弹性颗粒的各项性能进行测试，测试结果如表1所示：
表1用有机硅改性天然乳胶生产的TPS高弹性颗粒的性能数据
项目 实施例1 实施例2 实施例3
耐候性 优 优 优
气密性 良 优 良
耐燃性 可 可 可
耐冲击性 优 优 优
回弹性 优 优 优
耐磨性 优 优 良
抗水损害性 优 优 优
最高使用温度(℃) 120 120 120
长期使用温度上限(℃) 85 88 88
脆性温度(℃) -70 -66 -65
抗撕裂性 优 优 优
100％定伸强度(kPa) 700 770 900
压缩永久变形 良 良 良
扯断强度(％) 650 750 900
扯断强度(Mpa) 18 24 30
密度(g/cm<sup>3</sup>) 0.9 0.9 0.9
导热系数(W/(cm·℃)) 1.5X10<sup>-5</sup> 1.5X10<sup>-5</sup> 1.5X10<sup>-5</sup>
体积膨胀率(1/℃) 6.7X10<sup>-4</sup> 6.7X10<sup>-4</sup> 6.7X10<sup>-4</sup>
由表1数据可知，用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法得到的产品保持了天然乳胶制品的各项物理机械性能；并大大提高了天然乳胶的耐候性，耐老化性，耐油性，抗水损害能力(指标平均提高3～10倍)；同时具备天然胶的物理机械性能，(如抗撕裂性，回弹性、磨耗、曲桡等)及加工性能，以及类似硅橡胶的化学性能。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法延长了门尼焦烧时间，保证了胶料的安全性；硫化速度快，提高了生产效率；降低了胶料的损耗；不会引起硫化制品物理机械性能下降。该方法制备得到的TPS高弹性颗粒保持了天然乳胶制品的各项物理机械性能；由于有机硅的引入，大大提高了天然乳胶的耐候性，耐老化性，耐油性，抗水损害能力(指标平均提高3～10倍)；同时具备天然胶的物理机械性能，(如抗撕裂性，回弹性、磨耗、曲桡等)及加工性能，以及类似硅橡胶的化学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按重量份计，将天然乳胶100份、甲基含氢硅油5-10份、硫磺1-3份、促进剂0.5-1份、防焦剂0.2-0.5份、防老剂0.2-0.5份、交联剂0.5-1份、发泡剂1-3份、颜料1-3份、碳酸钙10-20份、偶联剂0.1-0.2份加入炼胶机混炼得到混炼胶，切片，放置6-12小时，备用；
（2）将混炼胶放入挤出机中，加热至190-220℃，进行预硫化和剪切，螺杆转速调整为30-60转/分；
（3）将步骤（2）得到的胶料冷却后放入硫化罐中加压0.3-0.5MPa硫化成型,得到硫化胶料，取出硫化胶料，放置5-8小时；
（4）将硫化胶料粉碎造粒即得到TPS高弹性颗粒。
2.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述炼胶机为密炼机或开炼机。
3.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
4.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述防焦剂为N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺。
5.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述防老剂为N,N'-二（β-萘基）对苯二胺。
6.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
7.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
8.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述颜料为钛白粉、酞菁蓝、酞菁绿、橡胶大红、柠檬黄、碳黑中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，所述偶联剂为有机硅烷。
10.根据权利要求1所述的用有机硅改性天然乳胶生产TPS高弹性颗粒的方法，其特征在于，步骤（3）中硫化成型的温度为140-150℃。
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