CN109306092A - 一种耐温弹性缓冲垫用材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐温弹性缓冲垫用材料及其制备工艺，涉及橡胶制品加工领域。本发明以重量份计包括如下组份：天然橡胶30‑65份、丁苯橡胶30‑65份、丁基橡胶1‑10份、炭黑40‑70份、改性纳米碳酸钙5‑15份、油膏1‑3份、加工油5‑15份、硬脂酸锌/硬脂酸1.5‑4份、古马隆树脂4‑9份、硫化剂4.5‑6份、促进剂1.5‑2.5份、防护助剂7‑10份、活性剂3‑7份；以重量份计天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶份数和为100份。本发明通过以天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶并用组成主胶体系，并添加有，解决了现有的问题改性纳米碳酸钙以及油膏，使得本发明制得的材料具有耐油、耐高温、耐低温以及高弹性性能。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制品加工领域，特别是涉及一种耐温弹性缓冲垫用材料及其制备工艺。
背景技术
冲击是在经济建设和实际生产中经常遇到的问题。凡是仪表、仪器、机器、建筑物、桥梁、车辆、船舶、飞机、卫星等都不可避免的要发生各种各样的冲击。严重的冲击，会对机器设备以及人员带来各种危害。
人们常用缓冲垫来减弱、缓解冲击，缓冲垫具有保护装置不被损坏并协助装置恢复的作用，因此缓冲垫材料要具有很高强度和良好的韧性、回弹性。目前，随着工业的迅速发展，现有缓冲垫材料所能承受的冲击强度和回弹性渐渐不能满足人们的需要，同时现有的缓冲垫材料多不能同时具有优异的耐油、耐高温及耐低温，所以需要提供一种新的缓冲垫材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐温弹性缓冲垫用材料及其制备工艺，通过以天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶并用组成主胶体系，并添加有，解决了现有的问题改性纳米碳酸钙以及油膏，使得本发明制得的材料具有耐油、耐高温、耐低温以及高弹性性能。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明一种耐温弹性缓冲垫用材料，以重量份计包括如下组份：天然橡胶30-65份、丁苯橡胶30-65份、丁基橡胶1-10份、炭黑40-70份、改性纳米碳酸钙5-15份、油膏1-3份、加工油5-15份、硬脂酸锌/硬脂酸1.5-4份、古马隆树脂4-9份、硫化剂4.5-6份、促进剂1.5-2.5份、防护助剂7-10份、活性剂3-7份；
其中，以重量份计天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶份数和为100份。
进一步地，所述丁苯橡胶选用溶聚丁苯橡胶。
进一步地，所述炭黑选用N220、N234、N330、N326或N339中的一种或多种。
进一步地，所述改性纳米碳酸钙的改性方法包括如下步骤：
S01、将碳酸钙粉末用乙醇和聚乙二醇的混合溶液浸泡3-5分钟；过滤干燥得预处理碳酸钙粉末；
S02、将所得处理碳酸钙粉末搅拌溶于质量浓度为0.5-1％的氢氧化钙溶液中配置形成浆液；
S03、向浆液中添加适量小苏打调节PH至8-9；
S04、加热浆液至50-60℃，并向浆液中加入改性剂搅拌反应15-20分钟得到表面改性纳米碳酸钙浆料；
S05、将所得改性纳米碳酸钙浆料过滤，并用质量浓度为1.2-3.5％的改性剂溶液洗涤3-5次，干燥和粉碎得表面改性纳米碳酸钙。
进一步地，所述S04中的改性剂添加量与碳酸钙粉末的重量比为1:20-30，所述改性剂包括铝酸酯偶联剂、硅烷、月桂酸、非离子型表面活性剂；所述铝酸酯偶联剂、硅烷、月桂酸、非离子型表面活性剂的摩尔比为：0.7:0.5:0.4:0.4。
一种耐温弹性缓冲垫用材料的制备工艺，包括入下步骤：
步骤1、将丁基橡胶、油膏、15％用量的炭黑、15％用量的加工油、硬脂酸锌/硬脂酸、古马隆树脂投入密炼机中密炼2-3分钟，得到丁基母炼胶；
步骤2、将天然橡胶、丁苯橡胶、85％用量的炭黑、85％用量的加工油、改性纳米碳酸钙投入密炼机中密炼2-3分钟，得到混合母炼胶；并重复返炼直至混合母炼胶门尼与丁基母炼胶的门尼差在5个单位内；
步骤3、将所得丁基母炼胶和混合母炼胶投入密炼机中升温至110℃，再投入活性剂、防护助剂继续密炼90-110秒并升温至160-170℃排胶；
步骤4、将步骤3制得的胶料冷却至40℃后投入密炼中，并加入硫化剂、促进剂密炼90-110秒并升温至105-110℃排胶即得。
进一步地，所述步骤2天然橡胶在投入密炼机前需切成单块重量为5-10kg的块状，并放入温度为50℃的恒温室中烘制24-48小时。
进一步地，所述步骤2中重复返炼的工艺设定为先投入80％的胶料，密炼55-70秒升温至105-110℃，再投入剩余80％的胶料密炼30-35秒升温至145-150℃并恒温密炼60-90秒；恒温密炼后在密炼20-30秒升温至155-160℃排胶即可。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过以天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶并用组成主胶体系，并添加有，解决了现有的问题改性纳米碳酸钙以及油膏，使得本发明制得的材料具有耐油、耐高温、耐低温以及高弹性性能；同时添加有加工油、硬脂酸锌/硬脂酸、古马隆树脂，能够降低生胶的门尼、粘性以及改善胶料的冷流，提高胶料的加工性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
实施例1
一种耐温弹性缓冲垫用材料，以重量份计包括如下组份：天然橡胶40份、溶聚丁苯橡胶55份、丁基橡胶5份、炭黑50份、改性纳米碳酸钙10份、油膏2份、加工油12份、硬脂酸锌/硬脂酸2.5份、古马隆树脂6份、硫化剂4.7份、促进剂2份、防护助剂8份、活性剂5份。
优选地，改性纳米碳酸钙的改性方法包括如下步骤：
S01、将碳酸钙粉末用乙醇和聚乙二醇的混合溶液浸泡3-5分钟；过滤干燥得预处理碳酸钙粉末；
S02、将所得处理碳酸钙粉末搅拌溶于质量浓度为0.5-1％的氢氧化钙溶液中配置形成浆液；
S03、向浆液中添加适量小苏打调节PH至8-9；
S04、加热浆液至50-60℃，并向浆液中加入改性剂搅拌反应15-20分钟得到表面改性纳米碳酸钙浆料；
S05、将所得改性纳米碳酸钙浆料过滤，并用质量浓度为1.2-3.5％的改性剂溶液洗涤3-5次，干燥和粉碎得表面改性纳米碳酸钙。
优选地，S04中的改性剂添加量与碳酸钙粉末的重量比为1:20-30，改性剂包括铝酸酯偶联剂、硅烷、月桂酸、非离子型表面活性剂；铝酸酯偶联剂、硅烷、月桂酸、非离子型表面活性剂的摩尔比为：0.7:0.5:0.4:0.4。
一种耐温弹性缓冲垫用材料的制备工艺，包括入下步骤：
步骤1、将丁基橡胶、油膏、15％用量的炭黑、15％用量的加工油、硬脂酸锌/硬脂酸、古马隆树脂投入密炼机中密炼2-3分钟，得到丁基母炼胶；
步骤2、将天然橡胶、丁苯橡胶、85％用量的炭黑、85％用量的加工油、改性纳米碳酸钙投入密炼机中密炼2-3分钟，得到混合母炼胶；并重复返炼直至混合母炼胶门尼与丁基母炼胶的门尼差在5个单位内；
步骤3、将所得丁基母炼胶和混合母炼胶投入密炼机中升温至110℃，再投入活性剂、防护助剂继续密炼90-110秒并升温至160-170℃排胶；
步骤4、将步骤3制得的胶料冷却至40℃后投入密炼中，并加入硫化剂、促进剂密炼90-110秒并升温至105-110℃排胶即得。
优选地，步骤2天然橡胶在投入密炼机前需切成单块重量为5-10kg的块状，并放入温度为50℃的恒温室中烘制24-48小时。
优选地，步骤2中重复返炼的工艺设定为先投入80％的胶料，密炼55-70秒升温至105-110℃，再投入剩余80％的胶料密炼30-35秒升温至145-150℃并恒温密炼60-90秒；恒温密炼后在密炼20-30秒升温至155-160℃排胶即可。
实施例2
一种耐温弹性缓冲垫用材料，以重量份计包括如下组份：天然橡胶60份、溶聚丁苯橡胶35份、丁基橡胶5份、炭黑60份、改性纳米碳酸钙5份、油膏2份、加工油7份、硬脂酸锌/硬脂酸2份、古马隆树脂5份、硫化剂4.5份、促进剂1.5份、防护助剂7.5份、活性剂4份。
实施例3
一种耐温弹性缓冲垫用材料，以重量份计包括如下组份：天然橡胶45份、溶聚丁苯橡胶45份、丁基橡胶10份、炭黑45份、改性纳米碳酸钙15份、油膏3份、加工油12份、硬脂酸锌/硬脂酸3.5份、古马隆树脂7.5份、硫化剂6份、促进剂2.5份、防护助剂10份、活性剂5份。
其中，实施例1-3所用天然橡胶为SCR-10，
溶聚丁苯橡胶为SSBR2466，
炭黑为N330或N326。
对实施例1-3所得橡胶硫化制品进行性能检测如下所示：
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种耐温弹性缓冲垫用材料，其特征在于，以重量份计包括如下组份：天然橡胶30-65份、丁苯橡胶30-65份、丁基橡胶1-10份、炭黑40-70份、改性纳米碳酸钙5-15份、油膏1-3份、加工油5-15份、硬脂酸锌/硬脂酸1.5-4份、古马隆树脂4-9份、硫化剂4.5-6份、促进剂1.5-2.5份、防护助剂7-10份、活性剂3-7份；
其中，以重量份计天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶份数和为100份。
2.根据权利要求1所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料，其特征在于，所述丁苯橡胶选用溶聚丁苯橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料，其特征在于，所述炭黑选用N220、N234、N330、N326或N339中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料，其特征在于，所述改性纳米碳酸钙的改性方法包括如下步骤：
S01、将碳酸钙粉末用乙醇和聚乙二醇的混合溶液浸泡3-5分钟；过滤干燥得预处理碳酸钙粉末；
S02、将所得处理碳酸钙粉末搅拌溶于质量浓度为0.5-1％的氢氧化钙溶液中配置形成浆液；
S03、向浆液中添加适量小苏打调节PH至8-9；
S04、加热浆液至50-60℃，并向浆液中加入改性剂搅拌反应15-20分钟得到表面改性纳米碳酸钙浆料；
S05、将所得改性纳米碳酸钙浆料过滤，并用质量浓度为1.2-3.5％的改性剂溶液洗涤3-5次，干燥和粉碎得表面改性纳米碳酸钙。
5.根据权利要求4所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料，其特征在于，所述S04中的改性剂添加量与碳酸钙粉末的重量比为1:20-30，所述改性剂包括铝酸酯偶联剂、硅烷、月桂酸、非离子型表面活性剂；所述铝酸酯偶联剂、硅烷、月桂酸、非离子型表面活性剂的摩尔比为：0.7:0.5:0.4:0.4。
6.如权利要求1-5任意一所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料的制备工艺，其特征在于，包括入下步骤：
步骤1、将丁基橡胶、油膏、15％用量的炭黑、15％用量的加工油、硬脂酸锌/硬脂酸、古马隆树脂投入密炼机中密炼2-3分钟，得到丁基母炼胶；
步骤2、将天然橡胶、丁苯橡胶、85％用量的炭黑、85％用量的加工油、改性纳米碳酸钙投入密炼机中密炼2-3分钟，得到混合母炼胶；并重复返炼直至混合母炼胶门尼与丁基母炼胶的门尼差在5个单位内；
步骤3、将所得丁基母炼胶和混合母炼胶投入密炼机中升温至110℃，再投入活性剂、防护助剂继续密炼90-110秒并升温至160-170℃排胶；
步骤4、将步骤3制得的胶料冷却至40℃后投入密炼中，并加入硫化剂、促进剂密炼90-110秒并升温至105-110℃排胶即得。
7.根据权利要求6所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤2天然橡胶在投入密炼机前需切成单块重量为5-10kg的块状，并放入温度为50℃的恒温室中烘制24-48小时。
8.根据权利要求6所述的一种耐温弹性缓冲垫用材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤2中重复返炼的工艺设定为先投入80％的胶料，密炼55-70秒升温至105-110℃，再投入剩余80％的胶料密炼30-35秒升温至145-150℃并恒温密炼60-90秒；恒温密炼后在密炼20-30秒升温至155-160℃排胶即可。
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