CN109824991A - 一种低成本高分散高气密性及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，涉及橡胶生产技术领域，具体为一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，由如下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶70～90份，天然橡胶10～30份，丁基再生橡胶10～30份，炭黑55～70份，纳米硅酸铝5～20份，石油树脂4～6份，环保环烷油6～12份，氧化锌2～4份，氧化镁0.1～0.25份，硬脂酸0.5～2份，均匀剂4～7份，促进剂1～2份，硫化剂0.5～1.5份。该低成本高分散高气密性及其制备工艺，通过配方与混炼工艺的优化设计，本发明胶料与现有技术相比，分散性与气密性更好，且成本更低。

Description

一种低成本高分散高气密性及其制备工艺

技术领域

本发明涉及橡胶生产技术领域，具体为一种低成本高分散高气密性及其制备工艺。

背景技术

溴化丁基橡具有优异的气体阻隔性能，但价格昂贵，且自粘性和互粘性差，为改善工艺性能，可并用天然橡胶，加入增粘助剂（包括树脂与油）。

但这些物质对气密性有不良影响，由于不同橡胶相间相容性有差异，而且胶料门尼较低，所以在混炼时胶料中的炭黑及粉料较难分散，同时也会影响气密性的缺点，为了改善分散性能，有的炼胶工艺将粉料采用预分散母胶颗粒形式，这样虽利于分散，但带来成本大幅增加，如何兼顾配方性能与成本合理匹配，一直是橡胶配方技术人员的研究主题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，解决了上述背景技术中提出的由于不同橡胶相间相容性有差异，而且胶料门尼较低，所以在混炼时胶料中的炭黑及粉料较难分散，同时也会影响气密性的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，所述由如下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶70～90份，天然橡胶10～30份，丁基再生橡胶10～30份，炭黑55～70份，纳米硅酸铝5～20份，石油树脂4～6份，环保环烷油6～12份，氧化锌2～4份，氧化镁0.1～0.25份，硬脂酸0.5～2份，均匀剂4～7份，促进剂1～2份，硫化剂0.5～1.5份。

可选的，所述包括以下步骤：

a）塑炼胶：将天然胶与丁基再生胶分别在密炼机塑炼，加天然胶，压上顶栓25-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到160℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分，加丁基再生胶，压上顶栓30-70s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到140℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

b）一段混炼：混炼在密炼机中进行，加入溴化丁基胶和塑炼后的天然橡胶、丁基再生胶，压上顶栓50s，提砣，加炭黑、粉料（所述的粉料为纳米硅酸铝、硬脂酸、树脂、均匀剂、促进剂），压上顶栓25s，提砣，加入环烷油，压上顶栓10s，提砣，压上顶栓到134℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

c）母炼胶经密炼机排胶后，胶料由双螺杆挤出机压片机压片，经隔离剂池后冷却、叠放，停放时间不少于8h；

d）终炼胶混炼：混炼在密炼机中进行，加一段混炼母胶、氧化锌、氧化镁、硫化剂，压上顶栓10-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到102℃排胶；密炼机转子转速20～30转/分；

e）终炼胶经密炼机排胶后，在开炼机上割刀3次，经隔离剂池后冷却、叠放。

本发明提供了一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，具备以下有益效果：

本发明采用溴化丁基胶与天然橡胶并用体系，在配方中加入丁基再生胶，改善了混炼时不同胶相间的相容性，减少了配方中油的用量，在提高气密性的同时又降低了胶料成本；

加入的纳米级片层状硅酸铝补强填料，正是由于自身的片层结构，因此具有优良的阻隔性能（气密性），在配方中既能提高气密层胶料的气密性，又能较低胶料的成本；

使用充油不溶性硫磺替代传统使用的硫磺粉，有效降低了硫磺由于静电作用的团聚和高温下熔融结团成粒子，改善了粉料的分散性，也有利于配方的均匀性和气密性，其中硫化剂为普通硫磺粉或不溶性硫磺，优选不溶性硫磺。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上； 术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后 端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件 必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明 的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而 不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种技术方案：一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，由如下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶70～90份，天然橡胶10～30份，丁基再生橡胶10～30份，炭黑55～70份，纳米硅酸铝5～20份，石油树脂4～6份，环保环烷油6～12份，氧化锌2～4份，氧化镁0.1～0.25份，硬脂酸0.5～2份，均匀剂4～7份，促进剂1～2份，硫化剂0.5～1.5份；

包括以下步骤：

a）塑炼胶：将天然胶与丁基再生胶分别在密炼机塑炼，加天然胶，压上顶栓25-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到160℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分，加丁基再生胶，压上顶栓30-70s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到140℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

b）一段混炼：混炼在密炼机中进行，加入溴化丁基胶和塑炼后的天然橡胶、丁基再生胶，压上顶栓50s，提砣，加炭黑、粉料（所述的粉料为纳米硅酸铝、硬脂酸、树脂、均匀剂、促进剂），压上顶栓25s，提砣，加入环烷油，压上顶栓10s，提砣，压上顶栓到134℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

c）母炼胶经密炼机排胶后，胶料由双螺杆挤出机压片机压片，经隔离剂池后冷却、叠放，停放时间不少于8h；

d）终炼胶混炼：混炼在密炼机中进行，加一段混炼母胶、氧化锌、氧化镁、硫化剂，压上顶栓10-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到102℃排胶；密炼机转子转速20～30转/分；

e）终炼胶经密炼机排胶后，在开炼机上割刀3次，经隔离剂池后冷却、叠放。

综上所述，该低成本高分散高气密性及其制备工艺；

实施例1

低成本高分散高气密性胶，包括溴化丁基橡胶70份，天然橡胶30份，丁基再生胶20份，炭黑62份、纳米硅酸铝20份，硬脂酸1份，环保型环烷油10份，均匀剂6份，C5树脂5份，氧化镁0.25份，氧化锌3份，促进剂DM1.9份，硫磺0.8份（组份比例按重量份数计）；

实施例2

低成本高分散高气密性胶，包括溴化丁基橡胶80份，天然橡胶20份，丁基再生胶30份，炭黑60份、纳米硅酸铝10份，硬脂酸1份，环保型环烷油10份，均匀剂6份，C5树脂5份，氧化镁0.25份，氧化锌3份，促进剂DM1.5份，IS6033 1.1份（组份比例按重量份数计）；

实施例3（对照例）

对照例胶料包括溴化丁基橡胶70份，天然橡胶30份，炭黑62份，硬脂酸1份，环保型环烷油13份，均匀剂6份，C5树脂5份，氧化镁0.18份，氧化锌-80 3份，促进剂DM 1.9份，硫磺 0.8份（组份比例按重量份数计）；

实施例1-3采用相同制备工艺，包括以下工艺步骤：

a）塑炼胶：将天然胶与丁基再生胶分别在密炼机塑炼，加天然胶，压上顶栓25-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到160℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分，加丁基再生胶，压上顶栓30-70s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到140℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

b）一段混炼：混炼在密炼机中进行，加入溴化丁基胶和塑炼后的天然橡胶、丁基再生胶，压上顶栓50s，提砣，加炭黑、粉料（所述的粉料为纳米硅酸铝、硬脂酸、树脂、均匀剂、促进剂），压上顶栓25s，提砣，加入环烷油，压上顶栓10s，提砣，压上顶栓到134℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

c）母炼胶经密炼机排胶后，胶料由双螺杆挤出机压片机压片，经隔离剂池后冷却、叠放，停放时间不少于8h；

d）终炼胶混炼：混炼在密炼机中进行，加一段混炼母胶、氧化锌、氧化镁、硫化剂，压上顶栓10-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到102℃排胶；密炼机转子转速20～30转/分；

e）终炼胶经密炼机排胶后，在开炼机上割刀3次，经隔离剂池后冷却、叠放。

实施例所述胶料配方性能如下表所示：

结论：从上述结果可以看出，实施例与对照例相比物性相当，实施例1分散性与气密性更好，成本更低。

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 (2)

1.一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，其特征在于：所述由如下重量份的原料组成：溴化丁基橡胶70～90份，天然橡胶10～30份，丁基再生橡胶10～30份，炭黑55～70份，纳米硅酸铝5～20份，石油树脂4～6份，环保环烷油6～12份，氧化锌2～4份，氧化镁0.1～0.25份，硬脂酸0.5～2份，均匀剂4～7份，促进剂1～2份，硫化剂0.5～1.5份。

2.根据权利要求1所述的一种低成本高分散高气密性及其制备工艺，其特征在于：所述包括以下步骤：

a）塑炼胶：将天然胶与丁基再生胶分别在密炼机塑炼，加天然胶，压上顶栓25-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到160℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分，加丁基再生胶，压上顶栓30-70s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到140℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

b）一段混炼：混炼在密炼机中进行，加入溴化丁基胶和塑炼后的天然橡胶、丁基再生胶，压上顶栓50s，提砣，加炭黑、粉料（所述的粉料为纳米硅酸铝、硬脂酸、树脂、均匀剂、促进剂），压上顶栓25s，提砣，加入环烷油，压上顶栓10s，提砣，压上顶栓到134℃排胶；密炼机转子转速35～45转/分；

c）母炼胶经密炼机排胶后，胶料由双螺杆挤出机压片机压片，经隔离剂池后冷却、叠放，停放时间不少于8h；

d）终炼胶混炼：混炼在密炼机中进行，加一段混炼母胶、氧化锌、氧化镁、硫化剂，压上顶栓10-80s（期间提砣调整），提砣，压上顶栓到102℃排胶；密炼机转子转速20～30转/分；

e）终炼胶经密炼机排胶后，在开炼机上割刀3次，经隔离剂池后冷却、叠放。