CN1107485A - 多孔性透气透水橡胶组合物及此橡胶的制造方法 - Google Patents

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本发明是关于多孔性透气透水橡胶的组合物及 其制法，即将橡胶、塑胶、填充剂、防老剂、架桥剂、硫 磺及加硫促进剂等成分以适当比率混合，利用半硫化 (半交联)技术，先进行半硫化反应，成品经粉碎后，再 以加热加压技术结合成型，则成品具有特殊细小的气 孔，造成透气、透水的效果，同时又兼具极佳的物性。

Description

本发明是关于多孔性透气透水橡胶的组合物及其制法，即将橡胶、塑胶、填充剂、防老剂、架桥剂、硫磺及加硫促进剂等成分以适当比率混合，利用半硫化（半交联）技术，先进行半硫化反应，成品经粉碎后，再以加热加压技术结合成型，则成品具有特殊细小的气孔，造成透气、透水的效果，同时又兼具极佳的物性。
在制造多孔性透气、透水橡胶的开发过程中，有人提出在橡胶的配方中加入大量的无机盐类物质如氯化钠，成形后，再用水将此无机盐类溶解析出，即可得到具有多孔性连续透气、透水橡胶，但此方法费力、费时不具应用价值。有人提出利用废橡胶磨成细小颗粒或粉末之后，再与接着剂混合，将颗粒彼此结合成型，使其具有多孔性之效果，但此方法所得之成品，孔洞大小不一，且不够细致均匀、弹性与柔软性不佳，因为粉末之废橡胶，仅当填充剂使用，仍需依赖接着剂来结合颗粒，使成为一种具有多孔性之橡胶。
本所由于多年从事橡胶加工研究之经验，发现利用橡胶半硫化的方法，配合一些加工技巧，即可在不使用接着剂的情形下，很容易的制造出具有多孔性透气、透水且强度良好的橡胶。
本发明是利用一般橡胶（如天然橡胶、氯化橡胶、苯乙烯-丁烯橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、丙烯腈橡胶）与乙烯系之塑胶（如聚乙烯、乙烯-乙酸乙酯共聚合物）依100-40份与80-30份之重量比例混合，再加入填充剂0-100份，防老剂0-10份，架桥剂（过氧化二异丙苯）1-5份，硫磺1-10份，加硫促进剂1-10份等比例，在混炼机上混合均匀后，将混合好的未硫化材料以热压型机进行部分的硫化。在半硫化加工时是将未硫化之材料置放于热压模具中，模具温度设定在150-180℃，模具压力设定在70-150kg/cm2，即开始进行半硫化。半硫化的时间应视配方组成而定，一般设定在最佳硫化时间之一半时间为半硫化时间。半硫化后之材料冷却后以研磨机研磨成细小的粉末，粒径约100-200μ。将研磨好的半硫化粉末均匀的铺满在可压缩的模具中，然后将此模具放在热压成型机上成型，模具压力为70-150kg/cm2，模具温度为160-180℃，模具压缩量为40-60%，当硫化完成后不需冷却就能从模具内取出成品，即可得到一种具有多孔性透气、透水之橡胶制品。
图1为本发明制成橡胶的扫描电镜照片，该照片显示成品的孔洞结构，其孔洞相通具有透气透水效果。
本发明所做之成品具有如下优点：
1.成品的物性极为优良，因为它是一种半硫化的粉末所做成的多孔性硫化橡胶，粉末之间的结合是靠未硫化之部分，材料仍具塑性来相互结合，因此相容性相容性与结合性良好，故强度好。
2.成品的孔洞分布极为均匀细致且具通气性，因为它是以半硫化物质粉末来成型，其孔洞的分布均匀。如图1所示（此为以扫描电子显微镜（SEM）所照出来的相片，孔洞在40-60μm）。
3.成品的密度，可以适当的调整，从可压缩模具之压缩量及厚度垫片加以控制。
本发明所做之材料，将可应用在制鞋工业上，做成具有极佳透气功能又能兼顾强度要求之柔软性透气活动鞋垫，也可以应用在过滤器材上等。
为了更详细说明本发明的优点，以下列实施例来阐述，但本实施例并不限制本发明之专利申请范围。
实施例
取苯乙烯-丁烯橡胶（SBR）与乙烯-乙酸乙酯共聚物（EVA）塑胶依60份与40份之比例，再配合氧化锌（ZnO）1份，硬酯酸锌（H-St）0.5份，硫磺（S）1份，二硫化四甲基秋兰姆（Tetramethyl thiuram disulfide）（TMTD）0.4份，过氧化二异丙苯（Di-Cumyl Peroxide）（DCP）0.4份之比例，在混炼机上均匀混合。将混合好但未硫化之材料放置于热压机上进行半硫化反应，其加工条件为模温160℃，模压120kg/cm2，半硫化时间为8分钟。完成半硫化之材料，冷却后再以研磨机研磨成粒径约100-200μ的粉末。然后将粉末填满在一个可压缩的模具中，放入热压机上完成硫化，其加工条件为模温170℃，模压100kg/cm2，模具压缩量50%。
其详细的实施例组成与结果如表一，表二所示。结果发现本成品比一般多孔性的制成品物性优良。
表一：实施例之配方 单位：份
EVASBRZnOH-stSTMTDDCP 406010.51.00.40.4
表二：为实施例物性与一般透气鞋垫多孔性材料物性之比较
物性例别 实施例 一般多孔性透气鞋垫
拉力强度（Kgf/cm2)伸长率（％）撕裂强度（Kgf/cm2)密度（g/cm2)硬度（TypeC)孔洞性 22.03505.50.520相通 102504.00.318-30部分相通
孔洞大小 细致0-60μm 粗大0.5-1mm

Claims (6)

1、一种多孔性透气透水橡胶组合物，该组合物包括橡胶、塑胶、架桥剂，硫磺及加硫促进剂，和/或填充剂、防老剂，其重量比为橡胶100-40份、塑胶80-30份、架桥剂1-5份、硫磺1-10份、加硫促进剂1-100份、填充剂0-100份、防老剂0-10份。
2、根据权利要求1的组合物，其中橡胶可以是天然橡胶（NR）、氯化橡胶（CR）、苯乙烯-丁烯橡胶（SBR）、或丁基橡胶（IIR）;塑胶可以是乙烯系的聚合物、聚乙烯（PE）、或乙烯-乙酸乙酯共聚物（EVA）填充剂可以是碳酸钙、碳黑、或二氧化钛;架桥剂为过氧化二异丙苯（DCP）;加硫促进剂可以是氧化锌、硬酯酸锌、或二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）。
3、一种多孔性透气透水橡胶的制造方法，此方法是将如权利要求1的组合物成分，先均匀混合，放置于热压成型机上进行半硫化反应，成品经磨碎成粉末状后，再以加热加压成型。
4、根据权利要求3的制造方法，其中半硫化的温度为150-180℃，压力为70-150公斤/平方厘米。
5、根据权利要求3的制造方法，其中之粉末粒径在100-200微米间。
6、根据权利要求3的制造方法，其中的成型条件是模具压缩量为40-60%间，温度为160-180℃，压力为70-150公斤/平方厘米。
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