CN111205532A - 一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料及其制备工艺与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，它由以下质量份数的组分制成：基础生胶100份，硫化剂1.5‑2.5份，硫化促进剂1.2‑2.0份，氧化锌3‑5份，硬脂酸1份，增塑剂3‑8份，防老剂2份，微晶石蜡3份，补强填充剂45‑60份，氧化钙1‑10份、氧化铝0.5‑3份，木炭末1‑5份。所述硫化剂为硫磺。木炭末的细度为200目；其制备方法，包括称量与配合、塑炼、一段混炼、冷却、二段混炼、快速冷却、回炼挤压出片、贴胶‑硫化。本发明在原料中配入的特殊吸水气配合剂，该可有效吸收将橡胶材料各组分带入的微量水气以及化合橡胶硫化过程中产生的水气；而且本发明还适宜于在现场施工作业，可在常压下以热空气或热水下为加热介质进行硫化,具有很好的适用性、经济性和操作性。

Description

一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料及其制备工艺与应用
技术领域
本发明涉及橡胶胶料配方及橡胶炼胶技术领域，特别涉及一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料及其制备工艺与应用。
背景技术
随着工业化的不断发展前进，对橡胶胶料的需求也越来越高，胶料使用的工况条件越来越苛刻，由于产品应用的多样化出现，有些还需要现场施工，橡胶配方还需满足现场施工条件下的常压低温硫化。但现有的橡胶胶料制备工艺中，橡胶胶料在制备时，由于橡胶各配合剂含有微量水气及硫化过程中产生的水气会使胶料在硫化过程中形成气泡或空洞，影响硫化胶料的致密度及整体物理机械性能，从而不能满足现场施工条件下的常压低温硫化橡胶衬里类产品及其他常压低温硫化产品的施工要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种能在硫化过程中自动吸收化合配合材料的水气及硫化过程产生的水气，消除产生气泡或气孔的内在原因，提升硫化胶料致密度与整体物理机械性能，且能以常压热空气或热水作为加热介质进行硫化的常压低温硫化自吸水气橡胶胶料及其制备工艺与应用。
具体技术方案如下：
一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，其特征在于，它由以下质量份数的组分制成：基础生胶100份，硫化剂1.5-2.5份，硫化促进剂1.2-2.0份，氧化锌3-5份，硬脂酸1份，增塑剂3-8份，防老剂2份，微晶石蜡3份，补强填充剂45-60份，氧化钙1-10份、氧化铝0.5-3份，木炭末1-5份。所述硫化剂为硫磺。木炭末的细度为200目。
一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 称量与配合：按所述配方分别称取好各组分；之后先将氧化钙、氧化铝、木炭末混合均匀制得吸水配合剂；将基础生胶、增塑剂、微晶石蜡、补强填充剂混合均匀得到预混料；硫化剂和硫化促进剂称量好后隔离放置；
S2.塑炼：将预混料以及吸水配合剂的二分之一到五分之四均匀混合放入炼胶设备进行塑炼，得到塑炼胶；
S3.一段混炼：将塑炼胶、硫化促进剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂以及剩余的吸水配合剂混合均匀放入密炼机中进行混炼得到一段混炼胶；
S4.冷却：将制得的一段混炼胶冷却至常温；
S5.二段混炼：将冷却好的一段混炼胶与硫化剂混合放入密炼机中进行混炼得到二段混炼胶；
S6. 快速冷却：将二段混炼胶进行快速充分冷却至常温后得到常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，存放待用；存放不能堆积过高，存放中保证通风和降温，胶料在存放中要进行温湿度的监控，避免在存放中环境的变化导致胶料失效。
进一步地，步骤S2所用吸水配合剂的量为其总量的三分之二。
一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品及其他常压低温硫化制品的应用。
一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品及其他常压低温硫化制品的应用方法，包括以下步骤：
a. 回炼挤压出片：将常压低温硫化自吸水气橡胶胶料放入开炼机回炼后，用挤出机挤压出橡胶片待用；
b.贴胶：在需要衬橡胶的容器或设备进行表面涂刷粘合剂，风干后步骤a得到的橡胶片粘贴到需要衬橡胶的容器或设备；
c.硫化：将步骤b得到的粘贴了橡胶片的容器或设备放入密封装置（或直接进行简易的密封）内，往密封装置内引入热空气或热水进行低温加热，在常压下后硫化，在容器内壁即形成一层保护胶层，提高容器的防腐蚀等性能。
所述热空气或热水的温度为130-180℃。
本发明在原料中配入的特殊吸水气配合剂，该吸水气配合剂可有效吸收将橡胶材料各组分带入的微量水气以及化合橡胶硫化过程中产生的水气，保证现场施工化工衬里硫化胶料结构致密，保证使用要求，同时吸水气配合剂还可作为胶料的固体填充剂均匀分散在胶料里，形成质地均匀致密的胶料；在胶料混炼作业中，将硫化剂及硫化促进剂分成不同阶段加入，采取二段混炼，避免胶料在混炼过程中焦烧;本发明适宜于在现场施工作业，可在常压下以热空气或热水下为加热介质进行硫化；适合于化工、石油等行业容器内壁的衬里施工，也适宜于其他需常压低温硫化的橡胶产品，具有很好的适用性、经济性和操作性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在发明的范围内。
实施例一：
一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品的应用方法：
S1. 称量与配合：按所述配方分别称取好各组分；之后先将氧化钙、氧化铝、木炭末混合均匀制得吸水配合剂；将基础生胶、增塑剂、微晶石蜡、补强填充剂混合均匀得到预混料；硫化剂和硫化促进剂称量好后隔离放置；
S2.塑炼：将预混料以及吸水配合剂的三分之二均匀混合放入炼胶设备进行塑炼，得到塑炼胶；
S3.一段混炼：将塑炼胶、硫化促进剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂以及剩余的吸水配合剂混合均匀放入密炼机中进行混炼得到一段混炼胶；
S4.冷却：将制得的一段混炼胶冷却至常温；
S5.二段混炼：将冷却好的一段混炼胶与硫化剂混合放入密炼机中进行混炼得到二段混炼胶；二段混炼温度低于一段混炼。
S6. 快速冷却：将二段混炼胶进行快速充分冷却至常温后得到常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，存放待用；存放不能堆积过高，存放中保证通风和降温，胶料在存放中要进行温湿度的监控，避免在存放中环境的变化导致胶料失效。
S7.回炼挤压出片：将步骤S6得到的橡胶胶料放入开炼机回炼后，按现场施工厚度用挤出机挤压出橡胶片待用；
S8.贴胶：在需要衬橡胶的容器或设备进行表面涂刷粘合剂，风干后步骤S7得到的橡胶片粘贴到需要衬橡胶的容器或设备；
S9.硫化：将步骤b得到的粘贴了橡胶片的容器或设备放入密封装置内，往密封装置内引入热空气或热水（130-135℃）进行低温加热，在常压下后硫化，在容器内壁即形成一层保护胶层，提高容器的防腐蚀等性能。
对照例一：
对照例一与实施例一的区别在于：对照例一中未加入吸水配合剂。
表1：实施例一与对照例一的制得硫化胶层性能数据对照表
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由此可见，加入吸水配合剂制得的硫化胶层在各方面性能上都明显优于与未加入吸水配合剂制得硫化胶层。
实施例二：
一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品的应用方法：
S1. 称量与配合：按所述配方分别称取好各组分；之后先将氧化钙、氧化铝、木炭末混合均匀制得吸水配合剂；将基础生胶、增塑剂、微晶石蜡、补强填充剂混合均匀得到预混料；硫化剂和硫化促进剂称量好后隔离放置；
S2.塑炼：将预混料以及吸水配合剂的五分之四均匀混合放入炼胶设备进行塑炼，得到塑炼胶；
S3.一段混炼：将塑炼胶、硫化促进剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂以及剩余的吸水配合剂混合均匀放入密炼机中进行混炼得到一段混炼胶；
S4.冷却：将制得的一段混炼胶冷却至常温；
S5.二段混炼：将冷却好的一段混炼胶与硫化剂混合放入密炼机中进行混炼得到二段混炼胶；二段混炼温度低于一段混炼。
S6. 快速冷却：将二段混炼胶进行快速充分冷却至常温后得到常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，存放待用；存放不能堆积过高，存放中保证通风和降温，胶料在存放中要进行温湿度的监控，避免在存放中环境的变化导致胶料失效。
S7.回炼挤压出片：将步骤S6得到的橡胶胶料放入开炼机回炼后，按现场施工厚度用挤出机挤压出橡胶片待用；
S8.贴胶使用：在需要衬橡胶的容器或设备进行表面涂刷粘合剂，风干后步骤S7得到的橡胶片粘贴到需要衬橡胶的容器或设备；
S9.硫化：将步骤b得到的粘贴了橡胶片的容器或设备放入密封装置内，往密封装置内引入热空气或热水（165-170℃）进行低温加热，在常压下后硫化，在容器内壁即形成一层保护胶层，提高容器的防腐蚀等性能。
对照例二：
对照例二与实施例二的区别在于：对照例二中未加入吸水配合剂。
表2：实施例二与对照例二的制得硫化胶层性能数据对照表
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由此可见，加入吸水配合剂制得的硫化胶层在各方面性能上都明显优于与未加入吸水配合剂制得硫化胶层。
本发明的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，其特征在于，它由以下质量份数的组分制成：基础生胶100份，硫化剂1.5-2.5份，硫化促进剂1.2-2.0份，氧化锌3-5份，硬脂酸1份，增塑剂3-8份，防老剂2份，微晶石蜡3份，补强填充剂45-60份，氧化钙1-10份、氧化铝0.5-3份，木炭末1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，其特征在于：所述硫化剂为硫磺。
3.根据权利要求1所述的一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，其特征在于：木炭末的细度为200目。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 称量与配合：按所述配方分别称取好各组分；之后先将氧化钙、氧化铝、木炭末混合均匀制得吸水配合剂；将基础生胶、增塑剂、微晶石蜡、补强填充剂混合均匀得到预混料；硫化剂和硫化促进剂称量好后隔离放置；
S2.塑炼：将预混料以及吸水配合剂的二分之一到五分之四均匀混合放入炼胶设备进行塑炼，得到塑炼胶；
S3.一段混炼：将塑炼胶、硫化促进剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂以及剩余的吸水配合剂混合均匀放入密炼机中进行混炼得到一段混炼胶；
S4.冷却：将制得的一段混炼胶冷却至常温；
S5.二段混炼：将冷却好的一段混炼胶与硫化剂混合放入密炼机中进行混炼得到二段混炼胶；
S6. 快速冷却：将二段混炼胶进行快速充分冷却至常温后得到常压低温硫化自吸水气橡胶胶料，待用。
5.根据权利要求4所述一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料的制备方法，其特征在于：步骤S2所用吸水配合剂的量为其总量的三分之二。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品及其他常压低温硫化制品的应用。
7.根据权利要求6所述一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品及其他常压低温硫化制品的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.回炼挤压出片：将常压低温硫化自吸水气橡胶胶料放入开炼机回炼后，用挤出机挤压出橡胶片待用；
b.贴胶：在需要衬橡胶的容器或设备进行表面涂刷粘合剂，风干后步骤a得到的橡胶片粘贴到需要衬橡胶的容器或设备；
c.硫化：将步骤b得到的粘贴了橡胶片的容器或设备放入密封装置内，往密封装置内引入热空气或热水进行低温加热，在常压下后硫化。
8.根据权利要求7所述一种常压低温硫化自吸水气橡胶胶料在制备橡胶衬里类制品及其他常压低温硫化制品的应用方法，其特征在于：所述热空气或热水的温度为130℃～180℃。
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