CN111574759A - 一种绿色环保橡塑制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种绿色环保橡塑制品及其制备方法。按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶10‑18份、聚氯乙烯树脂3‑9份、防护蜡2‑6份、填料1‑6份、阻燃剂4‑5份、发泡剂4‑7份、活性剂0.2‑0.5份、促进剂1‑5份、硫化剂0.1‑0.4份、氯化石蜡10‑20份、除味剂0.3‑2份，通过对制备原料择优选择，组分之间的比例控制，并添加除味剂，使得橡塑制品具有优异的机械性能之外还具有耐老化、耐水性的特点，环保安全，能够有效保护环境。

Description

一种绿色环保橡塑制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体涉及一种绿色环保橡塑制品及其制备方法。
背景技术
丁腈橡胶(NBR)具有良好的抗撕裂性能、较低的压缩变形性、优良的耐磨性能和耐油性能，其最大的用途是生产耐油胶管、阻燃输送带以及耐油橡胶密封垫材料，已广泛应用于汽车、航空航天、油田化工等领域。目前，对丁腈橡胶进行共混改性以寻找新的补强体系以及硫化体系已经成为优化丁腈橡胶性能的重要途径。
目前，利用动态硫化技术等技术，已经制备出丁腈胶/聚氯乙烯、丁腈胶/聚丙烯、丁腈胶/乙丙胶、丁腈胶/聚苯乙烯、丁腈胶/氯磺化聚乙烯、丁腈胶/聚酰胺、丁腈胶/丁基胶等共混产品，其中丁腈胶/聚氯乙烯共混胶用途最广泛。与单一的丁腈橡胶相比，共混橡胶的拉伸强度和抗撕性均有提高，但是共混型橡塑制品的压缩永久变形较大，已成为橡塑保温绝热材料制造的技术瓶颈。通过加入大量邻苯二甲酸酯增塑剂(DOP、DBP)来提高橡塑制品的回弹性，又容易导致VOC排放的超标，造成不环保的影响。
为此，研发一种绿色环保的橡塑制品成为了本领域技术人员研发的重点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶10-18份、聚氯乙烯树脂3-9份、防护蜡2-6份、填料1-6份、阻燃剂4-5份、发泡剂4-7份、活性剂0.2-0.5份、促进剂1-5份、硫化剂0.1-0.4份、氯化石蜡10-20份、除味剂0.3-2份。
作为本发明一种优选的技术方案，所述丁腈橡胶中丙烯腈的质量含量为33-40％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述填料为改性轻质碳酸钙。
作为本发明一种优选的技术方案，所述改性轻质碳酸钙为硅烷改性轻质碳酸钙。
作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷至少含有一个氨基，且其碳原子数为6-18。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、改性氢氧化镁、改性氢氧化铝、三氧化二铁、三嗪成炭剂中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阻燃剂为改性氢氧化镁。
作为本发明一种优选的技术方案，改性氢氧化镁的粒径为1-3μm。
作为本发明一种优选的技术方案，所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种或多种。
本发明的第二个方面提供了绿色环保橡塑制品的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、防护蜡、填料、阻燃剂、发泡剂、活性剂、氯化石蜡、除味剂加入密炼机共混，待共混料温度达到140-180℃排料；
(2)将密练排料至开练机并降温复练，温度降至60-100℃时，开片，冷却后存放20-26h；
(3)胶片存放20-26h后，开炼机继续混练，加入硫化剂和促进剂，混练均匀后出条，得到胶条；将胶条通过挤出机挤出成型，送入烘箱进行硫化发泡，烘箱温度为8段递增温度，分别为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、180℃、180℃，硫化发泡后冷却得到绿色环保橡塑制品。
有益效果：本发明提供了一种绿色环保橡塑制品及其制备方法，通过选择特殊的制备原料，尤其是选择以碳链长度为18-28个碳原子的氯化石蜡代替目前对碳链长度不做要求的氯化石蜡，使得到的橡塑制品中不含短链氯化石蜡，安全环保，解决了现有技术的橡塑制品中含有短链氯化石蜡而造成环境污染和危害健康的问题，另一方面通过选择丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂作为基体树脂材料，并添加防护蜡、填料、阻燃剂等助剂，以及组分之间的比例控制，使得橡塑制品具有优异的机械性能之外还具有耐老化、耐水性的特点。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶10-18份、聚氯乙烯树脂3-9份、防护蜡2-6份、填料1-6份、阻燃剂4-5份、发泡剂4-7份、活性剂0.2-0.5份、促进剂1-5份、硫化剂0.1-0.4份、氯化石蜡10-20份、除味剂0.3-2份。
在一种优选的实施方式中，本发明所述绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶13-16份、聚氯乙烯树脂4-7份、防护蜡3-5份、填料3-5.5份、阻燃剂4.3-4.8份、发泡剂4.5-6份、活性剂0.3-0.45份、促进剂2-4份、硫化剂0.1-0.4份、氯化石蜡13-18份、除味剂1-1.8份。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶14份、聚氯乙烯树脂5份、防护蜡4份、填料4.6份、阻燃剂4.7份、发泡剂5份、活性剂0.4份、促进剂3份、硫化剂0.2份、氯化石蜡15份、除味剂1.5份。
丁腈橡胶
本发明所述丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。
在一种优选的实施方式中，本发明所述丁腈橡胶中丙烯腈的质量含量为33-40％。
本发明所述丁腈橡胶可通过商购得到，牌号为JSRN230S。
聚氯乙烯树脂
本发明所述聚氯乙烯树脂是一种乙烯基的聚合物质，由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，还可在电气、电子工业中，用于制造插头、插座、开关和电缆。
在一种优选的实施方式中，本发明所述聚氯乙烯树脂的聚合度为700-1400。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述聚氯乙烯的牌号为SG7。
本发明采用丁腈橡胶和聚氯乙烯树脂作为橡塑制品的基体树脂，可进一步提高橡塑制品的耐寒性、机械性能、耐腐蚀性能；其可能存在的原因是由于，丁腈橡胶中含有丙烯腈结构，降低了分子的不饱和程度，腈基具有较强的吸电子能力，若选择非极性的聚合物，不利于发挥聚合物之间的协同作用，而配合有极性较强的聚氯乙烯树脂，可进一步提高聚合物之间的相容性，尤其是通过控制丁腈橡胶的丙烯腈含量以及聚氯乙烯的聚合度，可以提高共混物分子间的内聚力，使分子链间既紧密而又规整排列，有利于高分子结晶，进一步提高共混物的耐寒性、抗撕裂性，但是极性强的聚合物易吸水，影响橡塑制品的使用范围。
防护蜡
在一种优选的实施方式中，本发明所述防护蜡为微晶蜡。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述微晶蜡中异构烷烃的质量含量为36-39％。
本发明所述微晶蜡可通过商购得到，厂家包括但不限于上海君浦化工有限公司。
本发明通过添加防护蜡可以提高橡塑制品耐臭氧、耐老化的性能，其可能原因是由于本发明添加的防护蜡中异构烷烃的质量含量为35-40％，直链烷烃分子由于结构简单、对称性好，其迁移能力和结晶能力比较强，能快速迁移到橡胶表面结晶，但是形成的蜡膜较厚，密闭性较差，为解决这一问题，需要控制防护蜡中的碳链分布，缓减直链烷烃的迁移速率，有效控制蜡膜的成型质量，当异构烷烃的含量过少，膜层太厚，容易发生喷霜现象；当异构烷烃的含量过多，膜层太薄，难以形成连续致密的膜层；经过发明人多次试验研究，当异构烷烃的质量含量为36-39％，其效果最佳，有效提高橡塑制品的耐老化和耐臭氧性能。
填料
本发明所述填料是一种能提高橡塑制品强度的配合剂。
在一种优选的实施方式中，本发明所述填料选自滑石粉、硫酸钡、碳化硅、氮化硼、氧化铝、炭黑、白炭黑、改性轻质碳酸钙、碳酸钙中的一种或多种。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述填料为改性轻质碳酸钙。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述改性轻质碳酸钙为硅烷改性轻质碳酸钙。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述硅烷至少含有一个氨基，且其碳原子数为6-18。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述硅烷为N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的组合，其中N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的质量比为1：(1-7)。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述硅烷为N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的组合，其中N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的质量比为1：3。
在一种优选的实施方式中，本发明所述硅烷改性轻质碳酸钙的制备方法为：将1重量份的N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和1-7重量份的十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的用适量乙醇稀释后，加入5重量份的轻质碳酸钙，混合均匀，在35℃干燥2-4h并除去乙醇，再在70-85℃真空加热2-3h反应，得到硅烷偶联剂改性轻质碳酸钙。
现有技术常将碳酸钙、炭黑等无机材料加入橡胶、塑料等高分子体系中用于提高橡塑制品的机械性能，但是，并未达到理想效果，反而使得橡制品变硬，减弱橡塑制品的使用性；本申请的发明人在实验中发现，通过采用硅烷改性后的轻质碳酸钙，能够很大程度的改善橡塑制品的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性，还能提高橡塑制品的韧性，其可能存在的原因是由于，轻质碳酸钙表面含有很多的能量点，当填充到橡胶体系内以后，填料与聚合物之间的极性基团作用远远小于填料颗粒之间的作用，一方面轻质碳酸钙之间容易团聚，另一方面轻质碳酸钙表面的羟基易对橡胶分子产生物理化学吸附，形成一定的交联结构，减弱橡胶的发泡和硫化性能，进而使得橡胶变硬；而本发明采用的硅烷含有氨基，可以与填料表面的羟基作用，改变填料的表面能，增加填料与聚合物之间的相互作用，削弱填料离子之间的内聚力，进一步增加填料在聚合物体系中分散的均匀性，此外，硅烷中还含有长碳链，以轻质氢氧化钙为核心增强点，以长碳链为第二增强点，形成了增强缓冲结构，减弱填料在橡塑制品内部产生局部应力，使得该橡胶组合物，不仅具有强度，还具有韧性。
发明人意外的发现，本发明添加改性轻质碳酸钙还可以降低橡塑制品的吸水率，其可能存在的原因是由于，本发明的改性轻质碳酸钙中含有长链烷基和氨基，部分改性轻质碳酸钙易与聚合物发生交联作用，还有部分改性轻质碳酸钙易于防护蜡中的长链发生缠绕和包裹，非极性基团密集地排列在纤维表面，从而减弱橡塑制品表面吸水率，使得棉织物不仅具有防水的功能，而且其防水性经长时间浸泡也不会变差；通过实验发现，当防护蜡与填料的质量比为1：1.5时，效果最好。
阻燃剂
本发明所述阻燃剂是指赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是应用于高分子材料。
在一种优选的实施方式中，本发明所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、改性氢氧化镁、改性氢氧化铝、三氧化二铁、三嗪成炭剂中的一种或多种。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述阻燃剂为改性氢氧化镁。
在一种优选的实施方式中，本发明所述改性氢氧化镁的粒径为1-3μm。
在一种最优选得实施方式中，本发明所述改性氢氧化镁的粒径为2.6μm。
本发明采用改性氢氧化镁作为阻燃剂，替代含卤有机阻燃剂，依靠受热时化学分解吸热和释放出水而起到阻燃作用的，具有无毒、低烟及分解后生成的氧化镁化学性质稳定，不产生二次污染等优点，兼具充填、阻燃和消烟的功效；本发明还控制了阻燃剂的粒径大小，并意外的发现，粒径的不同，阻燃性能有所差异，当改性氢氧化镁的粒径为1-3μm时，其阻燃性能最佳，提高阻燃剂整体在树脂材料中的填充密度和均匀度，其可能是由于粒径太小，阻燃剂容易团聚，粒径太大，阻燃剂在橡胶分子中的填充性较差，从而影响阻燃效果。
发泡剂
本发明所述发泡剂是指使对象物质成孔的物质。
在一种优选的实施方式中，本发明所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种或多种。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述发泡剂为偶氮二酰胺。
活性剂
本发明所述活性剂是指能增加有机促进剂的活性，使之充分发挥效能，从而减少促进剂用量或缩短硫化时间的物质。
在一种优选的实施方式中，本发明所述活性剂选自脂肪酸类化合物、多元醇类化合物、氨基醇类化合物中的一种或多种。
作为脂肪酸类化合物的实例，包括但不限于硬脂酸锌、硬脂酸、软脂酸、油酸、月桂酸。
作为氨基醇类化合物的实例，包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述活性剂为硬脂酸。
本发明添加的硬脂酸具有软化和增塑作用，作为外部润滑剂，有利填料的充分扩散，对橡胶和聚氯乙烯分子的影响较大，其作用与炭黑相反，会显著降低高分子树脂的粘度，改善工艺性能，提高橡塑制品的可塑性。
促进剂
本发明所述促进剂是指可以提高反应速率的一种用量较少的物质。
在一种优选的实施方式中，本发明所述促进剂为二硫代氨基甲酸盐类化合物和/或噻唑类化合物。
在一种最优选的实施方式中，所述促进剂为甲基二硫代氨基甲酸钠。
硫化剂
本发明所述硫化剂是指使得橡胶树脂发生硫化反应的物质。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述硫化剂为硫化剂PDM。
氯化石蜡
本发明所述氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯辅助增塑剂。广泛用于生产电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品。以及应用于聚氨酯防水涂料、聚氨酯塑胶跑道、润滑油等的添加剂。
在一种优选的实施方式中，本发明所述氯化氯化石蜡的碳链长度为18-28。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述氯化石蜡的CAS号为85535-86-0。
短链氯化氯化石蜡虽然流动性好，但是不稳定，易分解出氯化氢气体，对人体及环境均有危害，具有远距离环境迁移力以及生物毒性。本发明采用长链同时有一定的增塑剂功能,加工混炼生热小。本发明采用长链氯化氯化石蜡代替短链氯化氯化石蜡，不仅可以提高橡塑制品的塑性和阻燃性，还具有环保的作用。
除味剂
在一种优选的实施方式中，本发明所述除味剂为硅酸盐化合物。
在一种最优选的实施方式中，本发明所述除味剂可通过商购得到，厂家包括但不限于宁波嘉和新材料科技有限公司，牌号为橡胶除味剂JH-100A。
本发明所述的除味剂为具有单孔结构的无机硅酸盐，其特殊的分子结构，能有效地抑制和吸收各种化学品的刺激性气味及其他异味臭味，并能吸收有害的挥发成分残留物，如苯、氨、甲醛、氯等，可以有效的降低橡胶交联反应中的VOC含量。而且本发明提供的橡胶除味剂对丁腈橡胶具有极佳的相容性，同时具有时效长、添加量小等特点，同时符合欧盟ROHS指令的相关要求，是理想的橡胶除味剂。
本发明的第二个方面提供了绿色环保橡塑制品的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、防护蜡、填料、阻燃剂、发泡剂、活性剂、氯化石蜡、除味剂加入密炼机共混，待共混料温度达到140-180℃排料；
(2)将密练排料至开练机并降温复练，温度降至60-100℃时，开片，冷却后存放20-26h；
(3)胶片存放20-26h后，开炼机继续混练，加入硫化剂和促进剂，混练均匀后出条，得到胶条；将胶条通过挤出机挤出成型，送入烘箱进行硫化发泡，烘箱温度为8段递增温度，分别为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、180℃、180℃，硫化发泡后冷却得到绿色环保橡塑制品。
有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。
实施例
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，所述提取物的提取方法均为常规的提取方法。
实施例1
提供了一种绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料包括：丁腈橡胶14份、聚氯乙烯树脂5份、防护蜡4份、填料4.6份、阻燃剂4.7份、发泡剂5份、活性剂0.4份、促进剂3份、硫化剂0.2份、氯化石蜡15份、除味剂1.5份。
所述丁腈橡胶可通过商购得到，牌号为JSRN230S。
所述聚氯乙烯的牌号为SG7。
所述微晶蜡可通过商购得到，厂家包括但不限于上海君浦化工有限公司。
所述填料为改性轻质碳酸钙。
所述改性轻质碳酸钙为硅烷改性轻质碳酸钙。
所述硅烷为N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的组合，其中N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的质量比为1：3。
所述硅烷改性轻质碳酸钙的制备方法为：将1重量份的N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和3重量份的十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的用适量乙醇稀释后，加入5重量份的轻质碳酸钙，混合均匀，在35℃干燥3h并除去乙醇，再在80℃真空加热2.5h反应，得到硅烷偶联剂改性轻质碳酸钙。
所述阻燃剂为改性氢氧化镁。
所述改性氢氧化镁的粒径为2.6μm。
所述发泡剂为偶氮二酰胺。
所述活性剂为硬脂酸。
所述促进剂为甲基二硫代氨基甲酸钠。
所述氯化石蜡的CAS号为85535-86-0。
所述除味剂可通过商购得到，厂家为宁波嘉和新材料科技有限公司，牌号为橡胶除味剂JH-100A。
所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、防护蜡、填料、阻燃剂、发泡剂、活性剂、氯化石蜡、除味剂加入密炼机共混，待共混料温度达到150℃排料；
(2)将密练排料至开练机并降温复练，温度降至80℃时，开片，冷却后存放24h；
(3)胶片存放24h后，开炼机继续混练，加入硫化剂和促进剂，混练均匀后出条，得到胶条；将胶条通过挤出机挤出成型，送入烘箱进行硫化发泡，烘箱温度为8段递增温度，分别为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、180℃、180℃，硫化发泡后冷却得到绿色环保橡塑制品。
实施例2
提供了一种绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶10份、聚氯乙烯树脂3份、防护蜡2份、填料1份、阻燃剂4份、发泡剂4份、活性剂0.2份、促进剂1份、硫化剂0.1份、氯化石蜡10份、除味剂0.3份。
所述丁腈橡胶可通过商购得到，牌号为JSRN230S。
所述聚氯乙烯的牌号为SG7。
所述微晶蜡可通过商购得到，厂家包括但不限于上海君浦化工有限公司。
所述填料为改性轻质碳酸钙。
所述改性轻质碳酸钙为硅烷改性轻质碳酸钙。
所述硅烷为N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的组合，其中N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的质量比为1：3。
所述硅烷改性轻质碳酸钙的制备方法为：将1重量份的N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和3重量份的十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的用适量乙醇稀释后，加入5重量份的轻质碳酸钙，混合均匀，在35℃干燥3h并除去乙醇，再在80℃真空加热2.5h反应，得到硅烷偶联剂改性轻质碳酸钙。
所述阻燃剂为改性氢氧化镁。
所述改性氢氧化镁的粒径为2.6μm。
所述发泡剂为偶氮二酰胺。
所述活性剂为硬脂酸。
所述促进剂为甲基二硫代氨基甲酸钠。
所述氯化石蜡的CAS号为85535-86-0。
所述除味剂可通过商购得到，厂家为宁波嘉和新材料科技有限公司，牌号为橡胶除味剂JH-100A。
所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、防护蜡、填料、阻燃剂、发泡剂、活性剂、氯化石蜡、除味剂加入密炼机共混，待共混料温度达到150℃排料；
(2)将密练排料至开练机并降温复练，温度降至80℃时，开片，冷却后存放24h；
(3)胶片存放24h后，开炼机继续混练，加入硫化剂和促进剂，混练均匀后出条，得到胶条；将胶条通过挤出机挤出成型，送入烘箱进行硫化发泡，烘箱温度为8段递增温度，分别为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、180℃、180℃，硫化发泡后冷却得到绿色环保橡塑制品。
实施例3
提供了一种绿色环保橡塑制品，按重量份计，制备原料包括：丁腈橡胶18份、聚氯乙烯树脂9份、防护蜡6份、填料6份、阻燃剂5份、发泡剂7份、活性剂0.5份、促进剂5份、硫化剂0.4份、氯化石蜡20份、除味剂2份。
所述丁腈橡胶可通过商购得到，牌号为JSRN230S。
所述聚氯乙烯的牌号为SG7。
所述微晶蜡可通过商购得到，厂家包括但不限于上海君浦化工有限公司。
所述填料为改性轻质碳酸钙。
所述改性轻质碳酸钙为硅烷改性轻质碳酸钙。
所述硅烷为N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的组合，其中N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的质量比为1：3。
所述硅烷改性轻质碳酸钙的制备方法为：将1重量份的N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷和3重量份的十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷的用适量乙醇稀释后，加入5重量份的轻质碳酸钙，混合均匀，在35℃干燥3h并除去乙醇，再在80℃真空加热2.5h反应，得到硅烷偶联剂改性轻质碳酸钙。
所述阻燃剂为改性氢氧化镁。
所述改性氢氧化镁的粒径为2.6μm。
所述发泡剂为偶氮二酰胺。
所述活性剂为硬脂酸。
所述促进剂为甲基二硫代氨基甲酸钠。
所述氯化石蜡的CAS号为85535-86-0。
所述除味剂可通过商购得到，厂家为宁波嘉和新材料科技有限公司，牌号为橡胶除味剂JH-100A。
所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、防护蜡、填料、阻燃剂、发泡剂、活性剂、氯化石蜡、除味剂加入密炼机共混，待共混料温度达到150℃排料；
(2)将密练排料至开练机并降温复练，温度降至80℃时，开片，冷却后存放24h；
(3)胶片存放24h后，开炼机继续混练，加入硫化剂和促进剂，混练均匀后出条，得到胶条；将胶条通过挤出机挤出成型，送入烘箱进行硫化发泡，烘箱温度为8段递增温度，分别为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、180℃、180℃，硫化发泡后冷却得到绿色环保橡塑制品。
实施例4
与实施例1类似，不同之处在于，所述制备原料中无聚氯乙烯树脂。
实施例5
与实施例1类似，不同之处在于，所述填料为轻质碳酸钙。
实施例6
与实施例1类似，不同之处在于，所述硅烷为N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷。
实施例7
与实施例1类似，不同之处在于，所述硅烷为十八烷基二甲基(二甲基氨基)硅烷。
实施例8
与实施例1类似，不同之处在于，所述阻燃剂为氢氧化镁。
实施例9
与实施例1类似，不同之处在于，所述改性氢氧化镁的粒径为10μm。
实施例10
与实施例1类似，不同之处在于，所述防护蜡为石蜡。
性能评价
1、吸水率测试：按照GB/T1034-2008测试方法，测试实施例1-10所制备的橡塑制品的吸水率；
2、耐老化性测试：按照GB/T56259-1996测试方法，实施例1-10所制备的橡塑制品的耐老化性能；
评价标准为：A等级，无皱，无裂纹，不变性；B等级，轻微起皱，无裂纹，不变性；C等级，轻微起皱，轻微裂纹，不变性；D等级，起皱皱，有裂纹，轻微变性；
3、拉伸强度：按照GB/T528-1998《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》中规定的测试方法，测试样品的拉伸强度；
4、TVOC释放量：按照GB/T 29899-2013《人造板及其制品中挥发性有机化合物释放量试验方法小型释放舱法》中规定的方法，测试时，使用1m3小型释放舱，温度23℃±0.5℃、湿度50％±3％，产品负载率为1，空气交换率为每小时1次，测试样品中的挥发性有机物释放量，测试结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0002531588830000141
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种绿色环保橡塑制品，其特征在于，按重量份计，制备原料至少包括：丁腈橡胶10-18份、聚氯乙烯树脂3-9份、防护蜡2-6份、填料1-6份、阻燃剂4-5份、发泡剂4-7份、活性剂0.2-0.5份、促进剂1-5份、硫化剂0.1-0.4份、氯化石蜡10-20份、除味剂0.3-2份。
2.根据权利要求1所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述丁腈橡胶中丙烯腈的质量含量为33-40％。
3.根据权利要求1所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述填料为改性轻质碳酸钙。
4.根据权利要求3所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述改性轻质碳酸钙为硅烷改性轻质碳酸钙。
5.根据权利要求4所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述硅烷至少含有一个氨基，且其碳原子数为6-18。
6.根据权利要求1所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、改性氢氧化镁、改性氢氧化铝、三氧化二铁、三嗪成炭剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1或6所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述阻燃剂为改性氢氧化镁。
8.根据权利要求7所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，改性氢氧化镁的粒径为1-3μm。
9.根据权利要求1所述的绿色环保橡塑制品，其特征在于，所述发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种或多种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的绿色环保橡塑制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将丁腈橡胶、聚氯乙烯树脂、防护蜡、填料、阻燃剂、发泡剂、活性剂、氯化石蜡、除味剂加入密炼机共混，待共混料温度达到140-180℃排料；
(2)将密练排料至开练机并降温复练，温度降至60-100℃时，开片，冷却后存放20-26h；
(3)胶片存放20-26h后，开炼机继续混练，加入硫化剂和促进剂，混练均匀后出条，得到胶条；将胶条通过挤出机挤出成型，送入烘箱进行硫化发泡，烘箱温度为8段递增温度，分别为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、165℃、180℃、180℃，硫化发泡后冷却得到绿色环保橡塑制品。
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