CN111574777B - 一种浅色三元乙丙橡胶组合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物，所述组合物包括以下重量份数的原料：三元乙丙橡胶100份，氧化锌4.5～5.5份，硬脂酸0.5～1.5份，活性剂2.0～3.0份，硫化助剂4.0～5.0份，硫化剂1.0～1.6份，补强剂20～30份，半补强剂20～30份，白炭黑分散剂1～2份，高撕裂树脂2～3份，脱模剂1～2份，填充剂90～100份，软化剂50～60份，色粉7～8份。本发明组合物制成的橡胶制品气味和雾化值满足汽车内饰品的使用标准和指标，且实现了国家和汽车行业对汽车内饰橡胶制品低气味和低雾化需求，且配方胶料性能满足产品其他性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料领域，尤其是涉及一种浅色三元乙丙橡胶组合物及其制备方法与应用。
背景技术
在橡胶行业，汽车内的脚垫不仅对于环保和乘坐舒适性等方面有要求，而且对于汽车内橡胶制品气味也越来越关注。众所周知，橡胶制品气味中的有机化合物的挥发，不仅对人体健康有巨大影响，当汽车内的气味达到一定浓度时，在一段时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。而且，有机物的挥发，吸附到前挡风玻璃上，会影响人们的视线，对于驾车的安全性存在一定的危险。
随着社会的进步和人类生活水平的提高，人们的环保意识日益增强，人们对于物质的需求不仅仅只限于功能使用性，对于无毒、低气味、低雾化、低有机挥发物的汽车内饰也越来越受到广大人民群众欢迎。目前国内汽车主机厂对汽车车内空气质量也做出标准、规定，而汽车公司对于车内空气质量的控制主要还是通过对配套零部件的内饰件低气味、低雾化值、低有机挥发物管理来实现。
反映汽车内气味及有机物的挥发的一个重要指标是检测汽车内饰的雾化值，雾化值也是汽车行业要解决的一个重点问题。随着市场的国际全球化，出口产品日益增多，出口到欧盟国家的汽车内橡胶制品不仅要满足REACH、PAHS的物性的要求，对于车内占比最大的车内脚垫的挥发份的雾化要求有严格的要求，为了满足客户需求，特立项开发低气味、低雾化指标的浅色车内脚垫配方。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种浅色三元乙丙橡胶组合物及其制备方法与应用。本发明橡胶制品气味和雾化值满足汽车内饰品的使用标准和指标，且实现了国家和汽车行业对汽车内饰橡胶制品低气味和低雾化需求，且配方胶料性能满足产品其他性能要求。
本发明的技术方案如下：
一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物，所述组合物包括以下重量份数的原料：
所述三元乙丙橡胶为三井的3110:3092＝40:60。
所述活性剂为PEG4000，起作用在于中和胶料的酸性，提高硫化速度，为市售原料；所述的脱模剂为AC617A，市售原料；所述硫化助剂为按照2,2′-二硫代二苯并噻唑:N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺:二硫代氨基甲酸盐类:二硫化四甲基秋兰姆:四硫化双戊撑秋兰姆:4,4′-二硫代二吗啉＝3:2:3:1:1:1的重量比例混合而成。
所述硫化剂为硫磺粉；所述补强剂为无锡恒亨白炭黑955；所述半补强剂为超细改性硅酸铝XJT-4000A；所述白炭黑分散剂为山东青州众瑞KB-6B；所述的高撕裂树脂为山东博仁化工HN807；所述填充剂是由碳酸钙:高岭土＝1:1混合而成；所述的软化剂为德国2158油。
所述的色粉为钛白粉、炭黑、铁红、铁黄中的一种或多种合理搭配调制而成客户提供的色板颜色。
一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方所需的配合剂材料及重量输入自动配料系统，准确称取配方所需重量，主体材料三元乙丙橡胶用切胶机切料，磅秤称量；
(2)75L捏炼机混炼，按照配方要求，把补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂的重量按照配方要求输入密炼中心控制系统，自动称量；
(4)打料步骤：
a、加入步骤(1)称量的三元乙丙橡胶塑炼60s后，加入氧化锌、硬脂酸、活性剂、白炭黑分散剂、高撕裂树脂、色粉、硫化助剂、脱模剂，进一步塑炼60s后，升起上压砣，然后再加入步骤(2)自动称量的补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂捏炼120s后，再次升起压砣，直至密炼室温度升至130℃后，自动排料；总时间8～10min；
b、从密炼机排到料斗，在翻转到22寸开炼机上的胶料，辊距调至3～5mm，薄通三遍，通过输送带冷却至90℃以下，在24寸开炼机上加入硫化剂，辊距调至1～2mm，薄通三遍，打2个三角包后，放厚至5～7mm下片，冷却；
(4)取试样165℃×10min做硫变，试片165℃×8min，冷却16h，测试物理性能；
(5)一般物理性能满足客户的标准要求后，按照模具所需厚度，18寸开炼机出片8～10mm；
(6)按照成型所需的半成品的宽度，用切条机切出半成品形状，用电子秤称量半成品的重量；
(7)模压硫化成型，条件：温度165℃，时间10min，压力18Mpa，把称量好重量的胶料，加入模具内开始硫化成型，做出产品。
一种述浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物的应用，用于制备低气味、低雾化的汽车用脚垫。
本发明有益的技术效果在于：
本发明研发的橡胶配方生产出来的产品，无需进行二次硫化或二次加工处理，经第三方检测机构检测，气味和雾化值满足汽车内饰品的使用标准和指标，且实现了国家和汽车行业对汽车内饰橡胶制品低气味和低雾化需求，且配方胶料性能满足产品其他性能要求。
本发明采用的脱模剂AC617A，可以提高胶料的流动性；白炭黑955，提高胶料的拉伸强力；半补强剂为超细改性硅酸铝XJT-4000A，作用是提高胶料的弹性；白炭黑分散剂，作用是提高白炭黑的分散性；高撕裂树脂HN807，作用是提高胶料的撕裂性能；填充剂是由碳酸钙:高岭土＝1:1混合而成，作用降低配方成本，提高工艺性能；软化剂为德国2158油，特点是，无色的透明的橡胶油，与橡胶的相容性好，闪点高，有机挥发份小，本身无色无味，降低了橡胶制品的气味及低雾化值的橡胶配方的开发比较有利；活性剂是PEG4000中和白色填料的酸性，提高硫化速度，使橡胶内部充分交联进而完全反应，使橡胶气味降低，使橡胶的物理性能得到改善；所述的色粉，选用无机的颜料，无机颜料热稳定性好，有机物的挥发份也较低、气味小。
本发明橡胶配方中通过主体材料橡胶及各种配合剂的选材、各种材料的量的适当配合及合适的混炼工艺来生产一种不需要特殊处理就能满足低气味、低雾化要求的大型汽车内脚垫的配方。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物，其制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方所需的配合剂材料及重量输入自动配料系统，准确称取配方所需重量，主体材料三元乙丙橡胶用切胶机切料，磅秤称量；
(2)75L捏炼机混炼，按照配方要求，把补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂的重量按照配方要求输入密炼中心控制系统，自动称量；
(3)打料步骤：
a、加入步骤(1)称量的三元乙丙橡胶(35份三元乙丙3110和65份三元乙丙3092)塑炼60s后，加入4.5份氧化锌、0.5份硬脂酸、2份活性剂(PEG4000)、1份白炭黑分散剂(KB-6B)、2份高撕裂树脂(HN807)、7份色粉、4份硫化助剂(2,2′-二硫代二苯并噻唑:N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺:二硫代氨基甲酸盐类:二硫化四甲基秋兰姆:四硫化双戊撑秋兰姆:4,4′-二硫代二吗啉＝3:2:3:1:1:1)、1份脱模剂(AC617A)，进一步塑炼60s后，升起上压砣，然后再加入步骤(2)自动称量的20份补强剂(白炭黑955)、20份半补强剂(XJT-4000A)、90份填充剂(碳酸钙:高岭土＝1:1)和50份软化剂(德国2158油)捏炼120s后，再次升起压砣，直至密炼室温度升至130℃后，自动排料；总时间8～10min；
b、从密炼机排到料斗，在翻转到22寸开炼机上的胶料，辊距调至3～5mm，薄通三遍，通过输送带冷却至90℃以下，在24寸开炼机上加入1份硫化剂(硫磺粉)，辊距调至1～2mm，薄通三遍，打2个三角包后，放厚至5～7mm下片，冷却；
(4)取试样165℃×10min做硫变，试片165℃×8min，冷却16h，测试物理性能；
(5)一般物理性能满足客户的标准要求后，按照模具所需厚度，18寸开炼机出片8～10mm；
(6)按照成型所需的半成品的宽度，用切条机切出半成品形状，用电子秤称量半成品的重量；
(7)模压硫化成型，条件：温度165℃，时间10min，压力18Mpa，把称量好重量的胶料，加入模具内开始硫化成型，做出产品。
实施例2
一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物，其制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方所需的配合剂材料及重量输入自动配料系统，准确称取配方所需重量，主体材料三元乙丙橡胶用切胶机切料，磅秤称量；
(2)75L捏炼机混炼，按照配方要求，把补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂的重量按照配方要求输入密炼中心控制系统，自动称量；
(3)打料步骤：
a、加入步骤(1)称量的三元乙丙橡胶(40份三元乙丙3110和60份三元乙丙3092)塑炼60s后，加入5份氧化锌、1份硬脂酸、2.5份活性剂(PEG4000)、1.5份白炭黑分散剂(KB-6B)、2.5份高撕裂树脂(HN807)、8份色粉、4.5份硫化助剂(2,2′-二硫代二苯并噻唑:N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺:二硫代氨基甲酸盐类:二硫化四甲基秋兰姆:四硫化双戊撑秋兰姆:4,4′-二硫代二吗啉＝3:2:3:1:1:1)、1.5份脱模剂(AC617A)，进一步塑炼60s后，升起上压砣，然后再加入步骤(2)自动称量的25份补强剂(白炭黑955)、25份半补强剂(XJT-4000A)、95份填充剂(碳酸钙:高岭土＝1:1)和55份软化剂(德国2158油)捏炼120s后，再次升起压砣，直至密炼室温度升至130℃后，自动排料；总时间8～10min；
b、从密炼机排到料斗，在翻转到22寸开炼机上的胶料，辊距调至3～5mm，薄通三遍，通过输送带冷却至90℃以下，在24寸开炼机上加入1.3份硫化剂(硫磺粉)，辊距调至1～2mm，薄通三遍，打2个三角包后，放厚至5～7mm下片，冷却；
(4)取试样165℃×10min做硫变，试片165℃×8min，冷却16h，测试物理性能；
(5)一般物理性能满足客户的标准要求后，按照模具所需厚度，18寸开炼机出片8～10mm；
(6)按照成型所需的半成品的宽度，用切条机切出半成品形状，用电子秤称量半成品的重量；
(7)模压硫化成型，条件：温度165℃，时间10min，压力18Mpa，把称量好重量的胶料，加入模具内开始硫化成型，做出产品。
实施例3
一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物，其制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方所需的配合剂材料及重量输入自动配料系统，准确称取配方所需重量，主体材料三元乙丙橡胶用切胶机切料，磅秤称量；
(2)75L捏炼机混炼，按照配方要求，把补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂的重量按照配方要求输入密炼中心控制系统，自动称量；
(3)打料步骤：
a、加入步骤(1)称量的三元乙丙橡胶(45份三元乙丙3110和55份三元乙丙3092)塑炼60s后，加入5.5份氧化锌、1.5份硬脂酸、3份活性剂(PEG4000)、2份白炭黑分散剂(KB-6B)、3份高撕裂树脂(HN807)、7.5份色粉、5份硫化助剂(2,2′-二硫代二苯并噻唑:N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺:二硫代氨基甲酸盐类:二硫化四甲基秋兰姆:四硫化双戊撑秋兰姆:4,4′-二硫代二吗啉＝3:2:3:1:1:1)、2份脱模剂(AC617A)，进一步塑炼60s后，升起上压砣，然后再加入步骤(2)自动称量的30份补强剂(白炭黑955)、30份半补强剂(XJT-4000A)、100份填充剂(碳酸钙:高岭土＝1:1)和60份软化剂(德国2158油)捏炼120s后，再次升起压砣，直至密炼室温度升至130℃后，自动排料；总时间8～10min；
b、从密炼机排到料斗，在翻转到22寸开炼机上的胶料，辊距调至3～5mm，薄通三遍，通过输送带冷却至90℃以下，在24寸开炼机上加入1.6份硫化剂(硫磺粉)，辊距调至1～2mm，薄通三遍，打2个三角包后，放厚至5～7mm下片，冷却；
(4)取试样165℃×10min做硫变，试片165℃×8min，冷却16h，测试物理性能；
(5)一般物理性能满足客户的标准要求后，按照模具所需厚度，18寸开炼机出片8～10mm；
(6)按照成型所需的半成品的宽度，用切条机切出半成品形状，用电子秤称量半成品的重量；
(7)模压硫化成型，条件：温度165℃，时间10min，压力18Mpa，把称量好重量的胶料，加入模具内开始硫化成型，做出产品。
测试例：
对实施例1-3所得产品分别进行性能测试，结果如表1所示，各项性能均能满足标准要求。
表1
Claims (4)
1.一种浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物，其特征在于，所述组合物包括以下重量份数的原料：
所述三元乙丙橡胶为三井的3110:3092＝40:60；
所述活性剂为PEG4000，起作用在于中和胶料的酸性，提高硫化速度，为市售原料；所述的脱模剂为AC617A，市售原料；所述硫化助剂为按照2,2′-二硫代二苯并噻唑:N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺:二硫代氨基甲酸盐类:二硫化四甲基秋兰姆:四硫化双戊撑秋兰姆:4,4′-二硫代二吗啉＝3:2:3:1:1:1的重量比例混合而成；
所述硫化剂为硫磺粉；所述补强剂为无锡恒亨白炭黑955；所述半补强剂为超细改性硅酸铝XJT-4000A；所述白炭黑分散剂为山东青州众瑞KB-6B；所述的高撕裂树脂为山东博仁化工HN807；所述填充剂是由碳酸钙:高岭土＝1:1混合而成；所述的软化剂为德国2158油。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述的色粉为钛白粉、炭黑、铁红、铁黄中的一种或多种合理搭配调制而成客户提供的色板颜色。
3.一种权利要求1所述浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方所需的配合剂材料及重量输入自动配料系统，准确称取配方所需重量，主体材料三元乙丙橡胶用切胶机切料，磅秤称量；
(2)75L捏炼机混炼，按照配方要求，把补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂的重量按照配方要求输入密炼中心控制系统，自动称量；
(3)打料步骤：
a、加入步骤(1)称量的三元乙丙橡胶塑炼60s后，加入氧化锌、硬脂酸、活性剂、白炭黑分散剂、高撕裂树脂、色粉、硫化助剂、脱模剂，进一步塑炼60s后，升起上压砣，然后再加入步骤(2)自动称量的补强剂、半补强剂、填充剂和软化剂捏炼120s后，再次升起压砣，直至密炼室温度升至130℃后，自动排料；总时间8～10min；
b、从密炼机排到料斗，在翻转到22寸开炼机上的胶料，辊距调至3～5mm，薄通三遍，通过输送带冷却至90℃以下，在24寸开炼机上加入硫化剂，辊距调至1～2mm，薄通三遍，打2个三角包后，放厚至5～7mm下片，冷却；
(4)取试样165℃×10min做硫变，试片165℃×8min，冷却16h，测试物理性能；
(5)一般物理性能满足客户的标准要求后，按照模具所需厚度，18寸开炼机出片8～10mm；
(6)按照成型所需的半成品的宽度，用切条机切出半成品形状，用电子秤称量半成品的重量；
(7)模压硫化成型，条件：温度165℃，时间10min，压力18Mpa，把称量好重量的胶料，加入模具内开始硫化成型，做出产品。
4.一种权利要求1-2任一项所述浅色低气味雾化值小的三元乙丙橡胶组合物的应用，其特征在于，用于制备低气味、低雾化的汽车用脚垫。
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