CN111592700A - 一种耐老化氯丁混炼胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化氯丁混炼胶,属于氯丁橡胶的制备领域,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁2‑6份、纳米氧化锌5‑10份、硬脂酸1‑3份、环烷油6‑10份、防老剂1‑3份、炭黑70‑80份、促进剂1‑2份、抗疲劳剂PL600:1‑5份、改性石墨烯0.5‑2份,本发明提高了氯丁橡胶反复弯曲的性能,同时提高其橡胶产品的屈挠性。
Description
技术领域
本发明涉及氯丁橡胶的制备领域,特别涉及一种耐老化氯丁混炼 胶及其制备方法。
背景技术
氯丁橡胶是一种合成橡胶,由于氯丁橡胶分子链中含有极性氯原 子基团,一方面保护双键使其活性减弱,另一方面又使聚合物对非极 性物质有很大的稳定性,因而,氯丁橡胶的耐光、耐热、耐老化等性 能优于天然橡胶,尤其是其耐臭氧老化性、耐天候性能更为突出。
目前,氯丁橡胶在农机上的专用胶带的生产制造中被广泛应用, 包括六角带、窄V带等工业用带,工程机械履带、农业机械履带等 橡胶履带,以及各种切割V带。在实际使用过程中,可能会由于氯 丁橡胶的屈挠性不好,导致氯丁橡胶的相关产品在使用过程中发生断 裂的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐老化氯丁混炼胶及其制备方法,提高 氯丁橡胶反复弯曲的性能,同时提高其橡胶产品的屈挠性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种耐老化氯丁混炼胶,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁 2-6份、纳米氧化锌5-10份、硬脂酸1-3份、环烷油6-10份、防老剂 1-3份、炭黑70-80份、促进剂1-2份、抗疲劳剂PL600:1-5份、改 性石墨烯0.5-2份。
进一步的,所述防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD中的一种 或者二者的混合物。
进一步的,所述改性石墨烯采用硅烷偶联剂改性的石墨烯,石墨 烯和硅烷偶联剂的重量比为1:2~3:5,反应的分散相为95%的乙醇, 反应温度为55-65℃,反应时间20-24h,然后再用无水乙醇和去离子 水洗涤至中性,即得到改性石墨烯。
进一步的,一种如上所述的耐老化氯丁混炼胶的制备方法,包括 以下步骤:
步骤S1:将氯丁胶加入到密炼机中捏炼,调节辊距为0.5-2mm, 设置捏炼温度为50-60℃,待氯丁胶包辊后依次加入氧化镁2-6份、 纳米氧化锌5-10份、硬脂酸1-3份、环烷油6-10份、防老剂1-3份、 炭黑70-80份、促进剂1-2份、抗疲劳剂PL600:1-5份、改性石墨烯0.5-2份,直到混炼均匀;
步骤S2:混炼后,在温度为90-100℃排胶,排胶后在开炼机上 左右割刀3-5次,薄通打三角包6-8次排气下片得到胶料;
步骤S3:对步骤S2中的胶料进行硫化,然后冷却得到硫化后的 胶料。
进一步的,步骤S1中的环烷油平均分成两次加入,两次加入的 时间间隔为0.5min。
进一步的,步骤S3中的硫化条件:温度、140-170℃,压力、 6-10Mpa,硫化时间5-10min。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1.通过在组分中加入改性石墨烯,实现KH570插入石墨烯的片 层之间,因此改性后的石墨烯片层间距增大,改性石墨烯的分散性增 强,促进改性石墨烯在混炼过程中被基体分散包辊,使得改性石墨烯 和抗疲劳剂PL600共同作用,有效提高了制得的氯丁混炼胶的力学 性能,同时赋予了氯丁混炼胶导电、导热性能。
2.通过将环烷油分成两次加入到密炼机中,由于橡胶链状结构中 含有苯环结构,根据相似相容原理,环烷油与橡胶之间具有良好的相 容性,能够使得环烷油更加充分的和各组分均匀混合。
具体实施方式
实施例1:
一种耐老化氯丁混炼胶,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁4 份、纳米氧化锌5份、硬脂酸1.5份、环烷油8份、防老剂2份、炭 黑75份、促进剂1份、抗疲劳剂PL600:5份、改性石墨烯1份。 防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD各一份的混合物。其中改性石 墨烯采用硅烷偶联剂KH570改性的石墨烯,首先取石墨烯以95%的 乙醇为分散相,超声1h形成均匀分散液,然后加入HCl,调节pH值 为3.5;然后按照石墨烯和硅烷偶联剂KH570的重量比为1:3,缓慢 加入KH570,KH570以95%的乙醇为分散相,反应温度为60℃,反 应时间24h,离心过滤,然后再用无水乙醇和去离子水洗涤至中性, 即得到改性石墨烯。
本实施例还公开了上述耐老化氯丁混炼胶的制备方法,包括以下 步骤:
步骤S1:将氯丁胶100份加入到密炼机中捏炼,调节辊距为1mm, 设置捏炼温度为50℃,待氯丁胶包辊后依次加入氧化镁4份、纳米 氧化锌5份、硬脂酸1.5份、环烷油4份、防老剂4010NA1份、防 老剂RD1份、炭黑75份、促进剂1份、抗疲劳剂PL600:5份、改 性石墨烯0份,另外4份环烷油待混炼5min后再加入,直到混炼均 匀;
步骤S2:混炼后,在温度为95℃排胶,排胶后在开炼机上左右 割刀5次,薄通打三角包6次排气下片得到胶料。
步骤S3:将步骤S2中的胶料放入平板硫化机,并设置硫化条件: 硫化温度为150℃,压力为8MPa,t90为5min进行硫化,冷却得到 硫化后的胶料。
实施例2:
一种耐老化氯丁混炼胶,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁4 份、纳米氧化锌5份、硬脂酸1.5份、环烷油8份、防老剂2份、炭 黑75份、促进剂1份、抗疲劳剂PL600:5份、改性石墨烯0.5份。 防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD各一份的混合物。改性石墨烯 是由硅烷偶联剂KH570改性得到的。制备方法同实施例1。
实施例3:
一种耐老化氯丁混炼胶,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁4 份、纳米氧化锌5份、硬脂酸1.5份、环烷油8份、防老剂2份、炭 黑75份、促进剂1份、抗疲劳剂PL600:5份、改性石墨烯1份。 防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD各一份的混合物。改性石墨烯 是由硅烷偶联剂KH570改性得到的。制备方法同实施例1。
实施例4:
一种耐老化氯丁混炼胶,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁4 份、纳米氧化锌5份、硬脂酸1.5份、环烷油8份、防老剂2份、炭 黑75份、促进剂1份、抗疲劳剂PL600:5份、改性石墨烯1.5份。 防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD各一份的混合物。改性石墨烯 是由硅烷偶联剂KH570改性得到的。制备方法同实施例1。
实施例5:
一种耐老化氯丁混炼胶,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁4 份、纳米氧化锌5份、硬脂酸1.5份、环烷油8份、防老剂2份、炭 黑75份、促进剂1份、抗疲劳剂PL600:5份、改性石墨烯2份。 防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD各一份的混合物。改性石墨烯 是由硅烷偶联剂KH570改性得到的。制备方法同实施例1。
如表1所示,实施例1~实施例5的所制备的胶料分别命名为1# 胶料、2#胶料、3#胶料、4#胶料和5#胶料,然后使用流变仪对五种 胶料进行相关数据测试,得到结果如下,流变仪的测试条件为:170℃ *5min。制备方法同实施例1。
表1五种胶料的流变仪测试数据
由表1中的数据可以看出,加入改性石墨烯后,制得的胶料的出 现1mm和3mm的裂口时的次数明显增多,氯丁橡胶分子结合改性石 墨烯上的双键,进行硫化交联,由于交联产生的链与链之间的交联点 抑制高分子链间的滑动,使得制得的胶料的硬度和撕裂强度随改性石 墨烯的加入量的增加而增加,结果表明改性石墨烯的加入有效提高了 胶料的曲挠性,同时也提高了胶料的各方面的物理性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制, 本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出 没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专 利法的保护。
Claims (6)
1.一种耐老化氯丁混炼胶,其特征在于,其组分包括:氯丁胶100份、氧化镁2-6份、纳米氧化锌5-10份、硬脂酸1-3份、环烷油6-10份、防老剂1-3份、炭黑70-80份、促进剂1-2份、抗疲劳剂PL600:1-5份、改性石墨烯0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的耐老化氯丁混炼胶,其特征在于:所述防老剂为防老剂4010NA和防老剂RD中的一种或者二者的混合物。
3.根据权利要求1所述的耐老化氯丁混炼胶,其特征在于:所述改性石墨烯采用硅烷偶联剂改性的石墨烯,石墨烯和硅烷偶联剂的重量比为1:2~3:5,反应的分散相为95%的乙醇,反应温度为55-65℃,反应时间20-24h,然后再用无水乙醇和去离子水洗涤至中性,即得到改性石墨烯。
4.一种如权利要求1所述的耐老化氯丁混炼胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:将氯丁胶加入到密炼机中捏炼,调节辊距为0.5-2mm,设置捏炼温度为50-60℃,待氯丁胶包辊后依次加入氧化镁2-6份、纳米氧化锌5-10份、硬脂酸1-3份、环烷油6-10份、防老剂1-3份、炭黑70-80份、促进剂1-2份、抗疲劳剂PL600:1-5份、改性石墨烯0.5-2份,直到混炼均匀;
步骤S2:混炼后,在温度为90-100℃排胶,排胶后在开炼机上左右割刀3-5次,薄通打三角包6-8次排气下片得到胶料;
步骤S3:对步骤S2中的胶料进行硫化,然后冷却得到硫化后的胶料。
5.根据权利要求4所述的耐老化氯丁混炼胶的制备方法,其特征在于:步骤S1中的环烷油平均分成两次加入,两次加入的时间间隔为0.5min。
6.根据权利要求4所述的耐老化氯丁混炼胶的制备方法,其特征在于:步骤S3中的硫化条件:温度、140-170℃,压力、6-10Mpa,硫化时间5-10min。
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WO2024045226A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 三维控股集团股份有限公司 | 石墨烯改性氯丁橡胶及用其制得的高性能橡胶 v 带 |
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CN105400024A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-16 | 北京化工大学 | 一种高耐磨氯丁橡胶 |
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