CN111849081A - 一种三元乙丙橡胶材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶60~70份、氯化丁基橡胶30~40份、填料50~80份、硫化剂0.5~5份、硫化活性剂0.5~8份、填充油25~45份、促进剂1~5份、软化树脂5~15份。本发明所制备得到的三元乙丙橡胶材料,具有良好的拉伸强度,产品开孔处不易出现附着污渍而堵塞的现象。此外,本发明所得三元乙丙橡胶材料还具有良好的撕裂强度和适中的定伸应力,较高的硬度,不易被水中颗粒划伤,且抗老化能力和耐热能力强,具有很强的工业应用价值和发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及到三元乙丙橡胶材料领域,具体涉及到一种三元乙丙橡胶材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国环境问题日益突出,国家对环保产业的投入逐渐加大。曝气是污水处理过程中的重要环节,不仅提供生化反应所需的氧气、还起着使泥水充分混合接触,确保生化反应的顺利进行的作用。
微孔曝气器,又名微气泡曝气器,具有充氧性能优良,氧利用率和动力效率高、混合搅拌效果好等特点。而目前微孔曝气器的膜片常用材质中的三元乙丙橡胶(EPDM)材料,价格低,综合性能适合,但常常存在的问题是拉伸强度不足,尤其是膜片开孔后易出现撕裂和拉断问题,且开孔处易出现附着污渍而堵塞的现象。
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三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶60~70份、氯化丁基橡胶30~40份、填料50~80份、硫化剂0.5~5份、硫化活性剂0.5~8份、填充油25~45份、促进剂1~5份、软化树脂5~15份。
作为一种优选的技术方案,所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为51~62wt%;所述三元乙丙橡胶的亚乙基-降冰片烯含量为3.8~4.6wt%。
作为一种优选的技术方案,所述填料选自炭黑、石墨烯、白炭黑、碳酸钙、粉煤灰、木质素、钛白粉、滑石粉、硫酸钡中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案,所述炭黑的吸碘值为120~250g/Kg。
作为一种优选的技术方案,所述填充油在40℃下的运动粘度为26~38mm2/s。
作为一种优选的技术方案,所述软化树脂选自萜烯树脂、烷基酚醛树脂、芳香烃树脂中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案,所述萜烯树脂和芳香烃树脂的重量比为1:(0.6~1.0)。
作为一种优选的技术方案,所述原料中还包括0~10份助剂,0除外。
本发明的第二个方面提供了一种所述的三元乙丙橡胶材料的制备方法,将原料按照上述比例进行混炼,制得混炼胶;再将混炼胶加热硫化后,即得三元乙丙橡胶材料。
本发明的第三个方面提供了一种所述的三元乙丙橡胶材料的应用,其应用于污水处理领域。
有益效果:本发明所制备得到的三元乙丙橡胶材料,具有良好的拉伸强度,产品开孔处不易出现附着污渍而堵塞的现象。此外,本发明所得三元乙丙橡胶材料还具有良好的撕裂强度和适中的定伸应力,较高的硬度,不易被水中颗粒划伤,且抗老化能力和耐热能力强,具有很强的工业应用价值和发展前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述,并非对其保护范围的限制。
本发明中的词语“优选的”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶60~70份、氯化丁基橡胶30~40份、填料50~80份、硫化剂0.5~5份、硫化活性剂0.5~8份、填充油25~45份、促进剂1~5份、软化树脂5~15份。
在一种优选的实施方式中,所述三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份。
(三元乙丙橡胶)
三元乙丙橡胶,英文名称Ethylene Propylene Diene Monomer(简称EPDM),是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃(亚乙基-降冰片烯)的共聚物,是乙丙橡胶的一种。
在一种优选的实施方式中,所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为51~62wt%。
在一种更优选的实施方式中,所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为56wt%。
在一种优选的实施方式中,所述亚乙基-降冰片烯含量为3.8~4.6wt%。
在一种更优选的实施方式中,所述亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。
本发明对于所述三元乙丙橡胶的乙烯含量的测试方法并没有特别的限制,可采用本领域技术人员熟知的各种三元乙丙橡胶的乙烯含量的测试方法,例如ASTM D3900;本发明对于所述三元乙丙橡胶的亚乙基-降冰片烯含量的测试方法并没有特别的限制,可采用本领域技术人员熟知的各种三元乙丙橡胶的亚乙基-降冰片烯含量的测试方法,例如ASTMD6047。
所述三元乙丙橡胶可商购得到,例如可购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。
(氯化丁基橡胶)
氯化丁基橡胶,英文名称chlorobutylrubbrer,系由丁基橡胶溶液通入氯气而制得,氯化发生在异戊二烯部分,且大部分为氯的取代反应,可视为异丁烯与少量氯代异戊二烯共聚物。
在一种优选的实施方式中,所述氯化丁基橡胶的门尼粘度为35~48。
在一种更优选的实施方式中,所述氯化丁基橡胶的门尼粘度为38。
所述门尼粘度,又称转动(门尼)粘度,反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄。本发明所述门尼粘度,指的是ML125℃1+8下的门尼粘度,表示使用大转子在125℃下预热1分钟并试验8分钟的门尼粘度。本发明对于所述门尼粘度的测试方法并没有特别的限制,可采用本领域技术人员熟知的各种门尼粘度的测试方法,例如ASTM D1646。
所述氯化丁基橡胶可商购得到,例如可购买自埃克森美孚的Chlorobutyl1066,门尼粘度为38。
(填料)
在一种优选的实施方式中,所述填料选自炭黑、石墨烯、白炭黑、碳酸钙、粉煤灰、木质素、钛白粉、滑石粉、硫酸钡中的一种或多种的组合。
在一种更优选的实施方式中,所述填料为炭黑。
在一种进一步优选的实施方式中,所述炭黑为炉法炭黑。
在一种优选的实施方式中,所述炭黑的吸碘值为120~250g/Kg。
在一种更优选的实施方式中,所述炭黑的吸碘值为185g/Kg。
所述炭黑的吸碘值,是1Kg炭黑吸收碘的质量(g),单位为g/100g,用于表征炭黑的比表面积;本发明对所述吸碘值的测试方法没有特别的限制,可采用本领域技术人员熟知的各种吸碘值的测试方法,例如GB/T 3780.1-91。
所述炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为120~250g/Kg(平均值为185g/Kg)。
(硫化剂)
本发明对所述硫化剂并不做特殊的限定,可采用本领域技术人员熟知的各种硫化剂,例如硫磺。
(促进剂)
促进剂,是促使硫化剂活化,从而加快硫化剂与橡胶分子的交联反应,达到缩短硫化时间和降低硫化温度的效果的助剂。
在一种优选的实施方式中,所述促进剂选自磺酰胺类促进剂、硫代甲酸盐类促进剂、秋兰姆类促进剂、聚醚多元醇类促进剂中的一种或多种的组合。
在一种更优选的实施方式中,所述促进剂为磺酰胺类促进剂和秋兰姆类促进剂。
在一种优选的实施方式中,所述磺酰胺类促进剂和秋兰姆类促进剂的重量比为1.5:1。
作为磺酰胺类促进剂的实例,包括但不限于:2-巯基苯并噻唑(M)、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、N-氧二亚乙基硫代氨基甲酰-N'-氧二亚乙基次磺酰胺(OTOS)。
在一种优选的实施方式中,所述磺酰胺类促进剂为2-巯基苯并噻唑,即促进剂M。
作为秋兰姆类促进剂的实例,包括但不限于:一硫化秋兰姆、二硫化秋兰姆、多硫化秋兰姆。
在一种优选的实施方式中,所述秋兰姆类促进剂为二硫化秋兰姆。
在一种更优选的实施方式中,所述秋兰姆类促进剂为四苄基二硫代秋兰姆(促进剂TBzTD)。
(硫化活性剂)
硫化活性剂,是参与硫化过程,使促进剂充分发挥其促进作用,提供硫化效率的的助剂。
在一种优选的实施方式中,所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸。
在一种更优选的实施方式中,所述氧化锌和硬脂酸的重量比为(3~8):1。
在一种进一步优选的实施方式中,所述氧化锌和硬脂酸的重量比为5:1。
(填充油)
在一种优选的实施方式中,所述填充油在40℃下的运动粘度为26~38mm2/s。
在一种更优选的实施方式中,所述填充油在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。
所述运动黏度,即流体的动力粘度与同温度下该流体密度ρ之比,单位为mm2/s。本发明对所述运动黏度的测试方法没有特别的限制,可采用本领域技术人员熟知的各种运动黏度的测试方法,例如GB/T 265-1988。
在一种优选的实施方式中,所述填充油选自石蜡油、环烷油、白油中的一种或多种的组合。
在一种更优选的实施方式中,所述填充油为石蜡油。
所述石蜡油,可商购得到,例如可购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。
(软化树脂)
在一种优选的实施方式中,所述软化树脂选自萜烯树脂、烷基酚醛树脂、芳香烃树脂中的一种或多种的组合。
在一种优选的实施方式中,所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂。
在一种优选的实施方式中,所述萜烯树脂和芳香烃树脂的重量比为1:(0.6~1.0)。
在一种更优选的实施方式中,所述萜烯树脂和芳香烃树脂的重量比为1:0.8。
本发明所述萜烯树脂,可商购得到,例如可购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,,可商购得到,例如可购买自德国STRUKTOL40MSF。
发明人在研发过程中发现,当体系中使用特定乙烯含量和亚乙基-降冰片烯含量的三元乙丙橡胶、特定吸碘值的炭黑、特定运动粘度的填充油,并限定萜烯树脂和芳香烃树脂的重量比时,所得三元乙丙橡胶材料的拉伸强度得到提升,且产品开孔处不易出现附着污渍而堵塞的现象。这是由于,三元乙丙橡胶的乙烯含量和亚乙基-降冰片烯含量一定时,可以显著降低体系内丙烯链段发生断裂反应的机率,并协同特定门尼粘度的氯化丁基橡胶和特定比例的萜烯树脂和芳香烃树脂,使得体系中分子链段之间的缠结度达到较大的程度,而吸附于分子链上的特定吸碘值的炭黑也有利于促进混合材料内部形成多个吸收拉应力的缠结点,从而提高其拉伸强度;而特定运动粘度的填充油不仅可以提升材料表面光滑度,也可以与上述缠结点间产生一定的作用力,并被缠结点所形成的网状结构包覆,一定程度上减少了填充油的外渗现象,从而长久地防止污水中的污渍过多附着于材料产品开孔处而产生堵塞现象。而乙烯含量或亚乙基-降冰片烯过高时,所得材料的交联程度过高,不利于体系内各组分的分散,同时拉伸强度不升反降;炭黑过多或吸碘值过大,会降低体系柔韧度,材料的力学强度反而下降;填充油的运动粘度过高也会导致体系内各组分的分散不均,拉伸强度下降。
在一种优选的实施方式中,所述原料中还包括0~10份助剂,0除外。
在一种更优选的实施方式中,所述原料中还包括4.5份助剂。
本发明对所述助剂并没有特别的限定,可采用本领域技术人员熟知的各种助剂,例如稳定剂、抗氧剂、防老剂、补强剂、乳化剂。
本发明的第二个方面提供了一种所述的三元乙丙橡胶材料的制备方法,将原料按照上述比例进行混炼,制得混炼胶;再将混炼胶加热硫化后,即得三元乙丙橡胶材料。
本发明的第三个方面提供了一种所述的三元乙丙橡胶材料的应用,其应用于污水处理领域。
下面通过实施例对本发明进行具体描述,另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。
实施例
实施例1
本发明的实施例1提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂,二者的重量比为1:0.8;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,将原料按照上述比例进行混炼,制得混炼胶;再将混炼胶加热硫化后,即得三元乙丙橡胶材料。
实施例2
本发明的实施例2提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan4869C,乙烯含量为62wt%,亚乙基-降冰片烯含量为8.7wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂,二者的重量比为1:0.8;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
实施例3
本发明的实施例3提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan2450,乙烯含量为48wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂,二者的重量比为1:0.8;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
实施例4
本发明的实施例4提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1068,门尼粘度为50。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂,二者的重量比为1:0.8;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
实施例5
本发明的实施例5提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-2,平均吸碘值为575g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂,二者的重量比为1:0.8;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
实施例6
本发明的实施例6提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为46#石蜡油,在40℃下的运动粘度为46mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂和芳香烃树脂,二者的重量比为1:0.8;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
实施例7
本发明的实施例7提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为芳香烃树脂;所述芳香烃树脂,购买自德国STRUKTOL40MSF。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
实施例8
本发明的实施例8提供一种三元乙丙橡胶材料,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶65份、氯化丁基橡胶35份、填料60份、硫化剂1.5份、硫化活性剂6份、填充油36份、促进剂2.5份、软化树脂9份、3.5份稳定剂、1份抗氧剂。
所述三元乙丙橡胶购买自德国朗盛的Keltan 4465,乙烯含量为56wt%,亚乙基-降冰片烯含量为4.1wt%。所述氯化丁基橡胶购买自埃克森美孚的Chlorobutyl 1066,门尼粘度为38。所述填料为炉法炭黑,购买自天津天一世纪化工产品科技有限公司,型号为TYT-1,吸碘值为185g/Kg。所述硫化剂为硫磺;所述促进剂为2-巯基苯并噻唑和四苄基二硫代秋兰姆,二者的重量比为1.5:1;所述硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸,二者的重量比为5:1;所述填充油为石蜡油,购买自苏州禾森特种油品有限公司,型号为32#石蜡油,在40℃下的运动粘度为31.22mm2/s。所述软化树脂为萜烯树脂;所述萜烯树脂,购买自上海三连实业有限公司,型号为T-100。所述稳定剂为氧化镁和氧化钙,二者的重量比为1:2.5;所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十。
上述三元乙丙橡胶材料的制备方法,同实施例1。
性能评价
1、拉伸强度测试:将实施例1~8所得三元乙丙橡胶材料按照GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》,将样品制成1型哑铃状,厚度(2±0.2)mm,宽度为(4±0.2)mm,进行拉伸强度测试,测试条件:23℃;拉伸速度50mm/min。若所得拉伸强度数值≥13MPa,记为A;拉伸强度数值在12~13MPa(包括12MPa),记为B;拉伸强度数值在10~12MPa(包括10MPa),记为C;拉伸强度数值<10MPa,记为D。
2、附着污渍测试:将实施例1~8所得三元乙丙橡胶材料按照本领域技术人员熟知的方式,制备成曝气装置用2mm膜片,上面开孔成千上万1mm小孔;工作时由风机向产品充气,并通过小孔扩散到污水中。使用1个月后,观察膜片是否出现附着污渍现象。若未出现任何附着污渍现象,记为Ⅰ;若出现轻微附着污渍,但未出现小孔堵塞现象,记为Ⅱ;若出现附着污渍,导致小孔堵塞现象,记为Ⅲ。
表1性能测试结果
拉伸强度测试 | 附着污渍测试 | |
实施例1 | A | Ⅰ |
实施例2 | C | Ⅲ |
实施例3 | B | Ⅱ |
实施例4 | C | Ⅲ |
实施例5 | C | Ⅱ |
实施例6 | C | Ⅲ |
实施例7 | B | Ⅱ |
实施例8 | A | Ⅲ |
综合上述实验结果可见:本发明制备得到的三元乙丙橡胶材料,经拉伸强度测试,拉伸强度数值≥13MPa;经附着污渍测试,所得膜片未出现任何附着污渍现象。此外,本发明所得三元乙丙橡胶材料还具有良好的撕裂强度和适中的定伸应力,且抗老化能力和耐热能力强,具有很强的工业应用价值和发展前景。
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。本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种三元乙丙橡胶材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:三元乙丙橡胶60~70份、氯化丁基橡胶30~40份、填料50~80份、硫化剂0.5~5份、硫化活性剂0.5~8份、填充油25~45份、促进剂1~5份、软化树脂5~15份。
2.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为51~62wt%;所述三元乙丙橡胶的亚乙基-降冰片烯含量为3.8~4.6wt%。
3.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述填料选自炭黑、石墨烯、白炭黑、碳酸钙、粉煤灰、木质素、钛白粉、滑石粉、硫酸钡中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述炭黑的吸碘值为120~250g/Kg。
5.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述填充油在40℃下的运动粘度为26~38mm2/s。
6.根据权利要求1所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述软化树脂选自萜烯树脂、烷基酚醛树脂、芳香烃树脂中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求6所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述萜烯树脂和芳香烃树脂的重量比为1:(0.6~1.0)。
8.根据权利要求1~7任一项所述的三元乙丙橡胶材料,其特征在于,所述原料中还包括0~10份助剂,0除外。
9.一种根据权利要求1~8任一项所述的三元乙丙橡胶材料的制备方法,其特征在于,将原料按照上述比例进行混炼,制得混炼胶;再将混炼胶加热硫化后,即得三元乙丙橡胶材料。
10.一种根据权利要求1~8任一项所述的三元乙丙橡胶材料的应用,其特征在于,其应用于污水处理领域。
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