CN111925566A - 一种低门尼粘度天然橡胶及其制备方法、低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低门尼粘度天然橡胶及其制备方法、低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶及其制备方法。通过在天然橡胶的塑炼过程中，于100份的天然橡胶中加入具有更好的流动性的5份～15份中空玻璃微球，形成微球效应，快速降低天然橡胶门尼粘度，得到低门尼粘度的天然橡胶，进一步利用此低门尼粘度的天然橡胶，辅以150份～240份的填料、2份～5份的促进剂、3份～4份的硫化剂、10份～30份的软化剂、2份～5份的发泡剂、3份～6份的发泡助剂，利用中空玻璃微球是一种化学性质稳定，表面惰性的微小圆球，其比片状、针状或其他不规则形状的填料具备更好流动性的特点，获得高发泡倍率、低比重、低门尼粘度的发泡天然橡胶混炼胶。
Description
技术领域
本发明属于橡胶混炼胶技术领域，具体涉及一种低门尼粘度天然橡胶及其制备方法、低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶及其制备方法。
背景技术
人类从11世纪就开始使用天然橡胶，到目前其用量达到了橡胶总用量的30％-40％。但天然橡胶的相对分子质量较大，最大可达到数千万，使其门尼粘度较大，难塑炼，特别限制了天然橡胶在低门尼制品中的应用。以天然橡胶发泡材料为例，其具有阻尼、隔音、质量轻、弹性好等特点，被广泛的应用在各种生产及生活领域上。但传统的天然橡胶发泡混炼胶要求所采用的生胶，即天然橡胶门尼粘度低，若不采用低门尼粘度的天然橡胶，则塑炼成本极高，导致天然橡胶发泡制品成本较高，现有技术中为了降低天然橡胶的门尼粘度，一般在制作混炼胶的过程中会加入较高的填充剂，虽然能有效降低成本，但导致最终的发泡材料—发泡天然橡胶混炼胶密度较大，影响孔泡质量，力学性能等。因此，开发一种低门尼粘度天然橡胶及能有效降低天然橡胶门尼粘度的制备方法，对于扩展天然橡胶在低门尼制品，如低门尼发泡天然橡胶混炼胶中的应用具有重要意义。
发明内容
本发明针对上述缺陷，提供一种低门尼粘度天然橡胶及其制备方法、低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶及其制备方法。
本发明提供如下技术方案：一种低门尼粘度天然橡胶，按重量组份计，包括以下成分：
天然橡胶 100份；
中空玻璃微珠 5份～15份。
本发明还提供一种低门尼粘度天然橡胶的快速制备方法，包括以下步骤：
A1：将重量份为100份的天然橡胶加入密炼机中塑炼，塑炼过程中逐渐升高所述密炼机的温度；
A2：当所述密炼机温度达到130℃～140℃时，加入重量份为5份～15份的中空玻璃微珠，搅拌过程中再次逐渐升高所述密炼机的温度，当所述中空玻璃微珠混匀且密炼温度达到140℃～150℃时排胶，停放后待用。
进一步地，所述步骤A2中加入所述中空玻璃微珠时所述密炼机的温度为140℃，排胶时所述密炼机的温度为145℃。
本发明还提供一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶，按重量组份计，包括以下成分：
进一步地，所述低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶按重量组份计，包括以下成分：
本发明还提供一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：将重量份为100份的天然橡胶加入密炼机中塑炼，塑炼过程中逐渐升高所述密炼机的温度；
S2：当所述密炼机温度达到130℃～140℃时，加入重量份为5份～15份的中空玻璃微珠，搅拌过程中再次逐渐升高所述密炼机的温度，当所述中空玻璃微珠混匀且密炼温度达到140℃～150℃时排胶，停放后待用，得到低门尼粘度天然橡胶；
S3：将所述步骤S2得到的所述低门尼粘度天然橡胶投入所述密炼机内，逐渐升高所述密炼机的温度60℃～80℃时，按先后顺序依次加入重量组分为150份～240份的填料、重量组分为10份～30份的软化剂、重量组分为2份～5份的促进剂、重量组分为3份～4份的硫化剂、重量组分为2份～5份的发泡剂和重量组分为3份～6份的发泡助剂，混炼均匀，混炼过程中逐渐升高所述密炼机的温度，在温度达到100℃～110℃时排胶，得到低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶。
进一步地，所述步骤S2中加入所述中空玻璃微珠时所述密炼机的温度为140℃。
进一步地，所述步骤S2中排胶时所述密炼机的温度为145℃。
进一步地，所述步骤S3中加入填料、软化剂、促进剂、硫化剂、发泡剂和发泡助剂时所述密炼机的温度为70℃.
进一步地，所述步骤S3中排胶时所述密炼机的温度为105℃。
本发明的有益效果为：
1、本发明将中空玻璃微珠在天然橡胶塑炼后期加入，在混合物中形成了微球效应，快速降低天然橡胶门尼粘度，既能改善天然橡胶的塑炼效果，又能降低能耗，制备了一种低门尼粘度的天然橡胶，有利于进一步的发泡材料—发泡天然橡胶混炼胶的制备成本降低的同时，降低其门尼粘度，进而提高了其发泡效率，既能获得高性能的发泡材料的同时也能降低生产成本。
2、在制备天然橡胶及发泡天然橡胶混炼胶时，加入了中空玻璃微珠，使天然胶具有更低的门尼粘度，使其具有更好的加工性能，进而最终降低了发泡材料—发泡天然橡胶混炼胶的门尼粘度。
3、中空玻璃微球是一种化学性质稳定，表面惰性的微小圆球，其比片状、针状或其他不规则形状的填料具备更好流动性，通过中空玻璃微珠加入，在混炼胶中形成微球效应，使其具备更高的流动性，有利于提高发泡材料—发泡天然橡胶混炼胶的发泡倍率并降低其比重和门尼粘度。
4、本发明与现有技术相比，能有效降低天然橡胶的门尼粘度和生胶的塑炼成本，有利于扩展天然橡胶在低门尼制品当中的应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所采用的原料均为市购。
实施例1
1、配料：在组分比范围内配置材料，低门尼发泡天然橡胶混炼胶，按重量份计，该材料成分包括：天然橡胶100份，中空玻璃微珠10份，填料195份，促进剂2.5份，硫化剂3份，软化剂15份，发泡剂2份，发泡助剂4.5份。
2、生胶塑炼(即天然橡胶的塑炼)：按重量组分计，首先将100份的天然橡胶放入密炼机中塑炼，当混合温度达到130℃时，加入10份的中空玻璃微珠，当中空玻璃微珠混匀且混合温度达到140℃后排胶，停放后待用，得到低门尼粘度的天然橡胶。
3、混炼：在密炼机中投入步骤2得到的低门尼粘度的天然橡胶，混合温度达到60℃后，按顺序依次加入195份的填料、15份的软化剂、2.5份的促进剂、3份的硫化剂、2份的发泡剂和4.5份的发泡助剂，混炼均匀，在混合温度达到100℃后排胶，得到混炼胶，停放后待用，得到低门尼粘度的发泡天然橡胶混炼胶。
4、发泡测试：将得到的混炼胶制成0.85mm后的薄片，在150℃烘箱中测试其发泡情况。
实施例2
1、配料：在组分比范围内配置材料，低门尼发泡天然橡胶混炼胶，按重量份计，该材料成分包括：天然橡胶100份，中空玻璃微珠15份，填料150份，促进剂3份，硫化剂4份，软化剂10份，发泡剂5份，发泡助剂6份；
2、生胶塑炼(即天然橡胶的塑炼)：按重量组分计，首先将100份的天然橡胶放入密炼机中塑炼，当混合温度达到135℃时，加入中空玻璃微珠，当中空玻璃微珠混匀且混合温度达到150℃后排胶，停放后待用，得到低门尼粘度的发泡天然橡胶混炼胶。
3、混炼：在密炼机中投入低门尼天然橡胶，混合温度达到80℃后，按顺序依次加入150份的填料、10份的软化剂、3份的促进剂、4份的硫化剂、5份的发泡剂和6份的发泡助剂，混炼均匀，在混合温度达到110℃后排胶，得到混炼胶，停放后待用。
4、发泡测试：将得到的混炼胶制成0.85mm后的薄片，在150℃烘箱中测试其发泡情况。
实施例3
1、配料：在组分比范围内配置材料，低门尼发泡天然橡胶混炼胶，按重量份计，该材料成分包括：天然橡胶100份，中空玻璃微珠5份，填料240份，促进剂2份，硫化剂3.5份，软化剂20份，发泡剂3.5份，发泡助剂3份；
2、生胶塑炼(即天然橡胶的塑炼)：按重量组分计，首先将100份的天然橡胶放入密炼机中塑炼，当混合温度达到140℃时，加入中空玻璃微珠，且当混合温度达到145℃后排胶，停放后待用。
3、混炼：在密炼机中投入低门尼天然橡胶，混合温度达到70℃后，按顺序依次加入240份的填料、20份的软化剂、2份的促进剂、3.5份的硫化剂、3.5份的发泡剂和3份的发泡助剂，混炼均匀，在混合温度达到105℃后排胶，得到混炼胶，停放后待用。
4、发泡测试：将得到的混炼胶制成0.85mm后的薄片，在150℃烘箱中测试其发泡情况。
对比例1
相对于实施例1-3，在配料中不加入中空玻璃微珠，进行天然橡胶的制备及利用此天然橡胶进一步制备发泡天然橡胶混炼胶，按重量组分计，包括以下组分：天然橡胶100份、填料200份、软化剂30份、促进剂3份、硫化剂3份、发泡剂4份和发泡助剂3份。
制品在烘箱中发泡硫化时间为T90+50s，MDR测试条件为：150℃*10min，具体实施例混炼胶的性能及发泡制品情况对比如下表所示：
由上表可知，经过在天然橡胶的制备过程中加入中空玻璃微珠，可以快速生产得到低门尼粘度的天然橡胶，即生胶，进而利用生胶辅以相应重量份的填料、促进剂、硫化剂、软化剂、发泡剂、发泡助剂进一步制备发泡天然橡胶混炼胶，也可以得到低门尼粘度的发泡天然橡胶混炼胶，并可提高其发泡倍率、降低其发泡厚度和比重，增强其混炼胶性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种低门尼粘度天然橡胶，其特征在于，按重量组份计，包括以下成分：
天然橡胶 100份；
中空玻璃微珠 5份～15份。
2.一种低门尼粘度天然橡胶的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1：将重量份为100份的天然橡胶加入密炼机中塑炼，塑炼过程中逐渐升高所述密炼机的温度；
A2：当所述密炼机温度达到130℃～140℃时，加入重量份为5份～15份的中空玻璃微珠，搅拌过程中再次逐渐升高所述密炼机的温度，当所述中空玻璃微珠混匀且密炼温度达到140℃～150℃时排胶，停放后待用。
3.根据权利要求2所述的一种低门尼粘度天然橡胶的快速制备方法，其特征在于，所述步骤A2中加入所述中空玻璃微珠时所述密炼机的温度为140℃，排胶时所述密炼机的温度为145℃。
4.一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶，其特征在于，按重量组份计，包括以下成分：
5.根据权利要求4所述的一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶，其特征在于，按重量组份计，包括以下成分：
6.一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将重量份为100份的天然橡胶加入密炼机中塑炼，塑炼过程中逐渐升高所述密炼机的温度；
S2：当所述密炼机温度达到130℃～140℃时，加入重量份为5份～15份的中空玻璃微珠，搅拌过程中再次逐渐升高所述密炼机的温度，当所述中空玻璃微珠混匀且密炼温度达到140℃～150℃时排胶，停放后待用，得到低门尼粘度天然橡胶；
S3：将所述步骤S2得到的所述低门尼粘度天然橡胶投入所述密炼机内，逐渐升高所述密炼机的温度60℃～80℃时，按先后顺序依次加入重量组分为150份～240份的填料、重量组分为10份～30份的软化剂、重量组分为2份～5份的促进剂、重量组分为3份～4份的硫化剂、重量组分为2份～5份的发泡剂和重量组分为3份～6份的发泡助剂，混炼均匀，混炼过程中逐渐升高所述密炼机的温度，在温度达到100℃～110℃时排胶，得到低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶。
7.根据权利要求6所述的一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中加入所述中空玻璃微珠时所述密炼机的温度为140℃。
8.根据权利要求6所述的一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中排胶时所述密炼机的温度为145℃。
9.根据权利要求6所述的一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中加入填料、软化剂、促进剂、硫化剂、发泡剂和发泡助剂时所述密炼机的温度为70℃。
10.根据权利要求6所述的一种低门尼粘度发泡天然橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中排胶时所述密炼机的温度为105℃。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201113 |