CN112063059A - 一种epdm90°密实胶材料及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺,其技术方案是:包括主料和辅料,所述主料包括生胶料、炭黑、硅土、氧化锌、轻质碳酸钙、石蜡油、153D和硫化物,所述辅料包括硬脂酸、PEG4000和氧化钙,一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺有益效果是:通过添加共轭联剂,使得成品的绍尔A硬度增大,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度减小,这是因由于加入共交联剂可是硫化剂胶的交联密度增大,拉伸时应力不易分散,从而使硫化胶的物理性能有所下降,经热老化后,加入共交联剂的硫化胶的物理性能变化幅度小于未加共交联剂的硫化胶,表明低分子乙烯基聚丁二烯可改善硫化胶的热空气老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及密实胶加工技术领域,具体涉及一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺。
背景技术
目前针对高硬度胶国内主要通过提高炭黑占比并添加适当的高苯乙烯来达到提高硬度的目的。受材料成本所限在含胶率较低的情况下,开发高硬度的胶,一定程度上避免不了A胶门尼高,不易包辊,混炼难度大,制品易发蓝,国外近年通过低分子乙烯基聚丁二烯等共轭交联剂的应用,解决A胶加工问题,制品发蓝,目前90shore A胶通过生胶并用A胶门尼范围可做到50-80,进而降低对挤出设备的要求,并可以通过调整各组分填充比例来控制材料成本。
因此,发明一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺很有必要。
发明内容
为此,本发明提供一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺,通过添加共轭联剂,使得成品的绍尔A硬度增大,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度减小,以解决A胶加工中制品发蓝,成品各项属性有待提升的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种EPDM90°密实胶材料,其特征在于,包括主料和辅料,所述主料包括生胶料、炭黑、硅土、氧化锌、轻质碳酸钙、石蜡油、153D 和硫化物,所述辅料包括硬脂酸、PEG4000和氧化钙。
优选的,所述主料中各成分占原料总质量份数分别为:
生胶料:100份
炭黑:130-145份
硅土:20-30份
氧化锌:9-11份
轻质碳酸钙:60-65份
石蜡油:60-70份
153D:12-17份
硫化物:12-18份。
优选的,所述辅料中各成分占原料总质量份数分别为:
硬脂酸:1-2份
PEG4000:1-2份
氧化钙:3-5份。
优选的,所述生胶料包括生胶3092和生胶4045,所述生胶3092和生胶4045质量份数分别为:
生胶3092:75份
生胶4045:25份。
优选的,所述硫化物包括共轭交联剂和硫化胶,所述共轭交联剂和硫化胶的比例为1:4。
上述EPDM90°密实胶材料的加工工艺,其特征在于,包括以下加工步骤:
S1,将主料中的生胶3092和生胶4045放置在烘房内烘软,再切胶破胶制成小块;
S2,将炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉碎,并使用筛网过滤较粗颗粒,从而获取细密的炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉末;
S3,石蜡油和PEG4000需要加热蒸发掉其中水分,进行除杂过滤,保证石蜡油和PEG4000 的纯度;
S4,将准备好的原料和辅料放入熔炉中进行混炼,同时使用搅拌装置对其进行搅拌,保证物料混合充分,避免过多气泡产生,最终将混炼后的物料取出并冷却,得到EPDM90°密实胶材料。
优选的,所述S1中烘房温度设置为60℃-75℃。
优选的,所述S4中熔炉温度设置为100℃-110℃。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过添加共轭联剂,使得成品的绍尔A硬度增大,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度减小,这是因由于加入共交联剂可是硫化剂胶的交联密度增大,拉伸时应力不易分散,从而使硫化胶的物理性能有所下降,经热老化后,加入共交联剂的硫化胶的物理性能变化幅度小于未加共交联剂的硫化胶,表明低分子乙烯基聚丁二烯可改善硫化胶的热空气老化性能。
2.硫化胶在高温下的压缩永久变形与交联密度和交联网状结构的热稳定性有关,交联密度越大交联网状结构的热稳定性越好。
3.加入共交联剂的硫化胶,共交联剂与橡胶形成了热稳定性较高的C-C交联键,进一步提高的其热稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的共轭联剂对EPDM硫化胶性能的影响图;
图2为本发明提供的常规配方90度胶与加共交联剂EPDM硫化胶性能图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
参照附图1-2,本发明提供的一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺,包括主料和辅料,所述主料包括生胶料、炭黑、硅土、氧化锌、轻质碳酸钙、石蜡油、153D和硫化物,所述辅料包括硬脂酸、PEG4000和氧化钙;
进一步地,所述主料中各成分占原料总质量份数分别为:
生胶料:100份,生胶是一种独具高弹性的聚合物材料,是制造橡胶制品的母体材料,一般指未硫化的橡胶胶料,橡胶树流出的近中性液体,加入0.05%-0.1%氨水,制成胶乳,大部分胶乳需经过加工制成干胶,就是通常说的各种天然生胶;
炭黑:130份,是一种无定形碳,轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是含碳物质在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物;
硅土:20份,可进一步预防制品发蓝的问题产生;
氧化锌:9份;
轻质碳酸钙:60份;
石蜡油:60份;
153D:12份,153D即聚丁二烯35%硅酸钙分散体,乙烯基含量85%,分子量4700,丁二烯与橡胶相融性优异,加工易于分散,即使在工艺波动导致硫化不完全或者过量添加时也不会析出,在高交联程度时,能保持高伸长率,改善产品的撕裂性能,使产品具有高弹性,丁二烯不影响交联速率,没有焦烧弊病;
硫化物:12份;
进一步地,所述辅料中各成分占原料总质量份数分别为:
硬脂酸:2份;
PEG4000:1份,PEG4000即聚乙二醇,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性,它们具有优良的润滑性、保湿性和分散性。
氧化钙:3份;
进一步地,所述生胶料包括生胶3092和生胶4045,所述生胶3092和生胶4045质量份数分别为:
生胶3092:75份;
生胶4045:25份;
进一步地,所述硫化物包括共轭交联剂和硫化胶,所述共轭交联剂和硫化胶的比例为1: 4;
包括以下加工步骤:
S1,将主料中的生胶3092和生胶4045放置在烘房内烘软,再切胶破胶制成小块,烘房温度设置为60℃;
S2,将炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉碎,并使用筛网过滤较粗颗粒,从而获取细密的炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉末;
S3,石蜡油和PEG4000需要加热蒸发掉其中水分,进行除杂过滤,保证石蜡油和PEG4000 的纯度;
S4,将准备好的原料和辅料放入熔炉中进行混炼,熔炉温度设置为100℃,同时使用搅拌装置对其进行搅拌,保证物料混合充分,避免过多气泡产生,最终将混炼后的物料取出并冷却,得到EPDM90°密实胶材料。
实施例2:
参照附图1-2,本发明提供的一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺,包括主料和辅料,所述主料包括生胶料、炭黑、硅土、氧化锌、轻质碳酸钙、石蜡油、153D和硫化物,所述辅料包括硬脂酸、PEG4000和氧化钙;
进一步地,所述主料中各成分占原料总质量份数分别为:
生胶料:100份,生胶是一种独具高弹性的聚合物材料,是制造橡胶制品的母体材料,一般指未硫化的橡胶胶料,橡胶树流出的近中性液体,加入0.05%-0.1%氨水,制成胶乳,大部分胶乳需经过加工制成干胶,就是通常说的各种天然生胶;
炭黑:140份,是一种无定形碳,轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是含碳物质在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物;
硅土:30份,可进一步预防制品发蓝的问题产生;
氧化锌:10份;
轻质碳酸钙:60份;
石蜡油:65份;
153D:15份,153D即聚丁二烯35%硅酸钙分散体,乙烯基含量85%,分子量4700,丁二烯与橡胶相融性优异,加工易于分散,即使在工艺波动导致硫化不完全或者过量添加时也不会析出,在高交联程度时,能保持高伸长率,改善产品的撕裂性能,使产品具有高弹性,丁二烯不影响交联速率,没有焦烧弊病;
硫化物:12份;
进一步地,所述辅料中各成分占原料总质量份数分别为:
硬脂酸:1份;
PEG4000:2份,PEG4000即聚乙二醇,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性,它们具有优良的润滑性、保湿性和分散性。
氧化钙:3份;
进一步地,所述生胶料包括生胶3092和生胶4045,所述生胶3092和生胶4045质量份数分别为:
生胶3092:75份;
生胶4045:25份;
进一步地,所述硫化物包括共轭交联剂和硫化胶,所述共轭交联剂和硫化胶的比例为1: 4;
包括以下加工步骤:
S1,将主料中的生胶3092和生胶4045放置在烘房内烘软,再切胶破胶制成小块,烘房温度设置为65℃;
S2,将炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉碎,并使用筛网过滤较粗颗粒,从而获取细密的炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉末;
S3,石蜡油和PEG4000需要加热蒸发掉其中水分,进行除杂过滤,保证石蜡油和PEG4000 的纯度;
S4,将准备好的原料和辅料放入熔炉中进行混炼,熔炉温度设置为105℃,同时使用搅拌装置对其进行搅拌,保证物料混合充分,避免过多气泡产生,最终将混炼后的物料取出并冷却,得到EPDM90°密实胶材料。
实施例3:
参照附图1-2,本发明提供的一种EPDM90°密实胶材料及其加工工艺,包括主料和辅料,所述主料包括生胶料、炭黑、硅土、氧化锌、轻质碳酸钙、石蜡油、153D和硫化物,所述辅料包括硬脂酸、PEG4000和氧化钙;
进一步地,所述主料中各成分占原料总质量份数分别为:
生胶料:100份,生胶是一种独具高弹性的聚合物材料,是制造橡胶制品的母体材料,一般指未硫化的橡胶胶料,橡胶树流出的近中性液体,加入0.05%-0.1%氨水,制成胶乳,大部分胶乳需经过加工制成干胶,就是通常说的各种天然生胶;
炭黑:145份,是一种无定形碳,轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是含碳物质在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物;
硅土:30份,可进一步预防制品发蓝的问题产生;
氧化锌:9份;
轻质碳酸钙:60份;
石蜡油:70份;
153D:12份,153D即聚丁二烯35%硅酸钙分散体,乙烯基含量85%,分子量4700,丁二烯与橡胶相融性优异,加工易于分散,即使在工艺波动导致硫化不完全或者过量添加时也不会析出,在高交联程度时,能保持高伸长率,改善产品的撕裂性能,使产品具有高弹性,丁二烯不影响交联速率,没有焦烧弊病;
硫化物:12份;
进一步地,所述辅料中各成分占原料总质量份数分别为:
硬脂酸:2份;
PEG4000:2份,PEG4000即聚乙二醇,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性,它们具有优良的润滑性、保湿性和分散性。
氧化钙:3份;
进一步地,所述生胶料包括生胶3092和生胶4045,所述生胶3092和生胶4045质量份数分别为:
生胶3092:75份;
生胶4045:25份;
进一步地,所述硫化物包括共轭交联剂和硫化胶,所述共轭交联剂和硫化胶的比例为1: 4;
包括以下加工步骤:
S1,将主料中的生胶3092和生胶4045放置在烘房内烘软,再切胶破胶制成小块,烘房温度设置为70℃;
S2,将炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉碎,并使用筛网过滤较粗颗粒,从而获取细密的炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉末;
S3,石蜡油和PEG4000需要加热蒸发掉其中水分,进行除杂过滤,保证石蜡油和PEG4000 的纯度;
S4,将准备好的原料和辅料放入熔炉中进行混炼,熔炉温度设置为110℃,同时使用搅拌装置对其进行搅拌,保证物料混合充分,避免过多气泡产生,最终将混炼后的物料取出并冷却,得到EPDM90°密实胶材料。
将有上述实施例1-3中所制备的EPDM90°密实胶材料进行实际检测,得到以下数据:
由上表可知,实施例1-3所制备的EPDM90°密实胶材料均具有较好的性能,长时间放置,不会泛蓝,产品本身颜色不易变化,同时具有较好的硬度以及具有较好的抗变形能力,其中实施例2中所制备的EPDM90°密实胶材料,在各方面属性均达到最好。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此,依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换,尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种EPDM90°密实胶材料,其特征在于:包括主料和辅料,所述主料包括生胶料、炭黑、硅土、氧化锌、轻质碳酸钙、石蜡油、153D和硫化物,所述辅料包括硬脂酸、PEG4000和氧化钙。
2.根据权利要求1所述的一种EPDM90°密实胶材料,其特征在于:所述主料中各成分占原料总质量份数分别为:
生胶料:100份
炭黑:130-145份
硅土:20-30份
氧化锌:9-11份
轻质碳酸钙:60-65份
石蜡油:60-70份
153D:12-17份
硫化物:12-18份。
3.根据权利要求1所述的一种EPDM90°密实胶材料,其特征在于:所述辅料中各成分占原料总质量份数分别为:
硬脂酸:1-2份
PEG4000:1-2份
氧化钙:3-5份。
4.根据权利要求1所述的一种EPDM90°密实胶材料,其特征在于:所述生胶料包括生胶3092和生胶4045,所述生胶3092和生胶4045质量份数分别为:
生胶3092:75份
生胶4045:25份。
5.根据权利要求1所述的一种EPDM90°密实胶材料,其特征在于:所述硫化物包括共轭交联剂和硫化胶,所述共轭交联剂和硫化胶的比例为1:4。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的EPDM90°密实胶材料的加工工艺,其特征在于:包括以下加工步骤:
S1,将主料中的生胶3092和生胶4045放置在烘房内烘软,再切胶破胶制成小块;
S2,将炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉碎,并使用筛网过滤较粗颗粒,从而获取细密的炭黑、硅土和轻质碳酸钙粉末;
S3,石蜡油和PEG4000需要加热蒸发掉其中水分,进行除杂过滤,保证石蜡油和PEG4000的纯度;
S4,将准备好的原料和辅料放入熔炉中进行混炼,同时使用搅拌装置对其进行搅拌,保证物料混合充分,避免过多气泡产生,最终将混炼后的物料取出并冷却,得到EPDM90°密实胶材料。
7.根据权利要求6所述的一种EPDM90°密实胶材料的加工工艺,其特征在于:所述S1中烘房温度设置为60℃-75℃。
8.根据权利要求6所述的一种EPDM90°密实胶材料的加工工艺,其特征在于:
所述S4中熔炉温度设置为100℃-110℃。
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