CN112126132A - 一种无喷霜杜仲橡胶材料及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡胶材料技术领域,具体涉及一种无喷霜杜仲橡胶材料,还涉及上述的无喷霜杜仲橡胶材料的加工工艺。本发明所提供的一种无喷霜杜仲橡胶材料,其特征在于,所述的配方包括以下重量份数的原料:杜仲橡胶80~120、ZnO 1~4、硬脂酸0.2~1.5、钛白粉6~15、防老剂0.1~1、硫化剂0.2~1.6、促进剂0.4~1.2。本发明的有益效果在于:(1)本发明在配方上进行了改进,采用了特定配比的原料,它们的组合更有利于解决橡胶材料喷霜的现象;(2)在加工过程中,于平板硫化之后,采用了烘箱热处理的工艺,此步骤有效的防止了喷霜的现象,从而有利于获得无喷霜杜仲橡胶材料。
Description
技术领域
本发明属于杜仲橡胶材料技术领域,具体涉及一种无喷霜杜仲橡胶材料,还涉及上述的无喷霜杜仲橡胶材料的加工工艺。
背景技术
杜仲橡胶在储存时所受压力较大时,受压部位中的配合剂就会形成晶核,析出于橡胶表面,形成喷霜;如果是空气湿度过大,杜仲橡胶中极性大的配合剂对生胶(非极性)的作用减弱,配合剂溶解度下降,从而导致喷霜;储存时间越长,橡胶表面喷霜越明显,由于储存环境中空气的温度和湿度随着季节的变化而不同,并且差别较大,极容易造成配合剂的溶解度发生变化,从而导致喷霜。
导致橡胶喷霜的原因大致如下:过量配合、温度变化、欠硫、老化、受力不均、混炼不均;上述的原因都会导致喷霜现象。
关于防止杜仲橡胶的喷霜工艺的专利文献或期刊文献,鲜有披露。
CN108003631A一种透明无霜硅橡胶混炼胶制备方法,其特征在于步骤如下:步骤1:称重、混炼:按重量比称取DCBP 0.3-1.0份、烷氧基过氧化物0.3-1.0份分散均匀地加入100份硅橡胶混炼胶中混炼;步骤2:成型硫化:通过橡胶挤出机挤出成型,定型硫化温度为500-600℃,时间为5-30s;步骤3:挤出成品:卧式烘道温度为200-300℃,时间为1-10min,制得与模具相应的挤出成品;
步骤4二段硫化:挤出的成品放入二段烘箱,条件为温度为180-200℃,时间为2-4H,制得最终产品。
以上的文献所提供的是一种透明无霜硅橡胶混炼胶制备方法,虽然其解决了橡胶的喷霜问题,但是杜仲橡胶与上发现的硅橡胶是两种完全不同的橡胶材料,两者的结构和性能相去甚远,适用于硅橡胶的防喷霜工艺,并不能适用于杜仲橡胶的防喷霜工艺。因此需要针对上述的杜仲橡胶在储存过程中喷霜现象,发明一种能够有效防止橡胶材料出现喷霜现象的工艺。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种能够有效防止杜仲橡胶材料及工艺。
本发明从两个方面入手,解决背景技术中所提到的橡胶喷霜问题,第一:从配方上改进;比如选择合适的原料以及调整各种原料的用量配比;第二:从工艺上改进,本发明依次采用了塑炼、混炼、硫化、热处理这几个工序,来达到防止橡胶喷霜的现象。
本发明是通过下述的技术方案来实现的:
一种防喷霜配方的橡胶材料,该材料包括以下重量份数的原料:
杜仲橡胶80~105、ZnO 1~4、硬脂酸0.2~1.5、钛白粉6~40、防老剂0.5~3、硫化剂0.2~3、促进剂0.2~3。
上述的防老剂为防老剂264;硫化剂为硫磺;促进剂为综合促进剂E-6。
杜仲橡胶80~105、ZnO 1~4、硬脂酸0.2~1.5、钛白粉6~40、防老剂264为0.5~3、硫磺0.2~3、促进剂E-6为0.2~3。
上述的一种防喷霜配方的橡胶材料的加工方法,依次包括以下的步骤:一段混炼、二段混炼、平板硫化、烘箱热处理。
优选的,二段混炼时,热混升温至60~70℃。
本发明人在加工无喷霜杜仲橡胶材料时,在二段混炼时,热混升温至60~70℃,调整辊距2mm,将一段胶上辊炼至胶温达到64~66℃并包辊,加入硫磺,割刀,加入杜仲橡胶胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入促进剂E-6,割刀,加入胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放12小时以上。
烘箱热处理为本发明所要保护的关键核心技术方案,普通的工艺加工获得的杜仲橡胶,其喷霜现象严重。本发明人通过调整配方、工艺,在硫化之后,采用烘箱热处理的工艺进一步的对胶料进行处理,使得所获得的胶料无喷霜现象发生。
烘箱热处理的具体步骤为:开启烘箱电源,调整工作环境为70~100℃,打开烘箱放入平板硫化后的样品胶片,启动烘箱,保持烘箱工作温度在80~100℃,连续烘烤12~20小时。
优选的,上述的一种防喷霜配方的橡胶材料的加工方法,包括以下的步骤:
(1)热混升温至80~90℃,辊距调至1mm;将杜仲橡胶加入开炼机进行塑炼,杜仲橡胶包辊厚,博通三个三角包三个卷;调辊距2mm,上胶包辊,加入ZnO割刀,使ZnO快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入硬脂酸,使硬脂酸快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入钛白粉,割刀,使钛白粉快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入防老剂264割刀,使防老剂264快速吃进胶料,割胶,分别打三个三角包三个卷下胶;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放12小时以上;
(2)二段混炼:
热混升温至60~70℃,调整辊距2mm,将一段胶上辊炼至胶温达到64~66℃并包辊,加入硫磺,割刀,使硫磺快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入促进剂E-6,割刀,使促进剂E-6快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放12小时以上;此段混炼要控制好辊温,要尽可能的减少混炼时间,避免混炼胶在辊上起流;
(3)平板硫化
热混升温至60~70℃,调辊距2mm,二段胶上辊预热,调整辊距至最薄,上胶博通三包三卷,调辊距2mm上胶下片;将压片模具放入平板升温预热,加热到磨具实际温度为145-155度,调整平板工作数据(硫化20~30min,预压时间0.8~1.2s,放气0.8~1.2s,放气4~6次。)使平板实际温度使用达到145~155℃;压片用混炼胶称重,溢较量选择试片实际重量的4~6%,将称好的混炼胶剪成小片;开启已升温好的平板硫化机,打开模具,把称好的混炼胶放在试片模具的中央,盖好模具,合模硫化;硫化后取出硫化试片;
(4)热处理
打开烘箱电源,调整工作环境为80~100℃,打开烘箱放入(3)中的胶片,启动烘箱,保持烘箱工作温度在80~100℃,连续烘烤15~17小时。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明在配方上进行了改进,采用了特定配比的原料,它们的组合更有利于解决橡胶材料喷霜的现象;
(2)在平板硫化之后,采用了烘箱热处理的工艺,此步骤有效的防止了喷霜的现象;
(3)通过控制二段混炼的工艺条件,也对于生产无喷霜的橡胶具有一定的积极作用。
附图说明
图1为改进之前的工艺生产的杜仲橡胶材料照片;
图2为对比例1中的工艺生产的杜仲橡胶材料的照片;
图3为实施例1中的工艺生产的杜仲橡胶材料的照片;
图4为对比例2中的工艺生产的杜仲橡胶材料的照片;
图5为对比例3中的工艺生产的杜仲橡胶材料的照片;
图6为对比例4中的工艺生产的杜仲橡胶材料的照片;
图7为实施例2中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图8为实施例3中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图9为实验组1中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图10为实验组2中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图11为实验组3中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图12为实验组4中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图13为实验组5中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图14为实验组6中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图15为实验组7中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图16为实验组8中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图17为实验组9中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图18为实验组10中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图19为实验组11中生产的杜仲橡胶材料的照片;
图20为实验组12中生产的杜仲橡胶材料的照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不因此限制本发明。
本发明中所采用的原料购自如下的厂家:
杜仲橡胶:本申请人的单位所产;
ZnO、硬脂酸、钛白粉、防老剂(防老剂264)、硫化剂(硫磺)、促进剂(综合促进剂E-6)为常规原料,均为市售产品。
实施例1
一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,包括以下的步骤:
(1)一段混炼:
热混升温至85℃,辊距调至1mm;将杜仲橡胶加入开炼机进行塑炼,橡胶包辊厚,博通三个三角包三个卷;调辊距2mm,上胶包辊,加入ZnO看吃料情况进行割刀,加快吃料速度,同时清扫接料盘内撒漏料并加入胶料,等料完全吃进胶内,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入硬脂酸看吃料情况进行割刀,加快吃料速度,同时清扫接料盘内撒漏料并加入胶料,等料完全吃进胶内,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入钛白粉看吃料情况进行割刀,加快吃料速度,同时清扫接料盘内撒漏料并加入胶料,等料完全吃进胶内,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入防老剂264看吃料情况进行割刀,加快吃料速度,同时清扫接料盘内撒漏料并加入胶料,等料完全吃进胶内,割胶分别打三个三角包三个卷下胶;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放12小时以上;
(2)二段混炼:
热混升温至65℃,调辊距2mm,把一段胶上辊炼至胶温达到65℃并包辊,加入S看吃料情况进行割刀,加快吃料速度,同时清扫接料盘内撒漏料并加入胶料,等料完全吃进胶内,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入促进剂E-6看吃料情况进行割刀,加快吃料速度,同时清扫接料盘内撒漏料并加入胶料,等料完全吃进胶内,割胶分别打三个三角包三个卷;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放12小时以上;此段混炼要控制好辊温,要尽可能的减少混炼时间,避免混炼胶在辊上起流;
(3)平板硫化
热混升温至65℃,调辊距2mm,二段胶上辊预热,调整辊距至最薄,上胶博通三包三卷,调辊距2mm上胶下片;
把压片模具放入平板升温预热,调整平板工作数据,硫化时间为25min左右,预压时间1s,放气时间1s,放气5次,使平板实际温度使用达到150℃;压片用混炼胶称重,溢较量选择试片实际重量的百分之五左右,把称好的混炼胶剪成适当的小片;打开已升温好的平板硫化机,打开模具,把称好的混炼胶放在试片模具的中央,盖好模具,合模开始硫化;硫化时间到后打开模具,取出硫化试片;
(4)热处理
打开烘箱电源,调整工作环境为90℃,打开烘箱放入试片,启动烘箱,保持烘箱工作温度在90℃,连续工作16小时;
以上的原料中,各原料的用量如下:
杜仲橡胶100kg、ZnO 2kg、硬脂酸0.8kg、钛白粉10kg、防老剂264为1kg、硫磺0.8kg、促进剂E-6为0.8kg。
所获得的胶片材料的照片如附图1所示。
实施例2
与实施例1的不同在于,各原料的重量份数如下:
杜仲橡胶100kg、ZnO 2.5kg、硬脂酸0.8kg、钛白粉10kg、防老剂264为1.2kg、硫磺1kg、促进剂E-6为0.8kg。
实施例3
与实施例1的不同在于,各原料的重量份数如下:
杜仲橡胶100kg、ZnO 2kg、硬脂酸1kg、钛白粉10kg、防老剂264为1kg、硫磺0.8kg、促进剂E-6为0.8kg。
对比例1
与实施例1的不同在于,将烘箱热处理的温度调高,时间缩短,具体的步骤如下:
(4)烘箱热处理中,具体的操作步骤如下:打开烘箱电源,调整工作环境为19 0℃,打开烘箱放入试片,启动烘箱,保持烘箱工作温度在190℃,连续工作3小时。
其余的步骤与实施例1相同。所获得的胶片材料的照片如附图2所示。
对比例2
与实施例1的不同在于,(2)中,二段混炼的温度为:90℃,其余与实施例2完全相同。
对比例3
与实施例1的不同在于,(4)中,将(3)中硫化后的胶片置于环境温度为90℃左右的敞口加热容器中,连续热处理16小时;
对比例4
与实施例1的不同在于,(4)中,将(3)中硫化后的胶片置于环境温度为120℃左右的敞口加热容器中,连续热处理16小时。
从附图1~3中的照片可以看出,附图1中,杜仲橡胶材料的喷霜现象最严重,已经达到了显著影响产品外观的地步,本发明人通过改进配方及工艺,获得的如附图3所示的胶片,附图3中的胶片表面平整,丝毫没有喷霜的现象。这说明本发明针对这一问题的改进,是非常成功的。
对比例1中,改变了烘箱环境下热处理的时间和温度,结果表明,产品的外表面仍然有较严重程度的喷霜现象;
对比例2中,改变了二段混炼的温度,产品的外表面也出现一定程度的喷霜,这表明,二段混炼的温度对于防喷霜也具有一定的影响;
对比例3中,将胶料置到敞口的容器中加热,虽然加热时的温度达到了90℃左右,但是由于其是敞口结构,实际的温度可能会低于90℃,又加之其是敞口结构,并不能对胶片进行封闭式的处理,产品的外观结果也表现出一定程度的喷霜;
对比例4中,将胶料置到敞口的容器中加热,加热至120℃,但是产品的外观结果也表现出一定程度的喷霜现象。
实施例2、3中的产品,表面无喷霜现象。
实施例4
关于本发明所获得的杜仲橡胶材料,本发明做了以下的喷霜实验,具体步骤如下:
(1)打开恒温恒湿实验器,调整实验工作环境为湿度90%,温度70℃,放入硫化实验试片,连续工作168小时后取出试片,并未出现喷霜现象;
(2)再将实验试片放入冰箱,保持温度在零下5℃,连续工作48小时取出试片,并没出现喷霜现象。
实验结果表明本发明能够有效抑制杜仲橡胶的喷霜现象。
通过以上的检测,说明本发明的杜仲橡胶其它各方面的性能较好,并且有效的消除的喷霜现象的发生,并非以牺牲其它的性能为代价而解决了喷霜的现象。
关于本发明,发明人在获得本发明的最佳方案的配方时,还做了如下的大量的实验,其中有些实验效果并不理想,实验的配方如下表所示:
表1不同种类和配比的原料用量
实验12组为本发明的配方、原料及工艺;
实验1~11组,为本发明人在摸索最佳方案过程中所采用的原料、配方;本发明人发现实验1~11组或多或少的存在喷霜的现象,可以除了本发明之外的诸多原料,虽然同样也与本发明中的部分原料一样起到某种作用,比如促进剂,比如防老剂,但是它们的效果却明显的不同;
实验组12中,采用了本发明所披露的范围内的原料和工艺,所获得的杜仲胶并没有出现喷霜现象。
Claims (10)
1.一种无喷霜杜仲橡胶材料,其特征在于,所述的材料包括以下重量份数的原料:
杜仲橡胶 80~105、ZnO 1~4、硬脂酸0.2~1.5、钛白粉6~40、防老剂0.5~3、硫化剂0.2~3、促进剂0.2~3。
2.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料,其特征在于,所述的防老剂为防老剂264;所述的硫化剂为硫磺;所述的促进剂为综合促进剂E-6。
3.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料,其特征在于,各原料的重量份数为:杜仲橡胶 80~105、ZnO 1~4、硬脂酸0.2~1.5、钛白粉 6~40、防老剂264为0.5~3、硫磺0.2~3、促进剂E-6为0.2~3。
4.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,其特征在于,该加工方法依次包括以下的步骤:一段混炼、二段混炼、平板硫化、热处理。
5.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,其特征在于,所述的杜仲橡胶材料为合成杜仲胶材料。
6.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,其特征在于,二段混炼时,热混升温至60~70℃。
7.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,其特征在于,二段混炼时,热混升温至60~70℃,调整辊距2mm,将一段胶上辊炼至胶温达到64~66℃并包辊,加入硫磺,割刀,然后割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入促进剂E-6,割刀,割胶分别打三个三角包三个卷;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放12小时以上。
8.如权利要求1所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,其特征在于,烘箱二段的具体步骤为:开启烘箱电源,调整工作环境为70~100℃,打开烘箱放入平板硫化后的样品,启动烘箱,保持烘箱工作温度在80~100℃,连续烘烤12~20小时。
9.如权利要求4所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,包括以下的步骤:
(1)一段混炼:
热混升温至80~90℃,辊距调至1mm;将杜仲橡胶加入开炼机进行塑炼,杜仲橡胶包辊厚,博通三个三角包三个卷;调辊距2mm,上胶包辊,加入ZnO割刀,待ZnO吃进胶料后,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入硬脂酸,硬脂酸吃进胶料后,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入钛白粉,割刀,钛白粉吃进胶料后,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入防老剂264割刀,使防老剂264快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷下胶;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放;
(2)二段混炼:
热混升温至60~70℃,调整辊距2mm,将一段胶上辊炼至胶温达到64~66℃并包辊,加入硫磺,割刀,使硫磺快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;胶包辊加入促进剂E-6,割刀,使促进剂E-6快速吃进胶料,割胶分别打三个三角包三个卷;调整辊距至最薄,上胶分别打三个三角包三个卷下胶;调辊距2mm上胶下片,停放;
(3)平板硫化
热混升温至60~70℃,调辊距2mm,二段胶上辊预热,调整辊距至最薄,上胶博通三包三卷,调辊距2mm上胶下片;将压片模具放入平板升温预热,加热到磨具实际温度为145-~155℃,调整平板工作数据:硫化20~30min,预压时间0.8~1.2s,放气0.8~1.2s,放气4~6次;混炼片胶称重,溢较量选择试片实际重量的4~6%,将称好的混炼胶剪成小片;开启已升温好的平板硫化机,打开模具,把称好的混炼胶放在试片模具的中央,盖好模具,合模硫化;硫化后取出硫化试片;
(4)热处理
打开烘箱电源,调整工作环境为80~100℃,打开烘箱放入(3)中的胶片,启动烘箱,保持烘箱工作温度在80~100℃,连续烘烤15~17小时。
10.如权利要求9所述的一种无喷霜杜仲橡胶材料的加工方法,其特征在于,(1)、(2)中,停放时间均为12小时以上 。
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