CN112662079A - 橡胶环保促进剂zdtp预分散母胶粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶助剂预分散造粒技术领域，且公开了一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，包括以下重量份数配比的原料：噻唑类硫化促进剂40‑50份、ZDTP硫化促进剂10‑20份、橡胶载体10‑20份、偶联剂3‑10份、增塑剂3‑10份、无机填料3‑10份、软化油5‑10份和加工助剂2‑5份。该一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法，制备方法简单、易操作，使得配料混炼更加方便，正常存放条件下不会结块，流动性好，炼胶时无液体流淌粘连，不会造成加料损失，在各种胶料中快速混炼吸收且分散均匀，能够保证有效组分液体ZDTP的最佳活性，可确保橡胶制品的生产效率和质量，解决了液体ZDTP容易流淌且粘附设备，混炼时不容易分散均匀，导致橡胶制品良品率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶助剂预分散造粒技术领域，具体为一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法。
背景技术
预分散母胶粒是把高用量的助剂(尤其是难以分散的无机物)与低用量的生胶以及少量软化油和分散剂等通过特定的混合、分散以及造粒工艺，将助剂预先分散在橡胶中形成橡胶助剂母粒产品，这种预分散母胶粒用于橡胶制品生产，不仅降低了粉尘污染、提高了计量准确性和方便性，更重要的是保证了助剂的混入速度、分散速度和分散均匀性，另一方面也能有效降低混炼能耗，节能减排效果显著。
液体ZDTP容易流淌且粘附设备，混炼时不容易分散均匀，导致橡胶制品良品率低，故而提出了一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法，具备可以有效保留ZDTP的原有活性，同时分散均匀，可确保橡胶制品的生产效率和质量的优点，解决了液体ZDTP容易流淌且粘附设备，混炼时不容易分散均匀，导致橡胶制品良品率低的问题。
(二)技术方案
为实现上述可以有效保留ZDTP的原有活性，同时分散均匀，可确保橡胶制品的生产效率和质量的目的，本发明提供如下技术方案：一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，包括以下重量份数配比的原料：噻唑类硫化促进剂40-50份、ZDTP硫化促进剂10-20份、橡胶载体10-20份、偶联剂3-10份、增塑剂3-10份、无机填料3-10份、软化油5-10份和加工助剂2-5份。
优选的，噻唑类硫化促进剂40份、ZDTP硫化促进剂10份、橡胶载体10份、偶联剂3份、增塑剂3份、无机填料3份、软化油5份和加工助剂2份。
优选的，噻唑类硫化促进剂45份、ZDTP硫化促进剂15份、橡胶载体15份、偶联剂6份、增塑剂6份、无机填料6份、软化油6份和加工助剂4份。
优选的，噻唑类硫化促进剂50份、ZDTP硫化促进剂20份、橡胶载体20份、偶联剂10份、增塑剂10份、无机填料10份、软化油10份和加工助剂5份。
优选的，所述噻唑类硫化促进剂为二硫化二苯并噻唑，所述软化油为石蜡基橡胶油和环烷基橡胶油按照一比一混合组成，所述加工助剂为十二烷基苯磺酸钠和山梨坦单月桂酸酯按照一比一混合组成。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增塑剂为环烷油或石蜡油，所述无机填料为高岭土和滑石粉按照一比一混合组成，所述高岭土细度为300-500目，所述滑石粉细度为2500-3000目。
橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤：
1)备料：按照所需重量份进行噻唑类硫化促进剂、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、偶联剂、增塑剂、无机填料、软化油和加工助剂的称取；
2)橡胶载体的制备：首先按照配比准确称取三元乙丙橡胶、EVA树脂和硬脂酸，并将EVA树脂和硬脂酸混合后均分为三份；之后将三元乙丙橡胶放入密炼机内，混炼3分钟；然后向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼4分钟；再向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至85℃，加入余下的一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至98℃，排胶，得到橡胶载体胶料；将橡胶载体胶料在开炼机上常温薄通三次导胶下片，停放待用；
3)混合：将噻唑类硫化促进剂、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、偶联剂、增塑剂、无机填料、软化油和加工助剂进行混合，搅拌均匀，得到混合原料；
4)混炼：将混合原料分别分三次投料加入密炼机中，密炼机内温度为65-75℃，混合均匀后出料，控制出料温度为80～85℃，得到胶料。
5)制粒：控制主机给定转速为120r/min，将步骤4)中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为20～30r/min，挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为20～30℃，第二段至第七段的温度为50～60℃，经80-100目的滤网过滤后挤出切粒，得到橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法，通过制备时预先混炼制备得到橡胶载体，可有效减少后续制备母胶粒所需混炼时间，通过添加硅烷偶联剂，可增进滑石粉和高岭土与橡胶载体的结合，并且可以改善胶料的力学性能。
2、该橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒及其制备方法，以橡胶载体为载体，提供的环保型促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法简单、易操作，使得配料混炼更加方便，正常存放条件下不会结块，流动性好，炼胶时无液体流淌粘连，不会造成加料损失，在各种胶料中快速混炼吸收且分散均匀，能够保证有效组分液体ZDTP的最佳活性，可确保橡胶制品的生产效率和质量；在含有硫，氧化锌，噻唑类和秋兰姆类促进剂的EPDM中用作特殊促进剂，交联程度高，最大推荐用量时硫化胶不喷霜，其硫化过程中不会产生有害亚硝胺的仲胺，而且液体二烷基二硫代磷酸锌有一股难闻的刺激性气味，加工为母胶粒后只有轻微的气味，改善了生产环境，达到了可以有效保留ZDTP的原有活性，同时分散均匀，可确保橡胶制品的生产效率和质量的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。
实施例一：橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，包括以下重量份数配比的原料：二硫化二苯并噻唑40份、ZDTP硫化促进剂10份、橡胶载体10份、硅烷偶联剂3份、环烷油3份、高岭土1.5份、滑石粉1.5份、石蜡基橡胶油2.5份、环烷基橡胶油2.5份、十二烷基苯磺酸钠1份和山梨坦单月桂酸酯1份。
橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤：
1)备料：按照所需重量份进行称取；
2)橡胶载体的制备：首先按照配比准确称取三元乙丙橡胶、EVA树脂和硬脂酸，并将EVA树脂和硬脂酸混合后均分为三份；之后将三元乙丙橡胶放入密炼机内，混炼3分钟；然后向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼4分钟；再向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至85℃，加入余下的一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至98℃，排胶，得到橡胶载体胶料；将橡胶载体胶料在开炼机上常温薄通三次导胶下片，停放待用；
3)混合：将二硫化二苯并噻唑、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、硅烷偶联剂、环烷油、高岭土、滑石粉、石蜡基橡胶油、环烷基橡胶油、十二烷基苯磺酸钠和山梨坦单月桂酸酯进行混合，搅拌均匀，得到混合原料；
4)混炼：将混合原料分别分三次投料加入密炼机中，密炼机内温度为65-75℃，混合均匀后出料，控制出料温度为80～85℃，得到胶料。
5)制粒：控制主机给定转速为120r/min，将步骤4)中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为20～30r/min，挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为20～30℃，第二段至第七段的温度为50～60℃，经80-100目的滤网过滤后挤出切粒，得到橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒。
实施例二：橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，包括以下重量份数配比的原料：二硫化二苯并噻唑45份、ZDTP硫化促进剂15份、橡胶载体15份、硅烷偶联剂6份、环烷油6份、高岭土3份、滑石粉3份、石蜡基橡胶油3份、环烷基橡胶油3份、十二烷基苯磺酸钠2份和山梨坦单月桂酸酯2份。
橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤：
1)备料：按照所需重量份进行称取；
2)橡胶载体的制备：首先按照配比准确称取三元乙丙橡胶、EVA树脂和硬脂酸，并将EVA树脂和硬脂酸混合后均分为三份；之后将三元乙丙橡胶放入密炼机内，混炼3分钟；然后向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼4分钟；再向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至85℃，加入余下的一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至98℃，排胶，得到橡胶载体胶料；将橡胶载体胶料在开炼机上常温薄通三次导胶下片，停放待用；
3)混合：将二硫化二苯并噻唑、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、硅烷偶联剂、环烷油、高岭土、滑石粉、石蜡基橡胶油、环烷基橡胶油、十二烷基苯磺酸钠和山梨坦单月桂酸酯进行混合，搅拌均匀，得到混合原料；
4)混炼：将混合原料分别分三次投料加入密炼机中，密炼机内温度为65-75℃，混合均匀后出料，控制出料温度为80～85℃，得到胶料。
5)制粒：控制主机给定转速为120r/min，将步骤4)中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为20～30r/min，挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为20～30℃，第二段至第七段的温度为50～60℃，经80-100目的滤网过滤后挤出切粒，得到橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒。
实施例三：橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，包括以下重量份数配比的原料：二硫化二苯并噻唑50份、ZDTP硫化促进剂20份、橡胶载体20份、硅烷偶联剂10份、环烷油10份、高岭土5份、滑石粉5份、石蜡基橡胶油5份、环烷基橡胶油5份、十二烷基苯磺酸钠2.5份和山梨坦单月桂酸酯2.5份。
橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤：
1)备料：按照所需重量份进行称取；
2)橡胶载体的制备：首先按照配比准确称取三元乙丙橡胶、EVA树脂和硬脂酸，并将EVA树脂和硬脂酸混合后均分为三份；之后将三元乙丙橡胶放入密炼机内，混炼3分钟；然后向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼4分钟；再向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至85℃，加入余下的一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至98℃，排胶，得到橡胶载体胶料；将橡胶载体胶料在开炼机上常温薄通三次导胶下片，停放待用；
3)混合：将二硫化二苯并噻唑、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、硅烷偶联剂、环烷油、高岭土、滑石粉、石蜡基橡胶油、环烷基橡胶油、十二烷基苯磺酸钠和山梨坦单月桂酸酯进行混合，搅拌均匀，得到混合原料；
4)混炼：将混合原料分别分三次投料加入密炼机中，密炼机内温度为65-75℃，混合均匀后出料，控制出料温度为80～85℃，得到胶料。
5)制粒：控制主机给定转速为120r/min，将步骤4)中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为20～30r/min，挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为20～30℃，第二段至第七段的温度为50～60℃，经80-100目的滤网过滤后挤出切粒，得到橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒。
本发明的有益效果是：通过制备时预先混炼制备得到橡胶载体，可有效减少后续制备母胶粒所需混炼时间，通过添加硅烷偶联剂，可增进滑石粉和高岭土与橡胶载体的结合，并且可以改善胶料的力学性能，以橡胶载体为载体，提供的环保型促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法简单、易操作，使得配料混炼更加方便，正常存放条件下不会结块，流动性好，炼胶时无液体流淌粘连，不会造成加料损失，在各种胶料中快速混炼吸收且分散均匀，能够保证有效组分液体ZDTP的最佳活性，可确保橡胶制品的生产效率和质量；在含有硫，氧化锌，噻唑类和秋兰姆类促进剂的EPDM中用作特殊促进剂，交联程度高，最大推荐用量时硫化胶不喷霜，其硫化过程中不会产生有害亚硝胺的仲胺，而且液体二烷基二硫代磷酸锌有一股难闻的刺激性气味，加工为母胶粒后只有轻微的气味，改善了生产环境，达到了可以有效保留ZDTP的原有活性，同时分散均匀，可确保橡胶制品的生产效率和质量的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：噻唑类硫化促进剂40-50份、ZDTP硫化促进剂10-20份、橡胶载体10-20份、偶联剂3-10份、增塑剂3-10份、无机填料3-10份、软化油5-10份和加工助剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：噻唑类硫化促进剂40份、ZDTP硫化促进剂10份、橡胶载体10份、偶联剂3份、增塑剂3份、无机填料3份、软化油5份和加工助剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：噻唑类硫化促进剂45份、ZDTP硫化促进剂15份、橡胶载体15份、偶联剂6份、增塑剂6份、无机填料6份、软化油6份和加工助剂4份。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：噻唑类硫化促进剂50份、ZDTP硫化促进剂20份、橡胶载体20份、偶联剂10份、增塑剂10份、无机填料10份、软化油10份和加工助剂5份。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，其特征在于，所述噻唑类硫化促进剂为二硫化二苯并噻唑，所述软化油为石蜡基橡胶油和环烷基橡胶油按照一比一混合组成，所述加工助剂为十二烷基苯磺酸钠和山梨坦单月桂酸酯按照一比一混合组成。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增塑剂为环烷油或石蜡油，所述无机填料为高岭土和滑石粉按照一比一混合组成，所述高岭土细度为300-500目，所述滑石粉细度为2500-3000目。
7.橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)备料：按照所需重量份进行噻唑类硫化促进剂、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、偶联剂、增塑剂、无机填料、软化油和加工助剂的称取；
2)橡胶载体的制备：首先按照配比准确称取三元乙丙橡胶、EVA树脂和硬脂酸，并将EVA树脂和硬脂酸混合后均分为三份；之后将三元乙丙橡胶放入密炼机内，混炼3分钟；然后向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼4分钟；再向密炼机内加入一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至85℃，加入余下的一份混合后的EVA树脂和硬脂酸，混炼至密炼机内的温度升至98℃，排胶，得到橡胶载体胶料；将橡胶载体胶料在开炼机上常温薄通三次导胶下片，停放待用；
3)混合：将噻唑类硫化促进剂、ZDTP硫化促进剂、橡胶载体、偶联剂、增塑剂、无机填料、软化油和加工助剂进行混合，搅拌均匀，得到混合原料；
4)混炼：将混合原料分别分三次投料加入密炼机中，密炼机内温度为65-75℃，混合均匀后出料，控制出料温度为80～85℃，得到胶料。
5)制粒：控制主机给定转速为120r/min，将步骤4)中得到的胶料喂料至挤出机，喂料转速为20～30r/min，挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段，其中第一段的温度为20～30℃，第二段至第七段的温度为50～60℃，经80-100目的滤网过滤后挤出切粒，得到橡胶环保促进剂ZDTP预分散母胶粒。
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