CN113024875A - 一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷（板）材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材包括以下质量份数组分：基础胶100份、填充料0.5‑30份、硫化剂0.5‑5份、发泡剂0.5‑10份、颜料0.5‑10份、防黏剂0.5‑10份、再生胶0.5‑15份、阻燃剂0.5‑10份和耐温剂0.5‑10份；所述耐高温发泡硅橡胶卷材的制备方法包括如下步骤：基础原料制备、混炼、成型、发泡定型、裁切处理和后处理。本发明的耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法自动化程度高，发泡成型过程中不使用模具，无需停顿，大大提高了生产效率，通过将边角料进行回收利用，减少了环境的污染，降低了生产成本。

Description

一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法。
【背景技术】
发泡硅橡胶是硅橡胶材料经过配方设计和硫化工艺后形成的具有多孔高分子弹性材料。它除了具有的耐高低温、耐臭氧、耐老化等等基本特性，还具备了低密度、吸收物理震动，可用作密封、绝缘、隔热、等等高性能材料，在机械密封、高温隔热、电子电器、航空航天、轨道交通已被广泛应用。
目前在耐高温发泡硅橡胶卷材生产技术主要是鼓式硫化机来生产的卷材和平板硫化机生产板材。
用鼓式硫化机生产的发泡硅橡胶卷材厚薄均匀度差，厚制品中气孔不均匀，无法生产厚度在2mm以下的发泡硅橡胶产品，无法生产低密度产品。
用传统的平板硫化机只能用来生产统一规格的板材，生产人员劳动强度高，生产效率低，无法满足用户对产品连续裁切的需求。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题而提供不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，解决了现有制备方法生产效率低下，产品质量不佳，边角料不能回收处理染污环境，生产成本高的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材包括以下质量份数组分：
基础胶100份、填充料0.5-30份、硫化剂0.5-5份、发泡剂0.5-10份、颜料0.5-10份、防黏剂0.5-10份、再生胶0.5-15份、阻燃剂0.5-10份和耐温剂0.5-10份；
所述再生胶的制备方法包括如下步骤：
S1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
S2.混炼：将质量份数0.5-5份的硫化剂、0.5-10份的发泡剂和S1中所得的基础原料投入开炼机中混炼，得到混合胶料，将所述混合胶料从所述开炼机中取出并静置；
S3.成型：将静置后的混合胶料放入压延机中进行成型操作，得到所需规格的片材；
S4.发泡定型：将S3所得的片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到初产物；
S5.将S4所得的初产物放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶；
所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法包括如下步骤：
A1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-15份的再生胶、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
A2.将冷却后的基础原料按照步骤S2-步骤S4操作，经裁切后得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材；
A3.后处理：将裁切处理后所产生的边角料和不合格成品放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶，将所述再生胶投入所述步骤A1中循环利用。
优选的，所述步骤S1和所述步骤A1中捏合机内温度保持在50℃-120℃，捏合时间为1h-2h，所述基础原料从捏合机中取出后冷却至20℃-30℃。
优选的，所述步骤S2中开炼机内辊筒温度为20℃-30℃，混炼时间为1h-2h，所述混合胶料的静置时间为22h-24h。
优选的，所述步骤S3中压延机内温度保持在20℃-30℃。
优选的，所述步骤S5和所述步骤A4中将初产物、边角料和不合格成品均研磨至100目-500目的颗粒状的再生胶。
优选的，所述基础胶为甲基乙烯基硅橡胶。
优选的，所述填充料为二氧化硅、石英粉和陶土中的一种，所述颜料为氧化铁红。
优选的，所述防黏剂为聚四氟乙烯，所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁中的一种。
优选的，所述硫化剂为双二五硫化剂或双二四硫化剂，所述发泡剂为偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺或二苯磺酰肼基醚中的一种。
优选的，所述步骤S4中输送带为耐高温材质制得，且所述输送带具有良好的透气性能。
本发明的贡献在于：本发明的不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法自动化程度高，发泡成型过程中不使用模具，无需停顿，大大提高了生产效率，通过将边角料进行回收利用，减少了环境的污染，降低了生产成本。
【附图说明】
图1本发明的制备流程图；
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
如图1所示，一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材包括以下质量份数组分：
基础胶100份、填充料0.5-30份、硫化剂0.5-5份、发泡剂0.5-10份、颜料0.5-10份、防黏剂0.5-10份、再生胶0.5-15份、阻燃剂0.5-10份和耐温剂0.5-10份；
所述再生胶的制备方法包括如下步骤：
基础胶100份、填充料0.5-30份、硫化剂0.5-5份、发泡剂0.5-10份、颜料0.5-10份、防黏剂0.5-10份、再生胶0.5-15份、阻燃剂0.5-10份和耐温剂0.5-10份；
所述再生胶的制备方法包括如下步骤：
S1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
S2.混炼：将质量份数0.5-5份的硫化剂、0.5-10份的发泡剂和S1中所得的基础原料投入开炼机中混炼，得到混合胶料，将所述混合胶料从所述开炼机中取出并静置；
S3.成型：将静置后的混合胶料放入压延机中进行成型操作，得到所需规格的片材；
S4.发泡定型：将S3所得的片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到初产物；
S5.将S4所得的初产物放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶；
所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法包括如下步骤：
A1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-15份的再生胶、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
A2.将冷却后的基础原料按照步骤S2-步骤S4操作，经裁切后得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材；
A3.后处理：将裁切处理后所产生的边角料和不合格成品放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶，将所述再生胶投入所述步骤A1中循环利用。
本发明的不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法主要是通过基础原料制备、混炼、成型、发泡定型、裁切处理和后处理这六个步骤组成，其中基础原料的制备相当于前处理过程，为混炼做好基础，使得基础胶、填充料、颜料、防黏剂、再生胶、阻燃剂和耐温剂能够在捏合机中充分混合，便于其接下来进入开炼机与硫化剂和发泡剂混炼，使得基础原料能够在后续的操作中充分发泡和成型，混炼操作是为了将基础原料与硫化剂和发泡剂充分混合，使得所得的混合胶料在后续的发泡定型中不会出现部分基础原料无法发泡的情况，将混炼后的混合胶料进行静置处理是为了使各组份间稳定结合，确保原料能够充分混合，更进一步的说明，在开炼机中混炼时必须将混合胶料进行三次三角包操作和二次薄通操作，方能保证混炼均匀，成型操作中的压延机(压延机和开炼机中均安装有制冷装置，用于给相应的辊筒进行降温处理，确保辊筒能够在20℃-30℃下对原料进行搅拌处理)能够将混合胶料进行初步的定型，压延成所需的形状和厚度的片材，便于片材后续进入成型机中进行进一步的发泡和硫化处理。
片材经过输送带送入成型机中，本发明所使用的输送带为耐高温材质制得，能够长期在≥250℃的环境下工作且不会发生型变，同时，该输送带也具有良好的透气性，能够及时将成型机中胶料发泡过程所产生的气体排出，确保所制得的发泡硅橡胶的厚薄均匀，气孔均匀，且适用于生产厚度在2mm以下的发泡硅橡胶产品。
后处理操作中将产生的边角料和不合格产品放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶，再将再生胶投入基础原料制备的步骤中，一方面节省了原料的支出，降低了生产的成本，另一方面，也将废弃的产品边角料进行了循环利用，不会造成浪费且废弃的边角料被回收利用后不会对环境造成污染，再者，回收利用的边角料在胶料中也起到了关键的骨架作用，具体是在发泡阶段中起到了成型骨架的作用。
更进一步的说，本发明需要首先制备再生胶，再将再生胶加入配料中进行不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的生产，除了第一次形成的初产物需要全部制备成再生胶，第二次及其之后的每次制备都只需要将边角料或是不合格的产品制成再生胶即可。
本发明的不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法自动化程度高，发泡成型过程中不使用模具，无需停顿，大大提高了生产效率，通过将边角料进行回收利用，减少了环境的污染，降低了生产成本。
更进一步的说明，所述步骤S1和所述步骤A1中捏合机内温度保持在50℃-120℃，捏合时间为1h-2h，所述基础原料从捏合机中取出后冷却至20℃-30℃。
更进一步的说明，所述步骤S2中开炼机内辊筒温度为20℃-30℃，混炼时间为1h-2h，所述混合胶料的静置时间为22h-24h。
更进一步的说明，所述步骤S3中压延机内温度保持在20℃-30℃。
更进一步的说明，所述步骤S5和所述步骤A4中将初产物、边角料和不合格成品均研磨至100目-500目的颗粒状的再生胶。
更进一步的说明，所述基础胶为甲基乙烯基硅橡胶。
更进一步的说明，所述填充料为二氧化硅、石英粉和陶土中的一种，所述颜料为氧化铁红。
更进一步的说明，所述防黏剂为聚四氟乙烯，所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁中的一种。
更进一步的说明，所述硫化剂为双二五硫化剂或双二四硫化剂中的一种，所述发泡剂为偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺或二苯磺酰肼基醚中的一种。
更进一步的说明，所述步骤S4中输送带为耐高温材质制得，且所述输送带具有良好的透气性能。
下列实施例的制备步骤均采用以下方法，且实施例中不再列举再生胶的制备过程；
所述再生胶的制备方法包括如下步骤：
基础胶100份、填充料0.5-30份、硫化剂0.5-5份、发泡剂0.5-10份、颜料0.5-10份、防黏剂0.5-10份、再生胶0.5-15份、阻燃剂0.5-10份和耐温剂0.5-10份；
所述再生胶的制备方法包括如下步骤：
S1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
S2.混炼：将质量份数0.5-5份的硫化剂、0.5-10份的发泡剂和S1中所得的基础原料投入开炼机中混炼，得到混合胶料，将所述混合胶料从所述开炼机中取出并静置；
S3.成型：将静置后的混合胶料放入压延机中进行成型操作，得到所需规格的片材；
S4.发泡定型：将S3所得的片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到初产物；
S5.将S4所得的初产物放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶；
所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法包括如下步骤：
A1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-15份的再生胶、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
A2.将冷却后的基础原料按照步骤S2-步骤S4操作，经裁切后得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材；
A3.后处理：将裁切处理后所产生的边角料和不合格成品放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶，将所述再生胶投入所述步骤A1中循环利用。
实施例1
将基础胶100份、填充料5份、颜料1份、防黏剂0.5份、再生胶10份、阻燃剂9份和耐温剂3份投入捏合机内，在50℃-120℃下捏合1h-2h，将所得基础原料取出并冷却至20℃-30℃，将冷却后的基础原料、硫化剂2份和发泡剂1份投入开炼机内，在20℃-30℃下混炼1h-2h，混炼完成后将混合胶料静置22h-24h，将静置后的混合胶料放入压延机中，在20℃-30℃下压延得到所需片材，将片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材，取一定量不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材进行测试。
实施例2
将基础胶100份、填充料10份、颜料2份、防黏剂1份、再生胶9份、阻燃剂9份和耐温剂3份投入捏合机内，在50℃-120℃下捏合1h-2h，将所得基础原料取出并冷却至20℃-30℃，将冷却后的基础原料、硫化剂2份和发泡剂1份投入开炼机内，在20℃-30℃下混炼1h-2h，混炼完成后将混合胶料静置22h-24h，将静置后的混合胶料放入压延机中，在20℃-30℃下压延得到所需片材，将片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材，取一定量所得不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材进行测试。
实施例3
将基础胶100份、填充料15份、颜料2份、防黏剂2份、再生胶10份、阻燃剂10份和耐温剂3份投入捏合机内，在50℃-120℃下捏合1h-2h，将所得基础原料取出并冷却至20℃-30℃，将冷却后的基础原料、硫化剂2份和发泡剂2份投入开炼机内，在20℃-30℃下混炼1h-2h，混炼完成后将混合胶料静置22h-24h，将静置后的混合胶料放入压延机中，在20℃-30℃下压延得到所需片材，将片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材，取一定量所得不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材进行测试。
实施例4
将基础胶100份、填充料20份、颜料3份、防黏剂3份、再生胶11份、阻燃剂10份和耐温剂3份投入捏合机内，在50℃-120℃下捏合1h-2h，将所得基础原料取出并冷却至20℃-30℃，将冷却后的基础原料、硫化剂2.2份和发泡剂3份投入开炼机内，在20℃-30℃下混炼1h-2h，混炼完成后将混合胶料静置22h-24h，将静置后的混合胶料放入压延机中，在20℃-30℃下压延得到所需片材，将片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材，取一定量所得不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材进行测试。
实施例5
将基础胶100份、填充料25份、颜料7份、防黏剂6份、再生胶10份、阻燃剂10份和耐温剂3份投入捏合机内，在50℃-120℃下捏合1h-2h，将所得基础原料取出并冷却至20℃-30℃，将冷却后的基础原料、硫化剂3份和发泡剂3份投入开炼机内，在20℃-30℃下混炼1h-2h，混炼完成后将混合胶料静置22h-24h，将静置后的混合胶料放入压延机中，在20℃-30℃下压延得到所需片材，将片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材，取一定量所得不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材进行测试。
实施例1-5所采用的测试方法为ASTMD1056和ASTMD412检测方法，其中密度、压缩应力应变、拉伸强度和压缩形变均采用ASTMD1056测试方法，扯断伸长率采用ASTMD412检测方法。
Figure BDA0003023715920000121
Figure BDA0003023715920000131
从上表可知，保持基础胶的用量不便，随着其他配料用量的增加，所制得的橡胶的密度、拉伸强度和压缩形变均随之增加，扯断伸长率与配料的增长呈反比关系，随着各配料用量的增加，对应实施例的扯断伸长率逐渐减小，由于加入了阻燃剂和耐温剂，故而实施例1-5的阻燃测试效果和低温弯曲测试结果均为较佳，压缩应力应变也随着配料的增加而逐渐变大，其中压缩应力应变的标准范围分为以下四类：1.低硬度(35-65KPa)；2.中硬度(65-90KPa)；3.高硬度(90-120KPa)；4.超高硬度(120-170KPa)，从上表可以看出，随着填充剂的加入量增加，所得的橡胶的硬度逐渐增大，可根据生产具体需要自行进行调节。
实施例6-9的制备方法与实施例2一致，生产条件均与实施例2一致，只是改变了其中再生胶的加入量，其测试结果如下表所示。
Figure BDA0003023715920000141
从上表可知，随着再生胶用量的增加，实施例6-9的密度、压缩应力应变、拉伸强度、和压缩形变均有改变，呈正相关的态势，其中，密度改、压缩应力应变、拉伸强度和压缩形变均有所增加，扯断伸长率逐渐减小，实施例6-9制得的橡胶品质均较好。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材包括以下质量份数组分：
基础胶100份、填充料0.5-30份、硫化剂0.5-5份、发泡剂0.5-10份、颜料0.5-10份、防黏剂0.5-10份、再生胶0.5-15份、阻燃剂0.5-10份和耐温剂0.5-10份；
所述再生胶的制备方法包括如下步骤：
S1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
S2.混炼：将质量份数0.5-5份的硫化剂、0.5-10份的发泡剂和S1中所得的基础原料投入开炼机中混炼，得到混合胶料，将所述混合胶料从所述开炼机中取出并静置；
S3.成型：将静置后的混合胶料放入压延机中进行成型操作，得到所需规格的片材；
S4.发泡定型：将S3所得的片材通过机械压辊贴合在输送带上，通过所述输送带将所述片材送入成型机中，在140℃-200℃的环境下进行20min-50min的发泡定型，得到初产物；
S5.将S4所得的初产物放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶；
所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法包括如下步骤：
A1.基础原料制备：将质量份数100份的基础胶、0.5-30份的填充料、0.5-10份的颜料、0.5-10份的防黏剂、0.5-15份的再生胶、0.5-10份的阻燃剂和0.5-10份的耐温剂投入捏合机内进行捏合，得到所述基础原料，将所述基础原料从捏合机内取出冷却；
A2.将冷却后的基础原料按照步骤S2-步骤S4操作，经裁切后得到所述不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材；
A3.后处理：将裁切处理后所产生的边角料和不合格成品放入研磨机中进行粉碎和研磨处理，得到所述再生胶，将所述再生胶投入所述步骤A1中循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述步骤S1和所述步骤A1中捏合机内温度保持在50℃-120℃，捏合时间为1h-2h，所述基础原料从捏合机中取出后冷却至20℃-30℃。
3.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中开炼机内辊筒温度为20℃-30℃，混炼时间为1h-2h，所述混合胶料的静置时间为22h-24h。
4.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中压延机内温度保持在20℃-30℃。
5.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述步骤S5和所述步骤A4中将初产物、边角料和不合格成品均研磨至100目-500目的颗粒状的再生胶。
6.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述基础胶为甲基乙烯基硅橡胶。
7.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述填充料为二氧化硅、石英粉或陶土中的一种，所述颜料为氧化铁红。
8.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述防黏剂为聚四氟乙烯，所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述硫化剂为双二五硫化剂或双二四硫化剂中的一种，所述发泡剂为偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺或二苯磺酰肼基醚中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种不限长耐高温发泡硅橡胶卷(板)材的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中输送带为耐高温材质制得，且所述输送带具有良好的透气性能。
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CN102690519A (zh) * 2012-06-19 2012-09-26 西华大学 一种低压缩应力松弛硅橡胶泡沫连续板材及其制备方法

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