CN114106431B - 乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种橡胶加工工艺改性剂，具体涉及一种乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂。所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂为乙酰丙酮、二苯甲酰基甲烷或氨基取代二苯甲酰基甲烷。本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂，加入后能缓解或者消除乳聚丁苯橡胶加工过程中的粘辊问题，还能提高橡胶的耐热氧老化性能。本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂，还可以用于乳聚丁苯橡胶的共混胶。

Description

乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂
技术领域
本发明涉及一种橡胶加工工艺改性剂，具体涉及一种乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂。
背景技术
乳聚丁苯胶从辊筒上剥离困难。发生粘辊后，需要将发生粘辊的胶料剥离辊筒，使得加工不能连续进行，造成生产效率降低、操作安全隐患增加等情况。粘辊现象作为一种表层损伤行为，不仅会引起胶料的损坏，同时也会对辊筒产生粘着磨损，使得在与压辊粘着的部位产生裂纹的概率增大，多次发生粘辊后，也会降低压辊的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂，加入后能缓解或者消除乳聚丁苯橡胶加工过程中的粘辊问题，还能提高橡胶的耐热氧老化性能。
本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂为乙酰丙酮、二苯甲酰基甲烷或氨基取代二苯甲酰基甲烷。
优选地，所述的防粘辊剂为二苯甲酰基甲烷或氨基取代二苯甲酰基甲烷。
更优选地，所述的防粘辊剂为氨基取代二苯甲酰基甲烷。
所述的氨基取代二苯甲酰基甲烷为1,3-双(4-氨基苯基)丙烷-1,3-二酮。
所述的防粘辊剂在乳聚丁苯橡胶破乳之前加入，加入量为乳聚丁苯橡胶质量的0.1-5.5％。
优选地，所述的加入量为乳聚丁苯橡胶质量的0.1-2％。
更优选地，所述的加入量为乳聚丁苯橡胶质量的1-2％。
乳聚丁苯橡胶在生产过程中，一般选用歧化松香酸钾/脂肪酸钠复合乳化体系。虽然在丁苯破乳的后期工艺中会洗脱掉大量的金属盐。但是橡胶中依然会存留部分有机盐类化合物，经过滴定，发现乳聚丁苯胶中含有0.05-0.2wt％的羧酸盐，推测是金属盐存在引起乳聚丁苯橡胶在橡胶加工过程中出现严重粘辊情况。为了验证羧酸盐对粘辊的影响，实验室通过溶聚方法制备了SBR橡胶，分别加入0.01-0.5份的硬脂酸钠。
因为现阶段没有对橡胶粘辊情况的评价标准，因此实验室自制了两项评价标准，分别是测试橡胶与金属的粘合力和橡胶过开炼机十次出现的粘辊次数。
实验中粘合力的测试仪器是：橡胶自粘性测定仪。试验压力10N，作用时间3s。
开炼机的测试条件是：16寸开炼机，测试条件：辊温20℃，辊距2mm。
试验结果见表1。
表1试验结果
序号 硬脂酸钠加入量/wt％ 粘合力/N 10次过开炼机的粘辊次数
1-1 0.01 0.052 0
1-2 0.03 0.067 0
1-3 0.05 0.089 1
1-4 0.07 0.123 3
1-5 0.1 0.365 9
1-6 0.3 0.573 10
1-7 0.5 1.198 10
表1试验结果表明丁苯橡胶中的硬脂酸钠对橡胶加工过程中的粘辊情况起到决定性的作用，随着硬脂酸钠含量增多，橡胶的粘辊现象愈加明显。本发明的主旨是加入一种化合物，通过络合作用屏蔽橡胶中的羧酸盐的影响，解决乳聚SBR加工过程中的粘辊问题。
本发明在乳聚丁苯橡胶破乳之前，加入防粘辊剂，混合搅拌均匀。保证防粘辊剂的均匀分散。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
1、本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂，加入后能缓解或者消除乳聚丁苯橡胶加工过程中的粘辊问题，还能提高橡胶的耐热氧老化性能。
2、本发明所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂，还可以用于乳聚丁苯橡胶的共混胶。
附图说明
图1是乙酰丙酮与金属离子络合结构图；
图2是二苯甲酰基甲烷的分子结构式；
图3是1,3-双(4-氨基苯基)丙烷-1,3-二酮的反应方程式。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述，但其并不限制本发明的实施。
实施例1
使用乙酰丙酮与羧酸盐发生络合反应，Na、K离子与羰基络合，形成络合物如图1所示，屏蔽金属离子在橡胶加工过程中析出发生的粘辊情况。试验结果见表2。
表2试验结果
序号 乙酰丙酮加入量/wt％ 粘合力/N 10次过开炼机的粘辊次数
2-1 0.05 0.829 9
2-2 0.1 0.586 9
2-3 0.3 0.311 7
2-4 0.5 0.289 7
2-5 0.7 0.272 7
2-6 1.0 0.258 6
2-7 2.0 0.249 6
乙酰丙酮的加入可以改善粘辊现象，但是乙酰丙酮与SBR的相容性差，容易发生团聚和挥发，生胶或者混炼胶停放一段时间后，与对羧酸盐的络合效果差，因此，即使加入2％的乙酰丙酮，橡胶依然有明显的粘辊现象。
实施例2
使用相同mol量的二苯甲酰基甲烷(化学结构式见附图2)替换实施例1中的乙酰丙酮，试验结果见表3。
表3试验结果
序号 二苯甲酰基甲烷/wt％ 粘合力/N 10次过开炼机的粘辊次数
3-1 0.112 0.489 8
3-2 0.224 0.222 5
3-3 0.672 0.109 2
3-4 1.12 0.088 0
3-5 1.568 0.068 0
3-6 2.24 0.087 0
3-7 4.48 0.122 2
苯环的引入提高了与SBR的相容性，因此，能更好分散在橡胶体系中，将体系中尽量多的金属粒子包裹起来，防粘辊效果更好。测试防粘辊效果发现，相同mol量的二苯甲酰基甲烷具有更优异的防粘辊效果，当质量分数加到1.12％时，十次试验均未发现粘辊情况。
实施例3
在二苯甲酰基甲烷上氨基改性，制备氨基取代二苯甲酰基甲烷(反应方程式见图3)，相当于引入防老化基团，加工过程中橡胶的分子链经过剪切力作用不容易发生断链，门尼粘度高，出现粘辊的可能性更小。使用相同mol量的1,3-双(4-氨基苯基)丙烷-1,3-二酮替换实施例1中的乙酰丙酮之后，测试得到的粘辊情况，试验结果见表4。
表4试验结果
序号 1,3-双(4-氨基苯基)丙烷-1,3-二酮/wt％ 粘合力/N 10次过开炼机的粘辊次数
4-1 0.127 0.568 8
4-2 0.254 0.239 6
4-3 0.762 0.090 2
4-4 1.27 0.079 0
4-5 1.778 0.056 0
4-6 2.54 0.068 0
4-7 5.08 0.079 0
试验编号3-5和4-5得到的生胶，按照ESBR100份，SA1.0份，CB50份，ZnO3.0份，S1.75份，TBBS1份进行混炼，硫化条件是145℃、35min、10MPa，制备得到硫化胶标准样条。分别测试物理力学性能和老化性能(老化温度100℃，老化时间72h)。0#为未加防粘辊剂的乳聚丁苯橡胶。测试结果见表5。
表5添加防粘辊剂前后乳聚丁苯橡胶的物理机械性能对比
项目 0 3-5 4-5
300％定伸应力/MPa 20.2 21.5 20.9
72h老化后300％定伸应力/MPa 19.8 19.9 21.0
拉伸强度/MPa 26.1 26.1 26.0
72h老化后拉伸强度/MPa 19.8 19.9 21.5
扯断伸长率/％ 402 398 410
72h老化后扯断伸长率/％ 240 242 262
生胶门尼粘度ML(1+4)100℃ 48 47 48
从表5测试结果可得，本发明加入二苯甲酰基甲烷后，基本不改变原来的乳聚丁苯1723的物理机械性能，加入相同mol份数1,3-双(4-氨基苯基)丙烷-1,3-二酮后，不仅硫化胶物性变化不大，老化性能还有明显提升。

Claims (6)

1.一种乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂的应用，所述的防粘辊剂为乙酰丙酮、二苯甲酰基甲烷或氨基取代二苯甲酰基甲烷；其特征在于：所述的防粘辊剂在乳聚丁苯橡胶破乳之前加入，加入量为乳聚丁苯橡胶质量的0.1-5.5%。
2.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂的应用，其特征在于：所述的防粘辊剂为二苯甲酰基甲烷或氨基取代二苯甲酰基甲烷。
3.根据权利要求2所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂的应用，其特征在于：所述的防粘辊剂为氨基取代二苯甲酰基甲烷。
4.根据权利要求3所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂的应用，其特征在于：所述的氨基取代二苯甲酰基甲烷为1,3-双（4-氨基苯基）丙烷-1,3-二酮。
5.根据权利要求1所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂的应用，其特征在于：所述的加入量为乳聚丁苯橡胶质量的0.1-2%。
6.根据权利要求5所述的乳聚丁苯橡胶专用防粘辊剂的应用，其特征在于：所述的加入量为乳聚丁苯橡胶质量的1-2%。
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