CN114230883B - 一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，涉及一种胶辊制备方法，在双辊开炼机上将NR、TBIR充分塑炼后，与SBR进行共混，共混均匀后依次加入硫化活性剂、增塑剂、防老剂，打三角包3次，分2次加入补强剂炭黑，加入石蜡油，然后加入硫化促进剂，最后加入硫磺，打三角包3次，使胶料包辊混炼，下片室温停放24小时后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间（t90），然后在平板硫化机上硫化。本发明通过调整原材料及其配比，得到了满足性能要求的高硬度胶辊的共混胶配方，通过加入新型弹性体材料高反式‑1，4‑丁二烯‑异戊二烯共聚橡胶，提升胶辊橡胶材料的力学性能，改善耐磨性能，制备性能优异的共混弹性体材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶辊制备方法，特别是涉及一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法。
背景技术
从本世纪初开始，我国的橡胶产品制造行业快速发展，科技的全面迅猛发展给其技术创新和研发战略方向所带来的深远影响可谓是显而易见的。胶辊作为各行业机械传导用的关键部件，转速较快，相对摩擦大，生热高，因此，胶辊要求具有较高的耐磨性、低生热和抗撕裂性，市场以前所未有的形式向橡胶胶辊的供应商们提出了更加严苛的要求，推动了橡胶胶辊的技术进步，所以制造高性能胶辊日益成为主流研究方向。 制造高性能橡胶材料的最流行方法之一是原料配方优化，包括对商业化橡胶原材料(如天然橡胶、顺丁橡胶和丁苯橡胶)改性或者使其功能化，或调整填料和其他添加剂的种类或比例来改进橡胶材料的性能，反式丁戊橡胶（TBIR）作为一种新合成的弹性体材料，为橡胶原料的改性为橡胶原料的改性提供了一种的新的手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，本发明对于高硬度砻谷机用胶辊的制备所用基体橡胶为丁苯橡胶（SBR-1502）、天然橡胶（NR）及反式丁戊橡胶（TBIR），本发明制得的胶辊共混胶拉伸强度高、耐磨性能好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述高硬度胶辊制备步骤如下：
先在双辊开炼机上将NR、TBIR充分塑炼后，与SBR进行共混，打三角包3次，共混均匀后依次加入硫化活性剂、增塑剂、防老剂，打三角包3次，分2次加入补强剂炭黑，加入石蜡油，打三角包3次，然后加入硫化促进剂，最后加入硫磺，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间（t90），然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:150℃×t90，5 裁样进行后续测试；
制备胶辊共混胶由以下重量份计的原料组成：
基体橡胶SBR 75份、NR 5~20份、TBIR 0~20份，增塑剂4~12份，硫化活性剂8份，防老剂1份，炭黑70份，硫化促进剂1份，硫磺7份。
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述橡胶为SBR、NR、TBIR的混合物。
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述硫化活性剂为氧化锌、硬脂酸。
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述橡胶材料所用的防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物（防老剂RD），N-异丙基-N’-苯基对苯二胺（防老剂4010NA）。
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述增塑剂为石蜡油、石蜡、古马隆树脂的组合物。
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述促进剂为N,N'-二苯胍（促进剂D）、2、2'-二硫代二苯并噻唑（促进剂DM）。
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述补强剂为炭黑N330；
所述的一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，所述硫化剂为硫磺。
本发明的优点与效果是：
本发明涉及一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，本发明选用基体橡胶为SBR、NR，加入新型弹性体材料TBIR，TBIR是具有多反式聚异戊二烯（TPI）嵌段的共聚物，呈现出25~40℃范围内的熔融温度、-65~-75℃范围内的玻璃化转变温度以及相对较高的生胶强度和模量。TPI作为NR的同分异构体，分子式相同，原子排列结构不同，TPI分子式中，2个亚甲基位于双键键轴方向的不同侧，这种亚甲基位置结构使得反式异戊橡胶的长链分子具有良好的柔顺性，能够规整排列而结晶，但TBIR作为多嵌段共聚物，反式异戊二烯大分子主链结构由于反式-1，4-聚丁二烯（TPB）结构单元的引入，破坏了异戊二烯大分子主链结构的规整性，直接6 导致了TBIR分子链结晶能力下降，但并没有完全丧失结晶能力，因此，TBIR是具有一定结晶性能的橡胶材料，结晶TBIR在增强常规非晶橡胶材料中起着至关重要的作用，而TBIR的大量非晶区域可以保证材料具有足够的弹性，另外，添加TBIR的复合材料的填料分散性显著提高，并且TBIR链中的TPI嵌段残留的结晶薄片原纤维通能够过化学交联进一步连接，可以对硫化胶性能产生积极的影响，能够提高共混硫化胶的物理机械性能，改善共混硫化胶的耐磨性能、耐屈疲劳性能、抗湿滑性能，降低压缩永久变形，非常有利于设计高性能弹性体材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本实验所用仪器：双辊开放式炼胶机，XK-160，青岛环球机械股份有限公司。橡胶无转子硫化仪，GT-M2000-A，台湾高铁科技股份有限公司。平板硫化机，XLB-DQ400×400×2E，青岛环球机械股份有限公司。冲片机，CP-25，上海化工机械四厂。邵尔橡塑硬度计，XHS，营口市材料试验机厂。微机电子控制万能试验机，RGL-RH2000-A，台湾高铁科技股份有限公司。阿克隆磨耗试验机，GT-7016-AR，台湾高铁科技股份有限公司。
本实验所用原料：丁苯橡胶（SBR-1502），工业级，吉林石化有限公司；天然橡胶（NR），工业级，市售；反式丁戊橡胶（TBIR），企业合成，山东华聚高分子材料有限公司；氧化锌ZnO，工业级，大连金石氧化锌有限公司；硬脂酸SA，工业级，市售；防老剂RD，工业级，上海程锦化工有限公司；防老剂4010NA，工业级，上海程锦化工有限公司；石蜡油，市售，工业级；石蜡，市售，工业级；古马隆树脂，市售，工业级；炭黑N330，工业级，市售；促进剂D，工业级，市售；促进剂DM，工业级，市售；普通硫磺S，工业级，通化双龙化工股份有限公司。
实施例一：在双辊开炼机上放入75g丁苯橡胶（SBR1502）包辊后加入25g塑炼完毕的天然橡胶（NR）薄通3~5次包辊，打三角包3次使其混均匀，然后加入活化剂氧化锌、硬脂酸共8g，混匀后再加入防老剂RD0.5g、防老剂4010NA0.5g，再打三角包3次，分两次加入炭黑N330 70g，再加入石蜡油4g，硫化促进剂（D、DM）1g，最后加入硫磺7g，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片7室温停放24小时后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间(t90)，然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:150℃×t90，冲片裁样后测试其机械性能，见表1.
实施例二：本实施例的组成物与实施例一区别在于加入TBIR5g，NR用量减为20g，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例三：本实施例的组成物与实施例一区别在于加入TBIR10g，NR用量减为15g，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例四：本实施例的组成物与实施例一区别在于加入TBIR15g，NR用量减为10g，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例五：本实施例的组成物与实施例一区别在于加入TBIR20g，NR用量减为5g，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例六：本实施例的组成物与实施例四区别在于加入石蜡0.5g，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例七：本实施例的组成物与实施例六区别在于用1g石蜡代替0.5g石蜡，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例八：本实施例的组成物与实施例七区别在于用1.5g石蜡代替1g石蜡，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例九：本实施例的组成物与实施例四区别在于加入古马隆树脂2g，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例十：本实施例的组成物与实施例九区别在于用4g古马隆树脂代替2g古马隆树脂，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例十一：本实施例的组成物与实施例十区别在于用6g古马隆树脂代替4g古马隆树脂，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例十二：本实施例的组成物与实施例十一区别在于用8g古马隆树脂代替6g古马隆树脂，实验方法与实施例一相同，在此不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 本发明实施例的性能指标见表1。
。
Claims (3)
1.一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，其特征在于，所述高硬度胶辊制备步骤如下：
在双辊开炼机上放入75g丁苯橡胶SBR1502包辊后，加入10g塑炼完毕的天然橡胶薄通3~5次包辊，加入TBIR15g，打三角包3次使其混均匀，然后加入活化剂氧化锌、硬脂酸共8g，混匀后再加入防老剂RD0.5g、防老剂4010NA0.5g，再打三角包3次，分两次加入炭黑N330 70g，再加入石蜡0.5g，N,N'-二苯胍、2,2'-二硫代二苯并噻唑共1g，最后加入硫磺7g，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间为t90，然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:150℃×t90。
2.一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，其特征在于，所述高硬度胶辊制备步骤如下：
在双辊开炼机上放入75g丁苯橡胶SBR1502包辊后，加入10g塑炼完毕的天然橡胶薄通3~5次包辊，加入TBIR15g，打三角包3次使其混均匀，然后加入活化剂氧化锌、硬脂酸共8g，混匀后再加入防老剂RD0.5g、防老剂4010NA0.5g，再打三角包3次，分两次加入炭黑N330 70g，再加入石蜡1g，N,N'-二苯胍、2,2'-二硫代二苯并噻唑共1g，最后加入硫磺7g，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间为t90，然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:150℃×t90。
3.一种含反式丁戊橡胶的高硬度胶辊制备方法，其特征在于，所述高硬度胶辊制备步骤如下：
在双辊开炼机上放入75g丁苯橡胶SBR1502包辊后，加入10g塑炼完毕的天然橡胶薄通3~5次包辊，加入TBIR15g，打三角包3次使其混均匀，然后加入活化剂氧化锌、硬脂酸共8g，混匀后再加入防老剂RD0.5g、防老剂4010NA0.5g，再打三角包3次，分两次加入炭黑N330 70g，再加入石蜡1.5g，N,N'-二苯胍、2,2'-二硫代二苯并噻唑共1g，最后加入硫磺7g，打三角包3次，使胶料包辊混炼，期间左右割刀各5次，使胶料混炼均匀，调整辊距，胶料薄通打三角包5次，下片室温停放24小时后采用无转子硫化仪测定混炼胶的正硫化时间为t90，然后在平板硫化机上硫化，硫化条件:150℃×t90。
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