CN114752111B - 一种提升凝标胶塑性保持率的组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种提升凝标胶塑性保持率的组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提升凝标胶塑性保持率的组合物及其制备方法和应用，包括以下重量份原料：40‑60份M药剂、1‑3份司盘80、0.5‑1.5份吐温80、0.3‑1份平平加0、2‑3份十二烷基硫酸钠、80‑100份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6‑二叔丁基对甲酚、N‑(1,3‑二甲基丁基)‑N'‑苯基对苯二胺按按质量比为3～8:1～5:2配制而成，本发明制得的组合物有效提高凝标胶的塑性保持率，塑性初值P0在31.0‑38.0，塑性保持率PRI提升到63.1‑67.6，将组合物在干搅线或水线制备凝标胶工艺中应用，有效控制组合物的添加量，保证机械性能不变的情况下提升塑性保持率，减少橡胶制品生产中塑炼工序的难度和生产能耗，利于生产橡胶工艺配方和性能的稳定。

Description

一种提升凝标胶塑性保持率的组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及天然橡胶技术领域，特别涉及一种提升凝标胶塑性保持率的组合物及其制备方法和应用。
背景技术
天然橡胶是应用最广的通用橡胶，是重要的战略资源和基础工业原料，天然橡胶(NR)是一种以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91～94％是橡胶烃(顺-1，4-聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。用风干胶片经过三级压绉、三级造粒、烘干生产出来的凝标胶，由于受内外因素的综合作用，如在光、热、氧、机械应力的作用下，或添加非胶组分，使其外观和性质逐渐变化、变坏，以致最终丧失使用价值，导致天然橡胶质量稳定性低，尤其是耐热氧化性能(PO、PRI)，门尼粘度的问题。塑性保持率是考核橡胶耐老化性能的重要质量指标，塑性保持率不合格主要由胶乳凝固条件、干燥温度和时间等工艺控制不当或阳光曝晒所致。塑性保持率过低主要反映橡胶的抗氧化断链性能差，容易导致橡胶制品在阳光暴晒或高温作用下性能损坏较快，缩短使用寿命。因此，在增加天然橡胶产出率的基础上，提高天然橡胶的品质和质量稳定性，尤其是提高天然橡胶的耐热氧化性能(PO、PRI)是我国天然橡胶产业发展的一个迫在眉睫的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种提升凝标胶塑性保持率的组合物及其制备方法和应用，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种提升凝标胶塑性保持率的组合物：包括以下重量份原料：40-60份M药剂、1-3份司盘80、0.5-1.5份吐温80、0.3-1份平平加0、2-3份十二烷基硫酸钠、80-100份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为3～8:1～5:2配制而成。
进一步的，一种提升凝标胶塑性保持率的组合物：包括以下重量份原料：50份M药剂、1.2份司盘80、0.9份吐温80、0.5份平平加0、2.2份十二烷基硫酸钠、84份水。
进一步的，一种提升凝标胶塑性保持率的组合物的制备方法，包括以下步骤：将M药剂、司盘80、吐温80、平平加0、十二烷基硫酸钠按配比升温至50～80℃下搅拌，边搅拌边加入40～80℃水，再搅拌20～40min，即得到提升凝标胶塑性保持率的组合物。
优选地，所述升温速率为5～8℃/min。
优选地，所述搅拌速率为800～1200rpm。
进一步的，一种提升凝标胶塑性保持率的组合物在水线制备凝标胶工艺和水线制备凝标胶工艺中应用，所述水线制备凝标胶工艺包括全乳胶生产工艺、子午线轮胎胶生产工艺和胶清胶生产工艺。
进一步的，一种干搅线制备凝标胶工艺，包括以下制备方法：将干搅原料人工分拣分级后分类堆放，将胶料切割成胶块，放入一级干搅机中注射上述组合物，注射量为胶乳质量的0.1-0.15％，在95-110℃下进行干搅，干搅5-8s后进行二级干搅，二级干搅温度为130-140℃，干搅时间5-8s，干搅机电机速率为1400～1500rpm，减速机速比为30～35:1，腔体转速为40～50rpm，出斗后进行称重、压包，对压包的胶块进行。
进一步的，一种水线制备凝标胶工艺，收集新鲜胶乳原料净化，再加酸混合、凝固，凝固后的胶凝块待熟化后经压薄机压薄、压绉机压绉、撕粒机撕粒，分别在压绉和撕粒时喷洒权利要求1中的组合物，形成胶粒，喷洒量为胶乳质量的0.1-0.15％，将胶粒干燥，对干燥好的胶粒称重压包，经过金属检测后，取样做理化性能检验，在进行包装、标记，存入仓库。
优选地，所述加入的酸为醋酸或甲酸，加入量为胶乳质量的13～18g/kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
按照本发明提供的原料配方制得的组合物使得橡胶分子链上的基团会发生局部物理化学变化，使橡胶分子链发生支化或交联，有效提高凝标胶的塑性保持率，塑性初值P0在31.0-38.0，塑性保持率PRI提升到63.1-67.6，将组合物在干搅线或水线制备凝标胶工艺中应用，有效控制组合物的添加量，保证机械性能不变的情况下提升塑性保持率，减少橡胶制品生产中塑炼工序的难度和生产能耗，利于生产橡胶工艺配方和性能的稳定。
附图说明
图1为全乳胶生产工艺流程图；
图2为子午线轮胎胶生产工艺流程图；
图3为胶清胶生产工艺流程图；
图4为干搅胶生产工艺流程图。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，包括以下重量份原料：40-60份M药剂、1份司盘80、0.5份吐温80、0.3份平平加0、2份十二烷基硫酸钠、80份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为3:1:2配制而成。
实施例2
一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，包括以下重量份原料：60份M药剂、3份司盘80、1.5份吐温80、1份平平加0、3份十二烷基硫酸钠、80-100份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为8:5:2配制而成。
实施例3
一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，包括以下重量份原料：50份M药剂、1.2份司盘80、0.9份吐温80、0.5份平平加0、2.2份十二烷基硫酸钠、84份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚3份、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为5:3:2配制而成；
上述实施例1～3采用以下制备方法：将M药剂、司盘80、吐温80、平平加0、十二烷基硫酸钠按配比混合升温至60℃下搅拌，升温速率为5℃/min，搅拌速率为1000rpm，边搅拌边加入60℃水，再搅拌30min，即得到提升凝标胶塑性保持率的组合物。
实施例4
一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，包括以下重量份原料：50份M药剂、1.2份司盘80、0.9份吐温80、0.5份平平加0、2.2份十二烷基硫酸钠、84份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚3份、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为5:3:2配制而成；
采用以下制备方法：将M药剂、司盘80、吐温80、平平加0、十二烷基硫酸钠按配比混合升温至50℃下搅拌，升温速率为5℃/min，搅拌速率为800rpm，边搅拌边加入40℃水，再搅拌20min，即得到提升凝标胶塑性保持率的组合物。
实施例5
一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，包括以下重量份原料：50份M药剂、1.2份司盘80、0.9份吐温80、0.5份平平加0、2.2份十二烷基硫酸钠、84份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚3份、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为5:3:2配制而成；
采用以下制备方法：将M药剂、司盘80、吐温80、平平加0、十二烷基硫酸钠按配比混合升温至80℃下搅拌，升温速率为8℃/min，搅拌速率为1200rpm，边搅拌边加入80℃水，再搅拌40min，即得到提升凝标胶塑性保持率的组合物。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，包括以下重量份原料：30份M药剂、1-3份司盘80、1.8份吐温80、2份平平加0、5份十二烷基硫酸钠、150份水。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按质量比为10:1:3配制而成，具体为：
一种提升凝标胶塑性保持率的组合物包括以下重量份原料：50份M药剂、1.2份司盘80、0.9份吐温80、0.5份平平加0、2.2份十二烷基硫酸钠、84份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为10:1:3配制而成；
采用以下制备方法：将M药剂、司盘80、吐温80、平平加0、十二烷基硫酸钠按配比混合升温至60℃下搅拌，升温速率为5℃/min，搅拌速率为1000rpm，边搅拌边加入60℃水，再搅拌30min，即得到提升凝标胶塑性保持率的组合物。
一、性能检测
在上述干搅线工艺中分别添加实施例1～5和对比例1～2制得的组合物生产出20号凝标胶，按照GB/T 3510-2006测试其塑性初值P0，按照GB/T 3517-2014标准塑性保持率PRI，测试结果如下：
由上述结果可知，本发明的组合物有效提升凝标胶的塑性保持率，与对比例1比较，组合物各组分之间的配比对胶乳的塑性保持率具有一定的影响，与对比例2比较，M药剂中适当的配比能达到较佳的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，其特征在于：包括以下重量份原料：40-60份M药剂、1-3份司盘80、0.5-1.5份吐温80、0.3-1份平平加O、2-3份十二烷基硫酸钠、80-100份水，所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为3~8:1~5:2配制而成。
2.如权利要求1所述的一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，其特征在于：包括以下重量份原料：50份M药剂、1.2份司盘80、0.9份吐温80、0.5份平平加O、2.2份十二烷基硫酸钠、84份水。
3.如权利要求1所述的一种提升凝标胶塑性保持率的组合物，其特征在于：所述M药剂由苯乙烯化苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺按按质量比为5:3:2配制而成。
4.如权利要求1所述的一种提升凝标胶塑性保持率的组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将M药剂、司盘80、吐温80、平平加O、十二烷基硫酸钠按配比升温至50~80℃下搅拌，边搅拌边加入40~80℃水，再搅拌20~40min，即得到提升凝标胶塑性保持率的组合物。
5.如权利要求4所述的一种提升凝标胶塑性保持率的组合物的制备方法，其特征在于：所述升温速率为5~8℃/min。
6.如权利要求4所述的一种提升凝标胶塑性保持率的组合物的制备方法，其特征在于：所述搅拌速率为800~1200rpm。
7.如权利要求1-6任一项中所述的一种提升凝标胶塑性保持率的组合物在干搅线制备凝标胶工艺和水线制备凝标胶工艺中应用，所述水线制备凝标胶工艺选自全乳胶生产工艺、子午线轮胎胶生产工艺或胶清胶生产工艺。
8.一种干搅线制备凝标胶工艺，其特征在于：包括以下步骤：将干搅原料人工分拣分级后分类堆放，将胶料切割成胶块，放入一级干搅机中注射权利要求1中的组合物，注射量为胶乳质量的0.1-0.15%，在95-110℃下进行干搅，干搅5-8s后进行二级干搅，二级干搅温度为130-140℃，干搅时间5-8s，干搅机电机速率为1400~1500rpm，减速机速比为30~35:1，腔体转速为40~50rpm，出斗后进行称重、压包，对压包的胶块进行。
9.一种水线制备凝标胶工艺，其特征在于：全乳胶生产工艺包括以下步骤：收集新鲜胶乳原料净化，再加酸混合、凝固，凝固后的胶凝块待熟化后经压薄机压薄、压绉机压绉、撕粒机撕粒，分别在压绉和撕粒时喷洒权利要求1中的组合物，形成胶粒，喷洒量为胶乳质量的0.1-0.15%，将胶粒干燥，对干燥好的胶粒称重压包，经过金属检测后，取样做理化性能检验，在进行包装、标记，存入仓库。
10.如权利要求9所述的一种水线制备凝标胶工艺，其特征在于：所述加入的酸为醋酸或甲酸，加入量为胶乳质量的13~18g/kg。
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