CN115558174A - 一种改性橡胶及其造粒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改性橡胶及造粒工艺，原料包括：20‑35重量份的天然橡胶，20‑40重量份的丁基橡胶，30‑40重量份的异戊橡胶、10‑30重量份的泰国20号标准胶、5‑12重量份的填充剂和10‑15重量份的助剂。本发明制备的橡胶颗粒在加工过程中，发泡剂分布均匀，制得的产品品质稳定，常温和运输过程中品质稳定，储存3年无变质现象。
Description
技术领域
本发明属于橡胶改性技术领域，具体为一种改性橡胶及其造粒工艺。
背景技术
随着宠物用品的兴起，宠物用玩具等橡胶制品也有了很快的发展，但现有的橡胶制品都是在多种橡胶原料和助剂配制后立即加工的，因为每次配制都会有一定程度的偏差，造成产品品质不均，并且需要专业的技术人员进行配制操作，不利于配方等商业秘密的保护。
为了便于宠物玩具制造厂家的加工，本案发明人经过多年研发，摸索出一种可以加工成颗粒的改性橡胶得配方及其制备工艺。
发明内容
本发明目的是针对现有橡胶不能加工为预制颗粒，只能一次加工为成品，不便于运输和操作等问题，提供一种可以加工成颗粒的改性橡胶得配方及其造粒工艺。
为达以上目的，具体方案如下：
一种改性橡胶，原料包括：20-35重量份的天然橡胶，20-40重量份的丁基橡胶，30-40重量份的异戊橡胶、10-30重量份的泰国20号标准胶、5-12重量份的填充剂和10-15重量份的助剂。
本发明优选地，所述填充剂包括2-8重量份的碳酸钙和3-6重量份的高原白土。
本发明优选地，所述助剂包括1-3重量份的交联剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的色胶、1-2重量份的32#白油和5-8重量份的缓释发泡剂。
所述润滑剂为硬脂酸锌，所述交联剂为含二硫键的硅烷和有机磷腈碱的混合物。
交联剂中二硫键的硅烷和有机磷腈碱的重量比为：3-5:1。
助剂中还包括1-2重量份的色胶。
所述缓释发泡剂为改性AC发泡剂，所述改性AC发泡剂的制备方法为：1)配制PH为2-4的乙酸-乙酸钠溶液；2)制备AC悬浮液：将AC粉末加入乙酸-乙酸钠溶液，超声波分散，得到AC悬浮液；3)滴加0.002-0.001mol/L的硫酸铝水溶液，加入量为AC粉末重量的500-800倍，然后加入0.1-0.5mol/L的硅酸钠溶液，加入量为AC粉末重量的200-300倍，4)搅拌、絮凝沉淀后烘干，加入和AC粉末相同重量的氧化锌以及和AC粉末2倍重量的二丁酯，混匀后经过230-300℃烧结，得到改性AC发泡剂。
本发明的另一目的是提供一种改性橡胶的造粒工艺，具体为：
1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、填充剂和助剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
通过改性橡胶颗粒制备宠物玩具球的工艺为：将制备的改性橡胶颗粒加入进料装置中，通过模具挤压，得到所需宠物玩具球。
与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
1)本发明制备的橡胶颗粒在加工过程中，发泡剂分布均匀，制得的产品品质稳定。
2)本发明制备的橡胶颗粒在常温和运输过程中品质稳定，储存3年无变质现象。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明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。
第一部分：
制备改性AC发泡剂：1)配制PH为2-4的乙酸-乙酸钠溶液；2)制备AC悬浮液：将AC粉末加入乙酸-乙酸钠溶液，超声波分散，得到AC悬浮液；3)滴加0.002-0.001mol/L的硫酸铝水溶液，加入量为AC粉末重量的500-800倍，然后加入0.1-0.5mol/L的硅酸钠溶液，加入量为AC粉末重量的200-300倍，4)搅拌、絮凝沉淀后烘干，加入和AC粉末相同重量的氧化锌以及和AC粉末2倍重量的二丁酯，混匀后经过230-300℃烧结，得到改性AC发泡剂。
实施例1：
称取以下原料：
天然橡胶20Kg；
丁基橡胶30Kg；
异戊橡胶35Kg；
泰国20号标准胶20Kg；
碳酸钙6Kg；
高原白土3Kg；
交联剂1Kg；
润滑剂3Kg；
32#白油1Kg；
色胶2Kg；
改性AC发泡剂6Kg；
制备改性橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得实施例1的可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
实施例2：
称取以下原料：
天然橡胶30Kg；
丁基橡胶30Kg；
异戊橡胶30Kg；
泰国20号标准胶10Kg；
碳酸钙2Kg；
高原白土5Kg；
交联剂2Kg；
润滑剂4Kg；
32#白油2Kg；
色胶1Kg；
改性AC发泡剂5Kg；
制备改性橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得实施例2的可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
实施例3：
称取以下原料：
天然橡胶40Kg；
丁基橡胶20Kg；
异戊橡胶20Kg；
泰国20号标准胶20Kg；
碳酸钙3Kg；
高原白土4Kg；
交联剂1Kg；
润滑剂2Kg；
32#白油1Kg；
色胶2Kg；
改性AC发泡剂7Kg；
制备改性橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得实施例3的可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
实施例4：
称取以下原料：
天然橡胶35Kg；
丁基橡胶25Kg；
异戊橡胶40Kg；
泰国20号标准胶10Kg；
碳酸钙5Kg；
高原白土6Kg；
交联剂2Kg；
润滑剂3Kg；
32#白油1Kg；
色胶1Kg；
改性AC发泡剂8Kg；
制备改性橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得实施例4的可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
实施例5-8的原料参考实施例1-4，制备方法为：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶和交联剂、润滑剂投入搅拌器中混合均匀，然后在搅拌器中加入碳酸钙、高原白土、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得实施例4的可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
第二部分：
对比例1：
称取以下原料：
天然橡胶40Kg；
丁基橡胶40Kg；
异戊橡胶20Kg；
碳酸钙6Kg；
高原白土3Kg；
交联剂1Kg；
润滑剂3Kg；
32#白油1Kg；
色胶2Kg；
改性AC发泡剂6Kg；
制备橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得对比例1的橡胶颗粒。
对比例2：
称取以下原料：
天然橡胶35Kg；
丁基橡胶35Kg；
泰国20号标准胶30Kg；
碳酸钙2Kg；
高原白土5Kg；
交联剂2Kg；
润滑剂4Kg；
32#白油2Kg；
色胶1Kg；
改性AC发泡剂5Kg；
制备橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得对比例2的橡胶颗粒。
对比例3：
称取以下原料：
天然橡胶40Kg；
异戊橡胶30Kg；
泰国20号标准胶30Kg；
碳酸钙3Kg；
高原白土4Kg；
交联剂1Kg；
润滑剂2Kg；
32#白油1Kg；
色胶2Kg；
改性AC发泡剂7Kg；
制备橡胶颗粒：1)将天然橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得对比例3的橡胶颗粒。
对比例4：
称取以下原料：
丁基橡胶30Kg；
异戊橡胶40Kg；
泰国20号标准胶30Kg；
碳酸钙5Kg；
高原白土6Kg；
交联剂2Kg；
润滑剂3Kg；
32#白油1Kg；
色胶1Kg；
改性AC发泡剂8Kg；
制备橡胶颗粒：1)将丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和改性AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得对比例4的橡胶颗粒。
对比例5：
称取以下原料：
天然橡胶20Kg；
丁基橡胶30Kg；
异戊橡胶35Kg；
泰国20号标准胶20Kg；
碳酸钙6Kg；
高原白土3Kg；
交联剂1Kg；
润滑剂3Kg；
32#白油1Kg；
色胶2Kg；
制备橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油和色胶投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得对比例5的橡胶颗粒。
对比例6：
称取以下原料：
天然橡胶20Kg；
丁基橡胶30Kg；
异戊橡胶35Kg；
泰国20号标准胶20Kg；
碳酸钙6Kg；
高原白土3Kg；
交联剂1Kg；
润滑剂3Kg；
32#白油1Kg；
色胶2Kg；
常规AC发泡剂6Kg；
制备改性橡胶颗粒：1)将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、碳酸钙、高原白土、润滑剂、交联剂、32#白油、色胶和常规AC发泡剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得对比例6的橡胶颗粒。
将实施例1-8和对比例1-6制备的橡胶颗粒进行加工试验，加工方法为：将制备的改性橡胶颗粒加入进料装置中，通过模具挤压，得到所需橡胶成品。发现实施例1-8的橡胶颗粒均有优秀的可加工性能，制备的橡胶成品品质优良，而对比例1-6制备的橡胶颗粒可加工性能极差，对比例1-4制备的橡胶颗粒加工的成品密度不均衡，质量差，对比例5-6制备的橡胶颗粒无再次加工的性能，不能加工成成品。
通过以上实施方式的测试结果发现，本发明的关键有改性橡胶的配方，尤其是缓释发泡剂，对本发明的造粒工艺影响极大，直接影响了橡胶颗粒的可加工性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种改性橡胶，原料包括：20-35重量份的天然橡胶，20-40重量份的丁基橡胶，30-40重量份的异戊橡胶、10-30重量份的泰国20号标准胶、5-12重量份的填充剂和10-15重量份的助剂。
2.根据权利要求1所述的改性橡胶，其特征在于：所述填充剂包括2-8重量份的碳酸钙和3-6重量份的高原白土。
3.根据权利要求1所述的改性橡胶，其特征在于：所述助剂包括1-3重量份的交联剂、2-4重量份的润滑剂、1-2重量份的32#白油和5-8重量份的缓释发泡剂。
4.根据权利要求3所述的改性橡胶，其特征在于：助剂中还包括1-2重量份的色胶。
5.根据权利要求1所述的改性橡胶，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌，所述交联剂为含二硫键的硅烷和有机磷腈碱的混合物。
6.根据权利要求5所述的改性橡胶，其特征在于：交联剂中二硫键的硅烷和有机磷腈碱的重量比为：3-5:1。
7.根据权利要求1所述的改性橡胶，其特征在于：所述缓释发泡剂为改性AC发泡剂，所述改性AC发泡剂的制备方法为：1)配制PH为2-4的乙酸-乙酸钠溶液；2)制备AC悬浮液：将AC粉末加入乙酸-乙酸钠溶液，超声波分散，得到AC悬浮液；3)滴加0.002-0.001mol/L的硫酸铝水溶液，加入量为AC粉末重量的500-800倍，然后加入0.1-0.5mol/L的硅酸钠溶液，加入量为AC粉末重量的200-300倍，4)搅拌、絮凝沉淀后烘干，加入和AC粉末相同重量的氧化锌以及和AC粉末2倍重量的二丁酯，混匀后经过230-300℃烧结，得到改性AC发泡剂。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的改性橡胶的造粒工艺，其特征在于：将天然橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、泰国20号标准胶、填充剂和助剂投入搅拌器中混合均匀，并在搅拌器下方设置过滤盘，过滤盘孔径为40目，去除杂质，提高胶剂的纯度；2)完成步骤1)后，通过传送带将除杂后的原料运送到固化装置中，加入氨水和硫酸铝溶液，搅拌混匀,凝聚至熟化状态，时间3h，通过氨水和硫酸铝溶液使胶剂直接凝聚；
3)步骤2)中胶剂熟化后，胶剂固化装置进入传送带，传输过程中进行清洗；4)胶剂经步骤3)清洗后，对胶剂进行烘干；5)胶剂经步骤4)烘干后，胶剂通过传送带运送到造粒机中进行造粒；6)步骤5)造粒完成后，通过在造粒机出料口设置的装袋机进行装袋，制得可直接进行加工的品质稳定的改性橡胶颗粒。
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|---|---|---|---|
| CN202211249694.3A CN115558174A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | 一种改性橡胶及其造粒工艺 |
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2022
- 2022-10-12 CN CN202211249694.3A patent/CN115558174A/zh active Pending
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