CN115636991B - 一种高强度防焦烧氯丁橡胶 - Google Patents

一种高强度防焦烧氯丁橡胶 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高强度防焦烧氯丁橡胶,由包括以下重量份的原料制得:氯丁橡胶100份、氧化锌4~6份、氧化镁3~5份、硬脂酸1~2份、主促进剂0.3~1份、副促进剂0.5~2.5份、防焦剂1~2份、增塑剂4~6份。本发明所述的氯丁橡胶门尼焦烧时间长,稳定性和加工安全性好,同时硫化胶具有优良的力学性能和动态力学性能。

Description

一种高强度防焦烧氯丁橡胶
技术领域
本发明涉及材料领域,具体涉及一种高强度防焦烧氯丁橡胶。
背景技术
氯丁橡胶是最早实现工业化生产的合成橡胶之一,是合成橡胶中比较特殊的一个的品种。氯丁橡胶具有耐热、耐油、耐燃、耐臭氧、耐候、耐寒、耐曲挠以及高强度等较全面的特性,能够在较为恶劣的环境中使用,且制品使用寿命较长,目前还没有找到能全面取代它的弹性体。
氯丁橡胶结构稳定性较差,如果配方设计、混炼加工、运输储存不当,会进一步降低其稳定性。氯丁橡胶在加工过程中,焦烧是其较大的威胁,尤其在炎热的夏季或者温度较高时这种威胁更大。焦烧是胶料在存放或加工过程中出现的早期硫化现象。混炼胶一旦焦烧,轻者胶料局部出现熟胶,影响后期成型加工工艺流动性和成品外观性能,重者会造成产品性能变差不能满足要求。因此,氯丁橡胶防焦烧工作是非常必要的。
氯丁橡胶根据合成过程中分子量的调节方式可以分为硫磺调节型和硫醇调节型,硫磺调节型氯丁橡胶合成过程中采用硫磺和二硫化四甲基秋兰姆调节氯丁橡胶的分子量,主链上含有大量的多硫键,多硫键键能较低,因此硫磺调节型氯丁橡胶储存稳定性较差。硫醇调节型氯丁橡胶合成过程中采用正十二碳硫醇调节,分子链上没有多硫键,因此储存稳定性和加工安全性优于硫磺调节型氯丁橡胶,但力学性能不如硫磺调节型氯丁橡胶。因此,现如今市场上需要一种兼顾力学性能和防焦烧性能的新型氯丁橡胶。
CN 105295146 A通过创新混炼胶工艺,改变加料顺序,把部分促进剂先加,全部硫化剂、部分防老剂后加母混炼胶来延长混炼胶的焦烧时间,改善了胶料加工的安全性,但该发明制备方法较为复杂,得到硫化胶的力学性能也较为一般。
CN 104163960 A公开了一种氧化镁氧化锌复混硫化剂,该硫化剂解决了传统硫化剂以粉状物加入到氯丁橡胶中,造成硫化胶粉体分散不均匀和氧化镁活性易失活等问题,提高了氧化锌的分散性和氧化镁的活性保持性,降低了胶料的焦烧风险。
CN 109851878 A通过并用10-15份的丁苯橡胶和添加经过硅烷偶联剂WD-40表面改性的白炭黑的方式,改善了氯丁橡胶的力学性能,制得的胶料具有较高的拉伸强度和抗撕裂强度。
上述各种发明制备氯丁橡胶的方法各不相同,有的改善了胶料的防焦烧性能,有的提高了胶料的力学性能,但这些发明制备方法或较为复杂,或成本较高,且不能兼顾胶料的力学性能和防焦烧性能。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高强度防焦烧氯丁橡胶,能够有效延长胶料的焦烧时间,提高胶料加工的安全性,并且制得的硫化胶具有较高的拉伸强度。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高强度防焦烧氯丁橡胶,由包括以下重量份的原料制得:氯丁橡胶100份;氧化锌4~6份;氧化镁3~5份;硬脂酸1~2份;主促进剂0.3~1份;副促进剂0.5~2.5份;防焦剂1~2份;增塑剂4~6份。
其中,氯丁橡胶是由2-氯-1,3丁二烯单体通过α-聚合制得的一种通用型合成橡胶,起主体材料的作用。
本发明中氯丁橡胶包括硫磺调节型和硫醇调节型。硫磺调节型氯丁橡胶是合成过程中采用硫磺和二硫化四甲基秋兰姆来调节分子量的氯丁橡胶。硫醇调节型氯丁橡胶是采用正十二碳硫醇作调节剂,秋兰姆作稳定剂,经由乳液法聚合制得的氯丁橡胶。优选的,所述氯丁橡胶是硫醇调节型氯丁橡胶。硫醇调节型氯丁橡胶合成过程中采用正十二碳硫醇调节分子量,分子链上没有多硫键,不会因S-S键断裂生成活性基团发生交联,比起硫磺调节型氯丁橡胶稳定性和加工性更好。
门尼粘度是氯丁橡胶的重要指标之一,指门尼粘度计测定的一种橡胶粘度,可以反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围的宽窄。门尼粘度值越高,橡胶分子量越大、分布范围越宽,胶料不易混炼均匀及挤出加工;门尼粘度值越低,橡胶分子量越小、分布范围窄,胶料易粘辊,且硫化后制品抗拉强度低。本发明中氯丁橡胶的门尼粘度一般可以为30~120。
门尼焦烧MLt5,是氯丁橡胶的重要指标之一,指用大转子进行门尼焦烧实验时,从实验开始到胶料粘度下降到最低点再转入上升5个门尼粘度值所对应的时间。门尼焦烧MLt5的长短反映橡胶加工安全性能的好坏,门尼焦烧MLt5太短,橡胶加工安全性低,加工过程中易发生焦烧现象或硫化时橡胶不能充分流动;门尼焦烧时间太长,会导致硫化周期增长,降低生产效率。本发明中氯丁橡胶的门尼焦烧MLt5一般可以为门尼焦烧MLt5≧6min。
优选的,本发明所述的氯丁橡胶,其门尼粘度(ML1+4,100℃)为46~55,且门尼焦烧MLt5≧9min。这样的氯丁橡胶具有容易混炼均匀、不易粘辊、加工安全性高且硫化制品抗拉强度优良的效果。
进一步,优选本发明所述的氯丁橡胶是硫醇调节型氯丁橡胶,且门尼粘度(ML1+4,100℃)为46~55,且门尼焦烧MLt5≧9min。
本发明中,所述的氧化锌起硫化剂的作用,包括普通氧化锌和活性氧化锌。普通氧化锌是指直接法和间接法生产的氧化锌,比表面积为3~7m2/g,细度320目。活性氧化锌是指平均粒径为1~100nm的氧化锌。优选的,所述氧化锌是活性氧化锌。活性氧化锌与普通氧化锌相比,拥有更大的比表面积和更高的化学活性。所以活性氧化锌具有混炼时容易均匀分散;提升促进剂的活性,减少促进剂的用量;缩短硫化周期;提升硫化胶力学性能的效果。
粒径和吸碘值是表示氧化锌活性的重要指标。粒径越小,吸碘值越高,化学活性越高,同时生产成本也越高。粒径越大,吸碘值越低,化学活性越低,越难在橡胶中分散均匀。本发明中氧化锌的平均粒径和吸碘值一般可以为平均粒径为1~500nm,吸碘值为5~80mg/g。
优选的,本发明所述氧化锌,其平均粒径为40~60nm,且吸碘值为30~60mg/g。平均粒径小于40nm且吸碘值大于60mg/g的氧化锌价格较为昂贵,会增加产品的生产成本。平均粒径大于60nm且吸碘值小于30mg/g的氧化锌活性较低。
进一步,优选本发明所述的氧化锌为活性氧化锌,且平均粒径为40~60nm,且吸碘值为30~60mg/g。
本发明中,所述的氧化镁在混炼时加入起防焦剂的作用,在橡胶硫化时起硫化剂的作用,包括普通氧化镁和活性氧化镁。活性氧化镁是指平均粒径小于2000nm,且具有较高活性的氧化镁。活性氧化镁与普通氧化镁相比,具有高活性和高分散性,混炼时容易在橡胶中分散均匀。使用活性氧化镁的氯丁橡胶的焦烧时间更长,硫化时间更短,力学性能更佳。优选的,所述氧化镁为活性氧化镁。
粒径和吸碘值是表示氧化镁活性的重要指标。氧化镁粒径越小,吸碘值越高,表面自由能越大,活性越高。氧化镁粒径越大,吸碘值越小,表面自由能越小,活性越低。本发明中氧化镁的平均粒径和吸碘值一般可以为平均粒径小于5000nm,吸碘值为40~160mg/g。
优选的,本发明所述的氧化镁,其平均粒径为40~60nm,且吸碘值为100~150mg/g。这样的氧化镁具有延长氯丁橡胶的焦烧时间,缩短硫化时间,提升硫化胶力学性能的效果。
进一步,优选本发明所述的氧化镁为活性氧化镁,且平均粒径40~60nm,且吸碘值为100~150mg/g。
本发明中,所述的氧化锌的用量为4~6份,所述的氧化镁的用量为3~5份。氧化锌用量过多或氧化镁用量过少会降低胶料的加工安全性,胶料容易焦烧。氧化锌用量过少或氧化镁用量过多会延长胶料的硫化时间,胶料硫化速度慢。优选的,所述氧化锌的用量为5份,氧化镁的用量为4份。这种用量配比可以兼顾胶料的加工安全性和硫化速度。
本发明中,所述的硬脂酸起增塑和促进氧化锌活性的作用,并且在混炼时加入硬脂酸有利于氧化锌的充分扩散。
优选的,所述的硬脂酸的用量为1.5份,当用量低于1.5份时,硬脂酸的作用效果不明显,当用量大于1.5份时,橡胶的拉伸强度和刚性会明显降低。
本发明中,主促进剂是起主要促进硫化作用的物质,副促进剂是配合主促进剂起促进硫化作用的物质。主促进剂和副促进剂配合使用起加快硫化速度,延长焦烧时间,改善橡胶力学性能的作用。
灰分是表示促进剂中无机成分总量的重要指标,指促进剂在550℃下灼烧4h后残留下来的无机物占促进剂总质量的百分数。灰分越低,促进剂中无机物含量越少,促进剂纯度越高。本发明中,所述主促进剂和副促进剂的灰分一般可以为小于0.8%。
加热减量是表示促进剂中可挥发组分总量的重要指标,指促进剂在55℃下加热2h后所损失的质量百分数。加热减量越小,促进剂中可挥发组分越少,促进剂纯度越高。本发明中,所述主促进剂和副促进剂的加热减量一般可以为小于1%。
优选的,本发明所述的主促进剂和副促进剂的灰分小于0.4%,且加热减量小于0.5%。这种促进剂纯度较高,硫化促进效果更好。
优选的,所述主促进剂是1,2-亚乙基硫脲、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺中的一种或两种。
所述1,2-亚乙基硫脲是一种硫脲类橡胶促进剂,选用适当的配合体系,就可进行快速的最佳硫化,且操作安全。其硫化制品抗张强度高,永久压缩变形小。
所述N,N’-间苯撑双马来酰亚胺是是一种多功能橡胶助剂,不仅可以作为硫化剂,还能作过氧化物体系的助硫化机、防焦剂。使用N,N’-间苯撑双马来酰亚胺作为氯丁橡胶的促进剂可以有效延长焦烧时间。
优选的,本发明中主促进剂为1,2-亚乙基硫脲,使用1,2-亚乙基硫脲作主促进剂的氯丁橡胶与使用N,N’-间苯撑双马来酰亚胺作主促进剂的氯丁橡胶相比,硫化速度更快,力学性能更好。
优选的,本发明中主促进剂的用量为0.3~0.8份,主促进剂用量少于0.3份,氯丁橡胶的硫化速度较慢,力学性能也较差。主促进剂用量大于0.8份,氯丁橡胶的加工安全性降低,加工过程中容易出现焦烧现象。
进一步,优选本发明中主促进剂为1,2-亚乙基硫脲,且用量为0.3~0.8份。
优选的,所述副促进剂是2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四苄基秋兰姆中的一种或多种。
所述2,2’-二硫代二苯并噻唑是噻唑类促进剂的一种,具有较好的后效性,硫化操作安全,常与其他促进剂并用以提高其活性。
所述N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺是次磺酰胺类促进剂的一种,是一种迟效性促进剂,具有焦烧时间长,硫化活性大的特点,使用其作促进剂的硫化胶的硫化程度较高,力学性能优良。
所述二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四苄基秋兰姆都属于秋兰姆类促进剂,属于超速促进剂,和噻唑类和次磺酰胺类促进剂并用可以提高硫化速度,硫化胶的硫化程度也比较高,力学性能较好。
优选的,副促进剂为2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆的复配组合,2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四乙基秋兰姆的复配组合,2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四苄基秋兰姆的复配组合。秋兰姆类促进剂和噻唑类和次磺酰胺类促进剂并用可以提高硫化速度,硫化胶的硫化程度较高,力学性能优良。
进一步,优选副促进剂为2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四乙基秋兰姆的复配组合。这种副促进剂可以有效改善硫化胶的力学性能。
所述副促进剂的用量为0.5~2.5份,副促进剂用量少于0.5份,氯丁橡胶的加工安全性降低,加工过程中容易出现焦烧现象。副促进剂用量大于2.5份,氯丁橡胶的力学性能变差,拉伸强度降低。
进一步,所述副促进剂中单一种促进剂的用量不超过1.2重量份。当副促进剂中单一种促进剂的用量超过1.2重量份时,如果继续增加这种促进剂的用量,胶料的焦烧时间虽会有略微延长,但力学性能会出现明显下降。
进一步,优选副促进剂中秋兰姆类促进剂的用量为0.6~1份。这个用量的副促进剂可以提升硫化胶的交联程度,硫化胶的力学性能最佳。
本实验中,防焦剂是防止橡胶在加工过程中产生早期硫化现象的物质。起防止橡胶焦烧的作用。
优选的,所述防焦剂是2-甲硫基苯并噻唑及其同系物、N-环已基硫代邻苯二甲酰亚胺中的一种或两种。
所述2-甲硫基苯并噻唑及其同系物是一种氯丁橡胶专用防焦剂,可以有效延长氯丁橡胶的焦烧时间,防止氯丁橡胶加工过程中出现焦烧现象。
所述环已基硫代邻苯二甲酰亚胺是一种天然橡胶和合成橡胶用防焦剂,具有良好的防焦效能,与噻唑类和次磺酰胺类促进剂并用,防焦效果尤为显著。
优选的,本发明所述的防焦剂为2-甲硫基苯并噻唑及其同系物,与环已基硫代邻苯二甲酰亚胺作防焦剂的氯丁橡胶相比,使用2-甲硫基苯并噻唑及其同系物作防焦剂的氯丁橡胶具有更长的焦烧时间,加工性能更好。
优选的,本发明中防焦剂的用量为1.5份,防焦剂用量过少,防焦效果不明显。防焦剂用量过多,橡胶硫化速度变慢,降低生产效率。
进一步,优选本发明所述的防焦剂为2-甲硫基苯并噻唑及其同系物,且用量为1.5份。
本发明中,增塑剂是指能够降低橡胶分子链间作用力,改善加工工艺性能,并能提高橡胶的物理机械性能的一类低分子量化合物。增塑剂起改善混炼工艺,提高力学性能的作用。
优选的,所述增塑剂是环烷油、古马隆树脂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧化大豆油中的一种或多种。
所述环烷油是属于操作油类,是以环烷烃为主要成分的石油馏分。可以用多种橡胶作为增塑剂和填充操作油,以改善橡胶的可塑性和弹性
所述古马隆树脂是一种高分子树脂。以乙烯焦油、碳九为原料经催化聚合反应而得。古马隆树脂加入橡胶中,可起到软化、补强、增粘、分散等作用,从而改进了橡胶的加工性能。
优选的,本发明所述的增塑剂为古马隆树脂,与其他增塑剂相比,使用古马隆树脂作增塑剂的硫化胶力学性能提升明显。
优选的,本发明中增塑剂的用量为5份,增塑剂用量过多,会导致增塑剂和其他助剂析出,使橡胶硫化效果变差,同时也会降低橡胶的力学性能。增塑剂用量过少,增塑效果不明显,会导致各种粉状助剂在橡胶中分散不均,影响硫化胶的性能。
进一步,优选本发明所述的增塑剂为古马隆树脂,且用量为5份。
本发明所述的高强度防焦烧氯丁橡胶可通过本领域公知的方法制备。比如,可以通过如下方法制备。
将氯丁橡胶塑炼后,加入配方量的助剂进行混炼,混炼均匀后出料,得到混炼胶。将混炼胶在平板硫化仪上硫化即可制得高强度防焦烧氯丁橡胶。
本发明还提供本发明所述的高强度防焦烧氯丁橡胶制备的制品。
本发明的有益效果为:
本发明所述氯丁橡胶的门尼焦烧时间长,稳定性和加工安全性好,同时硫化胶具有优良的力学性能和动态力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述,但本发明不限于此,凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。
实施例与对比例中使用的原料如表1:
表1原料名称及厂家
本发明涉及的测试项目及其测试方法如下:
平均粒径测试:将纳米粒子沉积在处理过的硅片表面,使用扫描电子显微镜拍摄得到纳米粒子的电镜照片,通过统计基底上大量随机的纳米粒子的粒径大小,计算得出纳米粒子的平均粒径。
吸碘值测试:将50ml 0.1mol/L的碘四氯化碳溶液和1g氧化镁(氧化锌)进行混合,浸渍并振荡30min,经过滤后取10ml滤液用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液进行滴定,测得其消耗的硫代硫酸钠溶液的量,此数值用以和空白实验中消耗的硫代硫酸钠溶液的量进行比较,计算求得氧化镁(氧化锌)的吸碘值。
灰分测试:称取试样后,以小火加热使试样充分炭化至无烟,然后置于马弗炉中,在550℃下灼烧4h。冷却至200℃左右,取出,放入干燥器中冷却30min,重复灼烧至恒重,计算灰分含量。
加热减量测试:调节电热恒温干燥箱至55℃,在已恒定质量的两量瓶中,分别称取试样约3g(精确到0.002g),置于电热恒温箱上层,打开瓶盖。加热两小时后,取出放入玻璃干燥器中,冷却至室温,称量,计算得出加热减量。
硫化特性测试:使用无转子硫化仪,根据GB/T 16584-1996标准,在160℃下测试30min,摇摆角度为0.5度,得到正硫化时间T90
门尼粘度测试:使用门尼粘度仪,在100℃的大转子条件下预热1min,测试门尼粘度4min,得到门尼粘度(ML1+4,100℃)。根据GB/T 1232-2016标准在125℃下使用大转子进行测试,得到门尼焦烧MLt5。
力学性能测试:使用万能拉力试验机,根据GB/T 528-2009标准下测试硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率,拉伸速率为500mm/min。
动态力学性能测试:使用动态热机械分析仪,在应变为0.1%、频率为1HZ、升温范围-50℃~150℃、升温速度为3℃/min的条件下,使用拉伸模式测得硫化胶的储能模量E′和损耗因子tanδ。
实施例1~20,对比例1~4
按表2、表3和表4所示的配方,将定量的氯丁橡胶剪成小块加入到密炼机中,在混炼温度60℃,转速60r/min的条件下塑炼3min,塑炼完成后投入配方量的氧化镁、氧化锌、硬脂酸、主促进剂、副促进剂、防焦剂和增塑剂,继续混炼6min出料。
将得到的混炼胶在常温开炼机上薄通4次,调节辊距3-4mm出片,取一定量混炼胶片进行硫化特性测试和门尼粘度测试。
将混炼胶片裁剪成适当大小,在平板硫化机上,于模具中加入裁剪好的混炼胶片,在温度160℃,压力10MPa条件下进行模压,模压时间为测得的胶料的正硫化时间T90,模压完成后后立即将胶片从模具中取出摊平放凉。最后用哑铃型制样机切割硫化胶,得到哑铃型样条,进行力学性能测试。
表2
表3
表4
表5、表6和表7是实施例1~20和对比例1~4的测试结果。
表5
表6
表7
测试项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
门尼焦烧MLt5/min 7.65 12.57 13.48 14.15
正硫化时间T90/min 14.10 18.45 25.59 18.73
拉伸强度/MPa 14.14 14.59 13.77 15.13
断裂伸长率/% 1671 1940 2134 2055
60℃储能模量E′/MPa 2.33 2.28 2.72 2.57
60℃损耗因子tanδ 0.0843 0.0822 0.0784 0.0885
通过表5、表6和表7数据可得知:
由于实施例9选用了硫醇调节型氯丁橡胶作为主体材料,活性氧化锌和活性氧化镁作硫化剂,1,2-亚乙基硫脲作为主促进剂,2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四乙基秋兰姆的复配组合作为副促进剂,2-甲硫基苯并噻唑及其同系物作为防焦剂,古马隆树脂作为增塑剂,各原料含量也在最优配比范围内,所以实施例9为最佳实例,其门尼焦烧MLt5较长,达到了17.39min;拉伸强度最大,达到了26.62MPa;60℃储能模量E′较大,为3.61MPa,说明硫化胶交联密度较高,且60℃损耗因子tanδ较小,说明硫化胶滞后损失较小,动态力学性能优良。
实施例1与实施例9相比,由于使用硫磺调节型氯丁橡胶代替硫醇调节型氯丁橡胶作为主体材料,且使用的硫磺调节型氯丁橡胶门尼粘度较小,所以其防焦烧性能、力学性能和动态力学性能均不如实施例9。
实施例2与实施例9相比,由于使用普通氧化锌代替了活性氧化锌,其硫化速度和力学性能均不如实施例9。
实施例3与实施例9相比,由于使用普通氧化镁代替了活性氧化镁,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例4与实施例9相比,增加了活性氧化锌的用量,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例5与实施例9相比,减少了活性氧化镁的用量,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例6与实施例9相比,增加了硬脂酸的用量,其力学性能和动态力学性能均不如实施例9。
实施例7与实施例9相比,增加了主促进剂1,2-亚乙基硫脲的用量,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例8与实施例9相比,使用N,N’-间苯撑双马来酰亚胺代替1,2-亚乙基硫脲作为主促进剂,其硫化速度和力学性能均不如实施例9。
实施例10与实施例9相比,由于副促进剂中没有复配使用二硫化四乙基秋兰姆,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例11与实施例9相比,由于副促进剂中使用二硫化四甲基秋兰姆代替了二硫化四乙基秋兰姆,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例12与实施例9相比,由于副促进剂中使用二硫化四苄基秋兰姆代替了二硫化四乙基秋兰姆,其防焦烧性能与实施例9相当,力学性能不如实施例9。
实施例13与实施例9相比,减少了副促进剂中二硫化四乙基秋兰姆的用量,其防焦烧性能与实施例9相当,力学性能不如实施例9。
实施例14与实施例9相比,增加了副促进剂中二硫化四乙基秋兰姆的用量,其防焦烧性能与实施例9相比略有下降,力学性能不如实施例9。
实施例15与实施例9相比,使用了N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺代替2-甲硫基苯并噻唑及其同系物作为防焦剂,其防焦烧性能不如实施例9,力学性能则略有下降。
实施例16与实施例9相比,增加了防焦剂2-甲硫基苯并噻唑及其同系物的用量,其硫化速度和力学性能均不如实施例9。
实施例17与实施例9相比,减少了防焦剂2-甲硫基苯并噻唑及其同系物的用量,其防焦烧性能和力学性能与实施例9相比均有明显下降。
实施例18与实施例9相比,增加了增塑剂古马隆树脂的用量,其防焦烧性能与实施例9相当,力学性能不如实施例9。
实施例19与实施例9相比,减少了增塑剂古马隆树脂的用量,其防焦烧性能和力学性能与实施例9相比均略有下降。
实施例20与实施例9相比,使用了环烷油代替古马隆树脂作为增塑剂,其防焦烧性能和力学性能均不如实施例9。
实施例1与对比例1相比,由于实例1使用活性氧化锌和活性氧化镁代替了普通氧化锌和普通氧化镁,且使用了副促进剂来配合主促进剂,且添加了合适种类和用量的增塑剂和防焦剂,所以其防焦烧性能和力学性能均有大幅度提升,且实施例1与对比例1相比60℃储能模量E′均增大,说明胶料交联度增大;60℃损耗因子tanδ减小,硫化胶滞后损失减小,动态力学性能也有明显改善。
实施例2~7、实施例9~20与对比例2相比,由于实施例2~7、实施例9~20使用活性氧化锌和活性氧化镁代替了普通氧化锌和普通氧化镁,且使用了副促进剂来配合主促进剂,且添加了增塑剂和防焦剂,所以其防焦烧性能、力学性能和动态力学性能均有明显提升。
实施例2~20与对比例3相比,由于实施例2~7、实施例9~20使用活性氧化锌和活性氧化镁代替了普通氧化锌和普通氧化镁,且使用了主促进剂,且添加了增塑剂和防焦剂,所以其防焦烧性能、力学性能和动态力学性能均有明显提升。
实施例8与对比例4相比,由于实施例8使用活性氧化锌和活性氧化镁代替了普通氧化锌和普通氧化镁,且使用了副促进剂来配合主促进剂,且添加了增塑剂和防焦剂,所以其防焦烧性能、力学性能和动态力学性能均有明显提升。
上述所列举的实施例是为了方便本技术领域的工作人员更好地理解和使用本发明。本领域的技术人员如果要对上述实施例进行修改和调整是很容易的。因此,本发明不限于以上实施例,根据本发明描述所作出的改进与修改均在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,由包括以下重量份的原料制得:氯丁橡胶100份、氧化锌4~6份、氧化镁3~5份、硬脂酸1~2份、主促进剂0.3~1份、副促进剂0.5~2.5份、防焦剂1~2份、增塑剂4~6份,所述主促进剂是1,2-亚乙基硫脲或N,N’-间苯撑双马来酰亚胺,所述副促进剂是2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化四乙基秋兰姆。
2.根据权利要求1所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述氯丁橡胶是硫醇调节型氯丁橡胶。
3.根据权利要求2所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述硫醇调节型氯丁橡胶的门尼粘度ML(1+4)100℃为46~55,且门尼焦烧MLt5≥9min。
4.根据权利要求1所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述氧化锌为活性氧化锌,平均粒径为40~60nm,吸碘值为30~60mg/g。
5.根据权利要求1所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述氧化镁为活性氧化镁,平均粒径为40~60nm,吸碘值为100~150mg/g。
6.根据权利要求1所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述主促进剂和副促进剂的灰分小于0.4%,加热减量小于0.5%。
7.根据权利要求1所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述防焦剂是2-甲硫基苯并噻唑及其同系物、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的高强度防焦烧氯丁橡胶,其特征在于,所述增塑剂是环烷油、古马隆树脂、邻苯二甲酸二辛酯、环氧化大豆油中的一种或多种。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的高强度防焦烧氯丁橡胶制备的制品。
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