CN117362850A - 一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品 - Google Patents
一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117362850A CN117362850A CN202311522032.3A CN202311522032A CN117362850A CN 117362850 A CN117362850 A CN 117362850A CN 202311522032 A CN202311522032 A CN 202311522032A CN 117362850 A CN117362850 A CN 117362850A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium oxide
- active magnesium
- rubber
- master batch
- ethylene propylene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 175
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 148
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 55
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 29
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims abstract description 39
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 10
- KKVZAVRSVHUSPL-GQCTYLIASA-N Cassiastearoptene Chemical compound COC1=CC=CC=C1\C=C\C=O KKVZAVRSVHUSPL-GQCTYLIASA-N 0.000 claims description 43
- KKVZAVRSVHUSPL-UHFFFAOYSA-N o-methoxycinnamic aldehyde Natural products COC1=CC=CC=C1C=CC=O KKVZAVRSVHUSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 16
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 36
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 36
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 122
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 46
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 42
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 101000666657 Homo sapiens Rho-related GTP-binding protein RhoQ Proteins 0.000 description 5
- 102100038339 Rho-related GTP-binding protein RhoQ Human genes 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000013040 rubber vulcanization Methods 0.000 description 4
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- YNDXUCZADRHECN-UHFFFAOYSA-N extracort Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=CC2(C)C2(F)C1C1CC3OC(C)(C)OC3(C(=O)CO)C1(C)CC2O YNDXUCZADRHECN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920006235 chlorinated polyethylene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007541 indentation hardness test Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/07—Aldehydes; Ketones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本申请涉及橡胶助剂技术领域，具体涉及一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品。本申请的活性氧化镁预分散母胶粒包括以下重量份的组分：活性氧化镁68‑72份，乙丙橡胶7‑10份，增塑剂5‑8份，软化油5‑10份。由于本申请采取将活性氧化镁和三元乙丙橡胶以及其他组分制备成活性氧化镁预分散母胶粒，不但便于存储和运输，还能有效提高活性氧化镁与非极性材料的相容性，相对于单一的活性氧化镁，本申请便于活性氧化镁快速均匀地分散于饱和分子橡胶中并提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能。
Description
技术领域
本申请涉及橡胶助剂技术领域，具体涉及一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品。
背景技术
橡胶制品在生产过程中需要用到各种助剂，活性氧化镁是橡胶硫化过程中的重要助剂。在橡胶硫化过程中，一方面活性氧化镁能够提高母胶的交联程度，提高橡胶的机械性能。另一方面活性氧化镁能够作为酸接受体，吸收橡胶硫化过程产生的HCl，从而防止橡胶焦烧和环化。随着活性氧化镁的活性不断提高，对应制备的橡胶制品性能也越来越好。
实际生产过程中，随着活性氧化镁的活性不断增加，活性氧化镁粉末之间会逐渐产生团聚，形成活性氧化镁颗粒。在橡胶制备过程中，当较高活性的活性氧化镁加入到橡胶中，活性氧化镁颗粒难以分散开，使得活性氧化镁颗粒在橡胶硫化交联网络中形成应力集中点，从而影响了橡胶制品的机械性能。因此，随着活性氧化镁的活性不断提高，对应制备的橡胶制品的交联程度、机械性能和耐老化性能并没有较大程度的提高，难以达到人们的预期效果。
发明内容
为了解决较高活性的活性氧化镁由于出现团聚现象，难以大幅度提高橡胶制品的交联程度、机械性能和耐老化性能的问题，本申请提供一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品，该活性氧化镁预分散母胶粒能够充分在橡胶制品中分散，并且充分保持活性氧化镁预分散母胶粒的活性，从而大幅度提高对应制备的橡胶制品的交联程度、机械性能和耐老化性能。
第一方面，本申请提供一种活性氧化镁预分散母胶粒，采用如下的技术方案：
一种活性氧化镁预分散母胶粒，包括以下重量组分：活性氧化镁68-72份，乙丙橡胶7-10份，增塑剂5-8份，软化油5-10份。
通过采用上述技术方案，乙丙橡胶是一种饱和分子橡胶，本申请将活性氧化镁与乙丙橡胶配合形成聚合物；增塑剂能够削弱聚合物分子间的作用力，降低聚合物的熔融温度和黏度，提高乙丙橡胶与活性氧化镁之间的相容性；加工油能够润湿活性氧化镁表面，降低活性氧化镁表面张力，使得活性氧化镁颗粒能够更好的分散在乙丙橡胶中，从而进一步降低聚合物黏度，方便后期加工，进一步提高乙丙橡胶与活性氧化镁之间的相容性；
本申请通过上述组分间的相互配合制成活性氧化镁预分散母胶粒，不但便于存储和运输，还能有效提高活性氧化镁与非极性材料的相容性，相对于单一的活性氧化镁，本申请便于活性氧化镁快速均匀地分散于饱和分子橡胶中并提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能。
优选的，活性氧化镁预分散母胶粒还包括2-甲氧基肉桂醛。
通过采用上述技术方案，添加2-甲氧基肉桂醛的活性氧化镁预分散母胶粒相比于未添加2-甲氧基肉桂醛的活性氧化镁预分散母胶粒，能够进一步提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；可能由于活性氧化镁容易吸附空气中的水分子，在活性氧化镁表面形成结合水，使得活性氧化镁之间相互团聚形成颗粒，从而降低活性氧化镁的活力；2-甲氧基肉桂醛的甲氧基能够与活性氧化镁上的结合水结合，使得活性氧化镁颗粒重新分散开，保证了活性氧化镁预分散母胶粒的活力；此外，2-甲氧基肉桂醛与乙丙橡胶结合后可能造成部分活力损失，2-甲氧基肉桂醛上的乙烯基能够与乙丙橡胶结合，使得活性氧化镁通过2-甲氧基肉桂醛间接与乙丙橡胶结合，减少了活性氧化镁与乙丙橡胶的接触面积，从而保证了活性氧化镁预分散母胶粒的活力。
优选的，所述活性氧化镁与所述2-甲氧基肉桂醛的质量比为70:1-2。
通过采用上述技术方案，当2-甲氧基肉桂醛含量过低时，2-甲氧基肉桂醛仅能连接少量活性氧化镁，从而使得添加2-甲氧基肉桂醛的活性氧化镁预分散母胶粒相比于未添加2-甲氧基肉桂醛的活性氧化镁预分散母胶粒，没有明显提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；当2-甲氧基肉桂醛含量过高时，2-甲氧基肉桂醛已经充分连接活性氧化镁，添加2-甲氧基肉桂醛的活性氧化镁预分散母胶粒难以持续提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；为此申请人经过大量研究和实验验证后最终确定，本申请的活性氧化镁与2-甲氧基肉桂醛的质量比以上述为宜。
优选的，所述活性氧化镁与所述乙丙橡胶的质量比为70:7.5-9.5。
通过采用上述技术方案，当乙丙橡胶含量过低时，活性氧化镁难以充分分散在乙丙橡胶中，使得活性氧化镁预分散母胶粒难以充分提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；当乙丙橡胶含量过高时，活性氧化镁已经充分分散在乙丙橡胶中，当活性氧化镁预分散母胶粒制备饱和分子橡胶时，过多的乙丙橡胶反而消耗活性氧化镁，从而降低饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；为此申请人经过大量研究和实验验证后最终确定，本申请的活性氧化镁与乙丙橡胶的质量比以上述为宜。
优选的，所述活性氧化镁的吸碘值为40-120。
通过采用上述技术方案，若活性氧化镁的吸碘值过低，活性氧化镁的粒径较大，无需制成活性氧化镁预分散母胶粒也能够在饱和分子橡胶中充分分散；若活性氧化镁的吸碘值过高，活性氧化镁受到饱和分子橡胶硫化体系的限制，已经难以继续提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；并且此时活性氧化镁的粒径过小，活性氧化镁在乙丙橡胶中同样容易团聚形成颗粒，使得制成的添加活性氧化镁预分散母胶粒的饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能，并没有明显高于添加活性氧化镁预分散母胶粒(吸碘值120)的饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；为此申请人经过大量研究和实验验证后最终确定，本申请的活性氧化镁的吸碘值以上述为宜。
优选的，所述乙丙橡胶为三元乙丙橡胶。
通过采用上述技术方案，三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，相对于二元乙丙橡胶，本申请选取三元乙丙橡胶能够更好的促进活性氧化镁预分散母胶粒分散在三元乙丙橡胶、CM橡胶(氯化聚乙烯橡胶)等高分子饱和材料的胶料中，从而提高该类橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能。
优选的，所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为55-70wt％。
通过采用上述技术方案，若三元乙丙橡胶的乙烯含量过高时，三元乙丙橡胶流动性较差，降低了三元乙丙橡胶与活性氧化镁的相容性，从而降低了高分子饱和橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；若三元乙丙橡胶的乙烯含量过低时，三元乙丙橡胶的与活性氧化镁的相容性已经足够，已经充分提高高分子饱和橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；为此申请人经过大量研究和实验验证后最终确定，本申请的三元乙丙橡胶的乙烯含量以上述为宜。
第二方面，本申请提供一种活性氧化镁预分散母胶粒的制备方法，采用如下的技术方案：
一种活性氧化镁预分散母胶粒的制备方法，用于制备上述活性氧化镁预分散母胶粒，包括以下步骤：将配方量的活性氧化镁、乙丙橡胶、增塑剂、软化油、2-甲氧基肉桂醛以及其他加工助剂进行混炼，收获母胶，继续薄通进行开炼，随后进行制粒，即得所述活性氧化镁预分散母胶粒。
通过采用上述技术方案，本申请采用混炼的方式使得各组分混合均匀，同时能保证各组分优良的性能，该制备方法简单，进而使得制得的活性氧化镁预分散母胶粒能够提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能。
优选的，当所述活性氧化镁预分散母胶粒还包括2-甲氧基肉桂醛时，将2-甲氧基肉桂醛与其他组分一同进行混炼，或者将所述活性氧化镁和所述2-甲氧基肉桂醛在混炼前于50-60℃的温度下进行预混，制得预混料。
通过采用上述技术方案，2-甲氧基肉桂醛与其他成分一同混炼后能够在一定程度上提高活性氧化镁预分散母胶粒在饱和分子橡胶中的性能；2-甲氧基肉桂醛在50-60℃下得以熔化，使得2-甲氧基肉桂醛提前充分与活性氧化镁结合，从而分散活性氧化镁颗粒；预混料与乙丙橡胶结合后，能够降低活性氧化镁与乙丙橡胶的接触面积，进一步提高活性氧化镁预分散母胶粒在饱和分子橡胶中的效果。
第三方面，本申请提供一种橡胶制品，采用如下的技术方案：
一种橡胶制品，包括上述的活性氧化镁预分散母胶粒，该橡胶制品具有优良的交联程度、机械性能和耐老化性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.由于本申请采取将活性氧化镁和三元乙丙橡胶以及其他组分制备成活性氧化镁预分散母胶粒，不但便于存储和运输，还能有效提高活性氧化镁与非极性材料的相容性，相对于单一的活性氧化镁，本申请便于活性氧化镁快速均匀地分散于饱和分子橡胶中并提高饱和分子橡胶的交联程度、机械性能和耐老化性能；
2.本申请在活性氧化镁预分散母胶粒中添加了2-甲氧基肉桂醛，2-甲氧基肉桂醛不但能够降低活性氧化镁的团聚现象，还能使得活性氧化镁与乙丙橡胶间接连接，减少乙丙橡胶对活性氧化镁的影响；
3.本申请将活性氧化镁和2-甲氧基肉桂醛制备成预混料，然后将预混料和其他组分制备成活性氧化镁预分散母胶粒，有效提高活性氧化镁预分散母胶粒在饱和分子橡胶中的效果。
具体实施方式
本申请中原料包括以下部分：
活性氧化镁：CAS号为1309-48-4，纯度≥99％，吸碘值20、40、80、100、120和150的市售产品；
三元乙丙橡胶：本申请以美国杜邦公司生产的型号4520(乙烯含量50wt％)、4640(乙烯含量55wt％)、3725P(乙烯含量70wt％)、3722P(乙烯含量71wt％)，意大利埃尼生产的型号4044(乙烯含量61wt％)为例进行说明；
二元乙丙橡胶以意大利埃尼生产的型号043(乙烯含量55wt％)为例进行说明；
增塑剂：CAS号为84-74-2，纯度≥99％的市售产品；
软化油：CAS号为8012-95-1，纯度≥99％的市售产品；
2-甲氧基肉桂醛：CAS号为1504-74-1，纯度≥99％的市售产品；
TAC-40：宁波艾克姆新材料股份有限公司的三官能团交联剂；
过氧化二异丙苯：CAS号为80-43-3，纯度≥99％的市售产品；
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例1
一种活性氧化镁预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)混炼
将活性氧化镁70kg(吸碘值为40)、三元乙丙橡胶(杜邦4640)8kg、增塑剂7kg和软化油8kg投入密炼机中，混炼10min，65℃排胶，得到混炼胶；
(2)开炼
将混炼胶薄通3次，开炼5min至开炼均匀，下片制得母胶片；
(3)造粒
随后将母胶片放入造粒机中，在50℃的温度下进行制粒，即得活性氧化镁预分散母胶粒。
实施例2-3
实施例2-3在实施例1的制备方法的基础上，将各组分含量进行调整，具体调整如表1所示。
对比例1-2
对比例1-2在实施例1的制备方法的基础上，将各组分含量进行调整，具体调整如表1所示。
表1实施例1-3和对比例1-2的各组分配料表(单位：kg)
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 活性氧化镁 | 70 | 68 | 72 | 67 | 73 |
| 三元乙丙橡胶 | 8 | 7 | 10 | 8 | 8 |
| 增塑剂 | 7 | 5 | 8 | 7 | 7 |
| 软化油 | 8 | 5 | 10 | 8 | 8 |
性能检测试验将上述实施例1-3和对比例1-2的活性氧化镁预分散母胶粒应用于CM橡胶中，制得硫化胶，其配方参见表2。
表2硫化胶的配方表
上述硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)混炼胶的制备
按表2的配方先将CM母胶和活性氧化镁预分散母胶粒加入到密炼机中进行混炼，混炼15min，120℃得母胶；然后冷却后在开炼机上开炼，先将母胶薄通3次，然后母胶包辊，待胶层平滑后分别加入TAC-40和过氧化二异丙苯，打三角包薄通5次，开炼均匀，开炼5min，下片，得混炼胶，室温停放待用；
(2)硫化胶的制备
将上述混炼胶在平板硫化机上进行硫化，拉伸试片，硫化温度为160℃，硫化时间为20min，得硫化胶。
对比例3
对比例3在上述硫化胶制备方法的基础上，将活性氧化镁预分散母胶粒换成10.8kg活性氧化镁(吸碘值为40)，其他配方和反应条件不变。
将实施例1-3和对比例1-3对应的硫化胶进行如下性能测定，检测结果参见表3。
一、硫化特性
采用无转子硫化仪对硫化胶的硫化特性进行检测，包括MH-ML、TC10和TC90。
二、机械性能
(1)拉伸强度/MPa：按照《GB/T 5282009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》的标准进行测定，采用哑铃状试样，裁刀选用1型；
(2)断裂伸长率/％：按照《GB/T 5282009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》的标准进行测定，采用哑铃状试样，裁刀选用1型；
(3)邵氏A硬度/度：按照《GB/T 5312008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》中第一部分邵氏硬度法进行测定，仪器选用邵氏A型；
(4)100％定伸定力/MPa：按照《GB/T 5282009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》的标准进行测定，采用哑铃状试样，裁刀选用1型。
三、耐空气老化：采用热空气老化试验箱按照GB/T 139392014标准进行测试，测试条件为150℃*72h，测定拉伸强度变化率(％)、断裂伸长率变化率(％)、硫化胶的硬度变化率(％)和100％定伸应力变化率(％)。
表3实施例1-3和对比例1-3的对应硫化胶的性能检测数据表
参见表3，对比实施例1-3和对比例1-3可知，相比于对比例3对应的硫化胶，实施例1-3对应的硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能都远高于对比例3对应的硫化胶，说明活性氧化镁制成活性氧化镁预分散母胶粒，更能提高硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能；
相比于实施例1对应的硫化胶，实施例2-3对应的硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能都略低于实施例1对应的硫化剂，对比例1-2对应的硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能都低于实施例1对应的硫化剂；由此说明，实施例1的活性氧化镁预分散母胶粒性能更好。
实施例4-6
实施例4-6在实施例1的制备方法的基础上，将乙丙橡胶的型号进行调整，具体调整如表4所示。
对比例4-5
对比例4-5在实施例1的制备方法的基础上，将乙丙橡胶的型号进行调整，具体调整如表4所示。
将实施例4-6和对比例4-5的活性氧化镁母胶粒对应制备的硫化胶进行如上的性能检测，测试结果见表5。
表4实施例1、实施例4-6和对比例4-5的乙丙橡胶型号
表5实施例1、实施例4-6和对比例4-5的对应硫化胶的性能检测数据表
| 项目 | 实施例1 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例4 | 对比例5 |
| MH-ML/N | 6.74 | 6.52 | 6.68 | 6.56 | 6.75 | 6.12 |
| TC10(min:s) | 2:36 | 2:25 | 2:33 | 2:28 | 2:36 | 2:21 |
| TC90(min:s) | 13:14 | 12:58 | 13:07 | 13:03 | 13:13 | 12:16 |
| 拉伸强度/MPa | 17.60 | 16.99 | 17.42 | 17.21 | 17.61 | 16.54 |
| 断裂伸长率/％ | 304 | 320 | 308 | 316 | 304 | 324 |
| 邵氏A硬度/度 | 72 | 71 | 71 | 71 | 72 | 70 |
| 100％定伸应力/MPa | 3.52 | 3.31 | 3.43 | 3.36 | 3.51 | 3.05 |
| 拉伸强度变化率/％ | -27.3 | -30.8 | -28.4 | -29.7 | -27.4 | -35.2 |
| 断裂伸长率变化率/％ | 33.6 | 36.9 | 34.7 | 36.1 | 33.5 | 53.9 |
| 邵氏A硬度变化率/％ | 16.6 | 18.1 | 17.1 | 17.7 | 16.6 | 20.2 |
| 100％定伸应力变化率/％ | 133.2 | 153.4 | 141.3 | 149.8 | 133.1 | 172.8 |
参见表5，对比实施例1、实施例4-6和对比例4-5可知，相比于实施例1对应的硫化胶，实施例4对应的硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能都低于实施例1对应的硫化胶，说明三元乙丙橡胶比二元乙丙橡胶更适合制备活性氧化镁预分散母胶粒；
随着三元乙丙橡胶的乙烯含量不断增加，硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能不断减小，可能由于随着三元乙丙橡胶的乙烯含量不断增加，三元乙丙橡胶流动性较差，降低了三元乙丙橡胶与活性氧化镁的相容性，从而降低了硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能。
实施例7-8
实施例7-8在实施例1的制备方法的基础上，将三元乙丙橡胶的添加量进行调整，具体调整如表6所示。
对比例6-7
对比例6-7在实施例1的制备方法的基础上，将三元乙丙橡胶的添加量进行调整，具体调整如表6所示。
将实施例7-8和对比例6-7的活性氧化镁母胶粒对应制备的硫化胶进行如上的性能检测，测试结果见表6。
表6实施例1、实施例7-8和对比例6-7的三元乙丙橡胶的添加量以及对应硫化胶的性能检测数据表
| 项目 | 实施例1 | 实施例7 | 实施例8 | 对比例6 | 对比例7 |
| 三元乙丙橡胶/kg | 8 | 7.5 | 9.5 | 7 | 10 |
| MH-ML/N | 6.74 | 6.48 | 6.63 | 6.17 | 6.24 |
| TC10(min:s) | 2:36 | 2:22 | 2:29 | 2:21 | 2:21 |
| TC90(min:s) | 13:14 | 12:53 | 13:05 | 12:20 | 12:27 |
| 拉伸强度/MPa | 17.60 | 16.89 | 17.10 | 16.58 | 16.64 |
| 断裂伸长率/％ | 304 | 323 | 315 | 325 | 324 |
| 邵氏A硬度/度 | 72 | 71 | 71 | 70 | 71 |
| 100％定伸应力/MPa | 3.52 | 3.30 | 3.39 | 3.07 | 3.11 |
| 拉伸强度变化率/％ | -27.3 | -31.4 | -28.7 | -34.2 | -33.5 |
| 断裂伸长率变化率/％ | 33.6 | 39.1 | 34.8 | 50.4 | 46.3 |
| 邵氏A硬度变化率/％ | 16.6 | 18.1 | 18.6 | 19.5 | 19.1 |
| 100％定伸应力变化率/％ | 133.2 | 157.9 | 149.9 | 168.4 | 163.6 |
参见表6，对比实施例1、实施例7-8和对比例6-7可知，随着三元乙丙橡胶的添加量不断增加，硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能呈现先上升后下降的趋势，可能在一定范围内随着三元乙丙橡胶的添加量不断增加，活性氧化镁在三元乙丙橡胶上逐渐分散均匀，从而硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能不断上升；在超过一定范围后，在硫化过程中，过多的三元乙丙橡胶同样消耗活性氧化镁，从而使得硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能不断下降。
实施例9-10
实施例9在实施例1的制备方法的基础上，在混炼时将2kg的2-甲氧基肉桂醛和其他成分一起投入密炼机中，其他成分和条件不变，制备新的活性氧化镁预分散母胶粒。
实施例10在实施例9的制备方法的基础上，先将活性氧化镁70kg(吸碘值为40)和2-甲氧基肉桂醛2kg加入到密炼机中进行混炼，在50-60℃的温度范围内预混5min，制得预混料；然后将预混料和三元乙丙橡胶、增塑剂和软化油投入密炼机进行制备新的活性氧化镁预分散母胶粒。
将实施例9-10的活性氧化镁母胶粒对应制备的硫化胶进行如上的性能检测，测试结果见表7。
表7实施例1和实施例9-10的对应硫化胶的性能检测数据表
| 项目 | 实施例1 | 实施例9 | 实施例10 |
| MH-ML/N | 6.74 | 7.68 | 7.87 |
| TC10(min:s) | 2:36 | 3:10 | 3:13 |
| TC90(min:s) | 13:14 | 14:49 | 14:57 |
| 拉伸强度/MPa | 17.60 | 19.54 | 19.83 |
| 断裂伸长率/％ | 304 | 285 | 282 |
| 邵氏A硬度/度 | 72 | 77 | 78 |
| 100％定伸应力/MPa | 3.52 | 4.43 | 4.51 |
| 拉伸强度变化率/％ | -27.3 | -21.6 | -20.5 |
| 断裂伸长率变化率/％ | 33.6 | 22.9 | 21.8 |
| 邵氏A硬度变化率/％ | 16.6 | 11.4 | 10.2 |
| 100％定伸应力变化率/％ | 133.2 | 98.6 | 90.4 |
参见表7，对比实施例1和实施例9-10可知，相比于实施例1对应的硫化胶，实施例9对应的硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能都高于实施例1对应的硫化剂，说明2-甲氧基肉桂醛能够有效促进活性氧化镁分散在三元乙丙橡胶中；相比于实施例9对应的硫化胶，实施例10对应的硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能都高于实施例9对应的硫化剂，说明将活性氧化镁和2-甲氧基肉桂醛制备成预混料，进一步有利于活性氧化镁分散在三元乙丙橡胶中。
实施例11-12
实施例11-12在实施例10的制备方法的基础上，将2-甲氧基肉桂醛的添加量进行调整，具体调整如表8所示。
对比例8-9
对比例8-9在实施例10的制备方法的基础上，将2-甲氧基肉桂醛的添加量进行调整，具体调整如表8所示。
将实施例11-12和对比例8-9的活性氧化镁母胶粒对应制备的硫化胶进行如上的性能检测，测试结果见表8。
表8实施例10-12和对比例8-9的2-甲氧基肉桂醛的添加量和对应硫化胶的性能检测数据表
| 项目 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 对比例8 | 对比例9 |
| 2-甲氧基肉桂醛/kg | 2 | 1 | 1.5 | 0.9 | 2.1 |
| MH-ML/N | 7.87 | 7.06 | 7.53 | 6.82 | 7.88 |
| TC10(min:s) | 3:13 | 2:58 | 3:07 | 2:44 | 3:13 |
| TC90(min:s) | 14:57 | 14:06 | 14:38 | 13:31 | 14:56 |
| 拉伸强度/MPa | 19.83 | 18.24 | 19.12 | 17.73 | 19.82 |
| 断裂伸长率/％ | 282 | 297 | 288 | 302 | 282 |
| 邵氏A硬度/度 | 78 | 74 | 76 | 72 | 78 |
| 100％定伸应力/MPa | 4.51 | 4.03 | 4.32 | 3.68 | 4.52 |
| 拉伸强度变化率/％ | -20.5 | -25.1 | -22.4 | -26.6 | -20.4 |
| 断裂伸长率变化率/％ | 21.8 | 27.4 | 24.2 | 32.8 | 15.8 |
| 邵氏A硬度变化率/％ | 10.2 | 14.1 | 12.3 | 15.8 | 10.3 |
| 100％定伸应力变化率/％ | 90.4 | 118.6 | 107.4 | 127.5 | 90.5 |
参见表8，对比实施例10-12和对比例8-9可知，随着2-甲氧基肉桂醛的添加量不断增加，硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能不断上升直至趋于平稳，可能由于随着2-甲氧基肉桂醛的添加量不断增加，2-甲氧基肉桂醛逐渐连接在活性氧化镁上，促进活性氧化镁分散在三元乙丙橡胶中，从而逐渐使得硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能不断上升直至趋于平稳。
实施例13-15
实施例13-15在实施例10的制备方法的基础上，将活性氧化镁的吸碘值进行调整，具体调整如表9所示。
对比例10-11
对比例10-11在实施例10的制备方法的基础上，将活性氧化镁的吸碘值进行调整，具体调整如表9所示。
对比例12
对比例12在实施例10的制备方法的基础上，将活性氧化镁预分散母胶粒换成10.8kg活性氧化镁(吸碘值为20)，其他配方和反应条件不变。
将实施例13-15和对比例10-11的活性氧化镁母胶粒以及对比例12的活性氧化镁，对应制备出的硫化胶进行如上的性能检测，测试结果见表9。
表9实施例10、实施例13-15和对比例10-12的活性氧化镁的吸碘值以及对应硫化胶的性能检测数据表
参见表9，对比实施例10、实施例13-15和对比例11-12可知，随着活性氧化镁的吸碘值不断增加，硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能呈现先上升后趋于平稳的趋势，可能由于在一定范围内，更高吸碘值的活性氧化镁制备的活性氧化镁预分散母胶粒具有更高的活性，不断提高硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能；超过一定范围后，受到硫化胶制备体系的限制，并且此时活性氧化镁的粒径过小，活性氧化镁在三元乙丙橡胶中同样容易团聚形成颗粒，活性氧化镁预分散母胶粒已经难以继续提高硫化胶的交联程度、拉伸强度、邵氏A硬度、100％定伸应力和耐老化性能。
应用例
本申请的橡胶制品为具体的产品，如CM硫化胶等，该橡胶制品的原料中含有活性氧化镁预分散母胶粒，且该活性氧化镁预分散母胶粒包括上述实施例1-15任一实施例制得的环保型防老剂母胶粒。由于实施例10制得的活性氧化镁预分散母胶粒的性能在实施例1-12中最优，因此本申请应用例中优选采用实施例10制得的活性氧化镁预分散母胶粒。该CM硫化胶的配方和制备参见上文性能检测试验中的配方表和制备方法，其制得CM硫化胶参照上述检测方法进行性能测试，检测结果见上表。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于，包括以下重量份的组分：活性氧化镁68-72份，乙丙橡胶7-10份，增塑剂5-8份，软化油5-10份。
2.根据权利要求1所述的活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于：还包括2-甲氧基肉桂醛。
3.根据权利要求2所述的活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于：所述活性氧化镁与所述2-甲氧基肉桂醛的质量比为70:1-2。
4.根据权利要求1所述的活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于：所述活性氧化镁与所述乙丙橡胶的质量比为70:7.5-9.5。
5.根据权利要求1所述的活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于：所述活性氧化镁的吸碘值为40-120。
6.根据权利要求1所述的活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于：所述乙丙橡胶为三元乙丙橡胶。
7.根据权利要求6所述的活性氧化镁预分散母胶粒，其特征在于：所述三元乙丙橡胶的乙烯含量为55-70wt%。
8.权利要求1或权利要求4-6中任一项所述的活性氧化镁预分散母胶粒的制备方法，其特征在于：将配方量的活性氧化镁、乙丙橡胶、增塑剂、软化油以及其他加工助剂进行混炼，收获母胶，继续薄通进行开炼，随后进行制粒，即得所述活性氧化镁预分散母胶粒。
9.根据权利要求8所述的活性氧化镁预分散母胶粒的制备方法，其特征在于：当所述活性氧化镁预分散母胶粒还包括2-甲氧基肉桂醛时，将2-甲氧基肉桂醛与其他组分一同进行混炼，或者将所述活性氧化镁和所述2-甲氧基肉桂醛在混炼前于50-60℃的温度下进行预混，制得预混料。
10.一种橡胶制品，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的活性氧化镁预分散母胶粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311522032.3A CN117362850B (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311522032.3A CN117362850B (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117362850A true CN117362850A (zh) | 2024-01-09 |
| CN117362850B CN117362850B (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=89398441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311522032.3A Active CN117362850B (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117362850B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112014012940A2 (pt) * | 2011-11-29 | 2017-06-13 | Firmenich & Cie | microcápsulas e seus usos |
| CN108559184A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-09-21 | 湖南盛亚体育实业有限公司 | 环保型三元乙丙橡胶颗粒及其制备方法 |
| CN110183785A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-30 | 昆山周氏电业有限公司 | 一种橡胶电缆绝缘材料 |
-
2023
- 2023-11-15 CN CN202311522032.3A patent/CN117362850B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112014012940A2 (pt) * | 2011-11-29 | 2017-06-13 | Firmenich & Cie | microcápsulas e seus usos |
| CN108559184A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-09-21 | 湖南盛亚体育实业有限公司 | 环保型三元乙丙橡胶颗粒及其制备方法 |
| CN110183785A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-30 | 昆山周氏电业有限公司 | 一种橡胶电缆绝缘材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117362850B (zh) | 2024-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0502420B1 (en) | Thermoplastic resin composition | |
| US5053450A (en) | Elastomer compositions | |
| JP3633830B2 (ja) | 高濃度架橋剤マスターバッチ | |
| CN108610562A (zh) | 一种低压变耐高温乙丙橡胶材料及其制备方法 | |
| CN111154179A (zh) | 聚丙烯基亲水冷却塔填料及其制备方法 | |
| CN117362850B (zh) | 一种活性氧化镁预分散母胶粒及其制备方法及橡胶制品 | |
| JPH01149845A (ja) | フィラー補強樹脂組成物 | |
| CN111073123B (zh) | 一种聚乙烯母料及制备方法、聚乙烯组合物 | |
| CN112876764A (zh) | 一种高分子橡塑发泡材料及生产方法 | |
| CN117070070A (zh) | 一种低密度高力学性能硅橡胶泡沫材料及其制备方法 | |
| WO2020218358A1 (ja) | ゴム組成物と、そのゴム組成物を用いてなる架橋ゴム製品、並びにそのゴム組成物の製造方法 | |
| WO2006066394A1 (en) | Rubber masterbatches | |
| CN112745558B (zh) | 一种高撕裂强度低烟无卤阻燃护套料及其制备方法和应用 | |
| CN111978602B (zh) | 一种高阻尼恒门尼粘度天然橡胶的制备方法及其制得的产品 | |
| CN111073122B (zh) | 一种聚乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN103642080B (zh) | 高压缩载荷保持率天然橡胶海绵及其制备方法 | |
| JPS6259143B2 (zh) | ||
| CN110885477A (zh) | 一种石墨烯橡胶高分子阻燃复合发泡材料及其制备方法 | |
| CN115418055B (zh) | 一种高流动性聚丙烯塑料及其制备方法 | |
| JP3211982B2 (ja) | ゴム組成物の製造方法 | |
| JP2003524024A (ja) | 高濃度架橋マスターバッチ | |
| CN115073840B (zh) | 电缆绝缘材料及其制备方法和应用 | |
| CN111484683B (zh) | 一种新型ppr包装材料以其制备方法 | |
| CN117551312B (zh) | 一种改性聚乙烯及其制备方法 | |
| CN117004119A (zh) | 一种环保耐磨eva色母粒及其制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |