CN117603512A - 一种新型橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型橡胶材料及其制备方法，由反式丁戊橡胶与通用橡胶共混改性发泡制得。这种材料高弹、超轻，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及弹性体材料领域，特别是指一种新型橡胶材料及其制备方法。
背景技术
通用橡胶有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等，它们主要用来制造各种轮胎和一般橡胶制品。当今世界交通工业面临的难题有：节能，减排和安全，同时面临着自然资源日趋缺少的发展局面。全球形成共识的目标就是进一步的降低交通工具的自重，减少燃油消耗量，减少废气排放量。轻量化的产品有利于减少燃油消耗量，缓解能源紧张的问题。
传统的橡胶主要由天然橡胶(天然胶、丁苯胶等)填加补强剂(碳黑、白炭黑等)、硫化剂(氧化锌、促进剂、硫磺等)、及防老剂各种化学材料通过混炼、高温硫化所生产而成。因为碳黑、白炭黑、氧化锌等材料密度相对较高(均高于1.5g/cm3)，因此所生产的填加补强材料后橡胶产品密度相对较高，在1.1-1.3g/cm3。纯橡胶的密度一般在0.86-0.95g/cm3，纯橡胶没有填加碳黑、白碳黑等补强材料的物理性能是非常差的，几乎不能当作材料使用。
发明内容
本发明的一种目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种新型橡胶材料，这种材料高弹、超轻，使用效果好。
本发明的技术方案：一种新型橡胶材料，由反式丁戊橡胶与通用橡胶共混改性发泡制得。
优选的，通用橡胶为EVA橡胶、OBC橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、硫化胶中的一种或多种。
优选的，具有以下质量份原料：反式丁戊橡胶80份、通用橡胶70份、发泡剂2份、交联剂2.3份和活性剂6份。
优选的，其中的70份通用橡胶为50份EVA橡胶和20份OBC橡胶混料；其中的2.3份交联剂为1.5份过氧化二异丙苯和0.8份双二五硫化剂混料；其中的6份活性剂为5份氧化锌和1份硬脂酸混料，发泡剂是AC-3000。
优选的，还加入补强剂10份和分散剂1份，其中的补强剂为纳米碳酸钙，分散剂为聚乙烯蜡。
优选的，其中的反式丁戊橡胶取山东华聚产品、EVA橡胶取中国台湾台塑7350M产品、OBC橡胶取美国陶氏9007产品、发泡剂AC-3000取海虹控股集团产品、交联剂氧化二异丙苯和双二五硫化剂取Nouryon(诺力昂)产品、补强剂纳米碳酸钙取市场通用型1250目产品、活性剂氧化锌取山东奥龙产品、活性剂硬脂酸取杭州油脂化工厂产品。
本发明的另一种目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种新型橡胶材料的制备方法，能制得高弹、超轻材料。
本发明的技术方案：一种新型橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在密炼机中投入山东华聚的反式丁戊橡胶80份、美国陶氏9007的OBC橡胶20份、中国台湾台塑7350M的EVA橡胶50份塑炼均匀，并且密炼温度为110-125°，密炼时间为3min；然后投入市场通用型1250目的纳米碳酸钙10份、聚乙烯蜡1份、山东奥龙的氧化锌5份和杭州油脂化工厂的硬脂酸1份混炼均匀，混炼时间为3min；再投入Nouryon(诺力昂)的过氧化二异丙苯1.5份和双二五硫化剂0.8份、海虹控股集团的发泡剂AC-3000为2份混炼均匀，混炼时间为1min；
S2.待密炼机中的多种原料混炼均匀后，倒入开炼机中进行薄通三次，且薄通厚度1mm；
S3.等开炼机中的材料薄通混炼均匀后，投入造粒机中造粒备用；
S4.将造粒机中造好的粒材投入硫化模具中发泡成型产品，成型时间为400s、热压温度为180°。
本发明通过对反式丁戊橡胶与EVA、OBC橡胶共混改性发泡，制得高弹、超轻的橡胶材料，并能成功应用于鞋材发泡领域中。
反式丁戊橡胶是一种性能优异的功能性橡胶新材料，可以解决天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等通用橡胶的相容性问题，改善混炼胶中填料的分散性，发挥各个胶种的优异性能。含反式丁戊橡胶的混炼胶格林强度高、尺寸稳定性好；含反式丁戊橡胶的硫化胶耐疲劳性能和耐磨耗性能优异、滚动阻力和生热低等特点，并能成功应用于改进飞机轮胎侧胶等高端领域。
具体实施方式
本发明的新型橡胶材料，由反式丁戊橡胶与通用橡胶共混改性发泡制得。具有以下质量份原料：反式丁戊橡胶80份、通用橡胶70份、发泡剂2份、交联剂2.3份、活性剂6份，补强剂10份和分散剂1份
其中的通用橡胶为EVA橡胶、OBC橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、硫化胶中的一种或多种。
其中的70份通用橡胶为50份EVA橡胶和20份OBC橡胶混料；。其中的2.3份交联剂为1.5份过氧化二异丙苯和0.8份双二五硫化剂混料；其中的6份活性剂为5份氧化锌和1份硬脂酸混料，发泡剂是AC-3000，补强剂为纳米碳酸钙，分散剂为聚乙烯蜡。
优选的，其中的反式丁戊橡胶取山东华聚产品、EVA橡胶取中国台湾台塑7350M产品、OBC橡胶取美国陶氏9007产品、发泡剂AC-3000取海虹控股集团产品、交联剂氧化二异丙苯和双二五硫化剂取Nouryon(诺力昂)产品、补强剂纳米碳酸钙取市场通用型1250目产品、活性剂氧化锌取山东奥龙产品、活性剂硬脂酸取杭州油脂化工厂产品。
上述新型橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在密炼机中投入山东华聚的反式丁戊橡胶80份、美国陶氏9007的OBC橡胶20份、中国台湾台塑7350M的EVA橡胶50份塑炼均匀，并且密炼温度为110-125°，密炼时间为3min；然后投入市场通用型1250目的纳米碳酸钙10份、聚乙烯蜡1份、山东奥龙的氧化锌5份和杭州油脂化工厂的硬脂酸1份混炼均匀，混炼时间为3min；再投入Nouryon(诺力昂)的过氧化二异丙苯1.5份和双二五硫化剂0.8份、海虹控股集团的发泡剂AC-3000为2份混炼均匀，混炼时间为1min；
S2.待密炼机中的多种原料混炼均匀后，倒入开炼机中进行薄通三次，且薄通厚度1mm；
S3.等开炼机中的材料薄通混炼均匀后，投入造粒机中造粒备用；
S4.将造粒机中造好的粒材投入硫化模具中发泡成型产品，成型时间为400s、热压温度为180°。
当然，其中的通用橡胶还可以用天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、硫化胶等，或其他的橡胶。
对最后制得的橡胶产品密度及压缩弹性等进行检测
还将本发明制得的新品橡胶与传统橡胶进行比对，对照组(传统橡胶)，其参与发泡的反式丁戊橡胶份量为0，没有发泡剂；本发明新品橡胶中参与发泡的反式丁戊橡胶份量为80份。两组其余反应条件一样。将产品送入温州市质量技术检测科学研究院国家鞋类质量检验检测中心(温州)进行检测。
1.橡胶密度(Mg/m3)检测(检测报告编号：NFDC23080912)
检测项目的检测依据HG/T 2872-2009，在相应标准规定的环境条件下进行对产品进行密度检测，试验条件为打磨后试样在温度(23±2)℃，相对湿度为(50±5)％环境条件下调节12小时。新品橡胶实测结果0.37Mg/m3。
2.橡胶耐黄变(级)检测(检测报告编号：NFDC23080919)
检测项目的检测依据HG/T3689-2014，在相应标准规定的环境条件下进行对产品进行密度检测，试验条件为A法，试验时间6h。新品橡胶实测结果4-5级。
3.橡胶回弹性-重力法(％)检测(检测报告编号：NFDC23080919)
检测项目的检测依据GB/T 1681-2009，在相应标准规定的环境条件下进行对产品进行密度检测。新品橡胶实测结果45.8％。
表1是两种橡胶的密度、耐黄及压缩回弹对比表
本发明通过对反式丁戊橡胶与通用橡胶共混改性发泡，由反式丁戊橡胶解决EVA、OBC橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等通用橡胶的相容性问题，改善混炼胶中填料的分散性，发挥各个胶种的优异性能。含反式丁戊橡胶的混炼胶格林强度高、尺寸稳定性好；含反式丁戊橡胶的硫化胶耐疲劳性能和耐磨耗性能优异、滚动阻力和生热低等特点。
由表1数据可知：本发明制得含反式丁戊橡胶的新品橡胶密度在0.37Mg/m3、橡胶回弹性-重力法在45.8％。相较于传统橡胶来说，新品橡胶的密度低、并且橡胶回弹性-重力法高，使得产品会展现出超轻、高弹性能。
Claims (8)
1.一种新型橡胶材料，其特征在于，由反式丁戊橡胶与通用橡胶共混改性发泡制得。
2.根据权利要求1所述的一种新型橡胶材料，其特征在于，通用橡胶为EVA橡胶、OBC橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、硫化胶中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型橡胶材料，其特征在于，具有以下质量份原料：反式丁戊橡胶80份、通用橡胶70份、发泡剂2份、交联剂2.3份和活性剂6份。
4.根据权利要求3所述的一种新型橡胶材料，其特征在于，其中的70份通用橡胶为50份EVA橡胶和20份OBC橡胶混料；其中的2.3份交联剂为1.5份过氧化二异丙苯和0.8份双二五硫化剂混料；其中
的6份活性剂为5份氧化锌和1份硬脂酸混料，发泡剂是AC-3000。
5.根据权利要求3所述的一种新型橡胶材料，其特征在于，还加入补强剂10份和分散剂1份，其中的补强剂为纳米碳酸钙，分散剂为聚乙烯蜡。
6.根据权利要求5所述的一种新型橡胶材料，其特征在于，其中的反式丁戊橡胶取山东华聚产品、EVA橡胶取中国台湾台塑7350M产品、OBC橡胶取美国陶氏9007产品、发泡剂AC-3000取海虹控股集团产品、交联剂氧化二异丙苯和双二五硫化剂取Nouryon(诺力昂)产品、补强剂纳米碳酸钙取市场通用型1250目产品、活性剂氧化锌取山东奥龙产品、活性剂硬脂酸取杭州油脂化工厂产品。
7.一种上述权利要求1-6任意一项所述新型橡胶材料的制备方法，步骤如下：
S1.在密炼机中投入反式丁戊橡胶和通用橡胶塑炼均匀，然后投入补强剂、分散剂、活性剂混炼均匀，再投入交联剂、发泡剂混炼均匀；
S2.待密炼机中的多种原料混炼均匀后，倒入开炼机中进行薄通；
S3.等开炼机中的材料薄通混炼均匀后，投入造粒机中造粒备用；
S4.将造粒机中造好的粒材投入硫化模具中发泡成型产品。
8.根据权利要求7所述新型橡胶材料的制备方法，具体步骤如下：
S1.在密炼机中投入山东华聚的反式丁戊橡胶80份、美国陶氏9007的OBC橡胶20份、中国台湾台塑7350M的EVA橡胶50份塑炼均匀，并且密炼温度为110-125°，密炼时间为3min；然后投入市场通用型1250目的纳米碳酸钙10份、聚乙烯蜡1份、山东奥龙的氧化锌5份和杭州油脂化工厂的硬脂酸1份混炼均匀，混炼时间为3min；再投入Nouryon(诺力昂)的过氧化二异丙苯1.5份和双二五硫化剂0.8份、海虹控股集团的发泡剂AC-3000为2份混炼均匀，混炼时间为1min；
S2.待密炼机中的多种原料混炼均匀后，倒入开炼机中进行薄通三次，且薄通厚度1mm；
S3.等开炼机中的材料薄通混炼均匀后，投入造粒机中造粒备用；
S4.将造粒机中造好的粒材投入硫化模具中发泡成型产品，成型时间为400s、热压温度为180°。
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