CN1194277A - 喷砂胶管内层胶配方 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶的化学改性,公开的是一种喷砂橡胶软管中的内层胶配方,该配方的主料为丁苯橡胶和顺丁橡胶,加入量均为25—75份,辅料包括有硫化剂、促进剂、活性剂、软化剂、补强剂和防老剂,主要是选用白炭黑做补强剂,并在每百份主料中添加30—60份白炭黑。本发明内层胶磨耗量为0.3,大大提高了喷砂胶管的使用寿命,并且通过调整辅料,使内层胶呈现出半透明牛筋色,使新老产品在耐磨度和直观颜色上形成明显的区别。

Description

喷砂胶管内层胶配方

本发明涉及一种有机高分子化合物，具体地说是一种橡胶的化学改性。

在混凝土喷射机和出料器之间连接的输料胶管被称为喷砂橡胶软管，简称喷砂胶管，该胶管由外层胶、衬布及内层胶构成。由于混凝土是在高压下通过该胶管并经出料器喷出，因此喷砂胶管的磨损现象十分严重，经常在很短的使用时间内就被磨破而不得不更换新管。而喷砂胶管的耐磨性关键就体现在内层胶的耐磨性上。目前国内使用的一种较好的内层胶配方为(重量份)：天然橡胶50，丁苯橡胶50，硫磺1.8，二硫化二苯并噻唑1，环己基苯并噻唑次磺酰胺1.5，氧化锌5，硬脂酸2，40#机油10，高耐磨炭黑50，N-苯基-β-萘胺1。这种内层胶的阿克隆磨耗为0.8，达到了部颁行业标准。其中天然橡胶和丁苯橡胶为主料，其他为辅料。辅料中硫磺为硫化剂，二硫化二苯并噻唑和环己基苯并噻唑次磺酰胺为促进剂(其商品名分别为促进剂DM和促进剂CZ)，氧化锌为活性剂，硬脂酸和40#机油为软化剂，高耐磨炭黑为补强剂，N-苯基-β-萘胺为防老剂(其商品名为防老剂D)。用这种配方制成的内层胶，其颜色为与喷砂胶管外层胶相同的黑色，其耐磨性较其他材料的为好，但在使用中仍存在寿命短的问题。因此为提高喷砂胶管的产品性能，其内层胶的耐磨性仍有待于进一步提高。这已成为橡胶行业中急需解决、且许多人在研究而仍未能有效解决的一个技术问题。

本发明的目的就是提供一种耐磨性显著提高的喷砂胶管内层胶新配方，以克服现有产品的不足，提高喷砂胶管的使用寿命。

本发明是这样实现的：喷砂胶管内层胶配方中仍包括有主料和辅料，主料中包括有丁苯橡胶，辅料中包括有硫化剂、促进剂、活性剂、软化剂、补强剂和防老剂，主料中还包括有顺丁橡胶，其与丁苯橡胶的加入量均为25-75份(重量份，下同)，且二者之和为100份，辅料中的多数辅剂及加入量可不变，只补强剂选定为白炭黑，其加入量为30-60份。

本发明还可将辅料中的其他辅剂做适当调整，以改善内层胶的颜色品质指标，从而更好地促进内层胶产品的更新换代。其中促进剂及加入量可选择为：巯醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二硫化二苯并噻唑1.5-2.2份，二苯胍0.5-1份，六亚甲基四胺0.8-1份。促进剂及加入量也可选择为：巯醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二硫化二苯并噻唑1.5-2.2份，六亚甲基四胺0.8-1份。促进剂及加入量还可选择为：巯醇基苯并噻唑1.7-2.5份，二苯胍0.5-1份，六亚甲基四胺0.8-1份。促进剂及加入量还可选择为：二硫化二苯并噻唑3-4份，二苯胍0.5-1份，六亚甲基四胺0.8-1份。辅料中的活性剂可选择为2-3份的碳酸锌和2-3份的甘油或二甘醇或三乙醇胺。辅料中的软化剂可选择为1-1.5份的硬脂酸和10-30份的变压器油或锭子油或凡士林。辅料中的防老剂可选择为0.8-1.2份的Z-巯基苯并咪唑或苯乙烯化苯酚。

本发明的关键点是主料与补强剂的筛选。一般情况下，橡胶的耐磨性随拉伸强度的提高而增加，天然橡胶的拉伸强度比较高，因而在原配方中就选作主料。但是在一些特殊情况下，如在磨耗时，由于橡胶表面会在极快的变形速度下出现未及发展拉伸结晶的情况，而天然橡胶本身的摩擦系数较高，当其表面经受多次形变后，拉伸强度会下降较多，出现卷曲磨耗，从而影响了耐磨性。这是现有内层胶耐磨性不能提高的原因之一，因而有必要加以替换。丁苯橡胶由于其微观结构较好而适合做为耐磨胶。因其1，4-链节高，使其强力、动态模量和弹性随之提高，耐磨性提高。且其机械化学稳定性及热稳定性均优于天然橡胶，故在本发明配方中予以保留。顺丁橡胶的摩擦系数较低，动态模量高，耐热氧化性能好，故耐磨耗。将其与丁苯橡胶并用，则有利于耐磨性的提高，且还可改进顺丁橡胶的加工性能和物理性能。但是，由于顺丁橡胶自身的补强性差，强度较低，抗撕裂性较差，因此在胶料中必须配以适合的补强剂，这样才能真正制出高耐磨性的内层胶。传统配方中的补强剂是高耐磨炭黑，因其粒径较大，使胶料的结构相应有所降低，不能充分弥补顺丁橡胶的不足。白炭黑与高耐磨炭黑相比，粒径小，通过试验得知，炭黑粒径越小，结构越高，其胶料的拉伸强度、定伸应力等均相应提高，而这些特性恰好能够弥补顺丁橡胶强度低、抗撕裂性差的缺陷，因此选择白炭黑做补强剂是最为理想的。这样所制出的内层胶的耐磨性大幅度提高，经试验检测，阿克隆磨耗为0.3，远远优于按传统配方制作的内层胶。

为进一步改善内层胶的物理性能，尤其是透光性，使其与传统内层胶有明显的外观颜色区别，以实现更新换代的目的，对内层胶辅料中的各种辅剂也进行了适当调整。在提高透光度这一思想指导下，促进剂CZ用透光性好的促进剂H(六亚甲基四胺)取代。另外，由于白炭黑的加入，因其粒径小，会吸附促进剂，而延迟硫化，易喷霜，故需增加促进剂的种类，并稍微增加用量。这样，将促进剂DM、促进剂M(巯醇基苯并噻唑)、促进剂D(二苯胍)三种或至少两种与促进剂H共用，即可达到防止喷霜，正常硫化的功效。活性剂氧化锌用碳酸锌替代，以提高透明性，同时还应加入甘油、二甘醇或三乙醇胺中的一种，以使胶料的硫化速度加快，并改善白炭黑在胶料中的分散性，提高制品的物理性能。软化剂中保留硬脂酸，但用变压器油、锭子油或者凡士林来取代颜色较重的40#机油。防老剂从防老化加透明的角度考虑，选用防老剂MB(Z-巯基苯并咪唑)或者防老剂SP(苯乙烯化苯酚)取代防老剂D。

在上述各种主料和辅料中，其用量基本保持在传统配方的用量范围值内，这样即可保证制品的各种理化性能。用量有所变动的仅软化剂中的操作油(变压器油等)，其用量因白炭黑的加入而有所提高，并随白炭黑的用量增加而增大，这样才能保证胶料的物理性能和加工性能。

本发明在基本不增加成本的情况下，改变了喷砂胶管内层胶一惯的老黑色，使之呈现出半透明牛筋色，与传统产品相比，产生明显的区别，且阿克隆磨耗为0.3，耐磨度超出传统喷砂胶管内层胶2.5倍以上，大大提高了喷砂胶管的使用寿命，解决了用户反映强烈的普通喷砂胶管内层胶耐磨度低、使用寿命短的问题。

实施例1：喷砂胶管内层胶配方为(重量份，下同)：丁苯橡胶50份，顺丁橡胶50份，硫磺1.8份，巯醇基苯并噻唑(以下简称促进剂M)2份，二硫化二苯并噻唑(以下简称促进剂DM)1.5份，二苯胍(以下简称促进剂D)0.7份，六亚甲基四胺(以下简称促进剂H)0.8份，碳酸锌3份，甘油2份，硬脂酸1.5份，变压器油10份，白炭黑30份，Z-巯基苯并咪唑(以下简称防老剂MB)1份。

实施例2：内层胶配方为：丁苯橡胶30份，顺丁橡胶70份，硫磺1份，促进剂M 2.5份，促进剂DM 1.9份，促进剂D 0.5份，促进剂H 1份，碳酸锌2份，二甘醇3份，硬脂酸1.4份，锭子油15份，白炭黑37份，防老剂MB 0.8份。

实施例3：内层胶配方为：丁苯橡胶25份，顺丁橡胶75份，硫磺1.2份，促进剂M 1.7份，促进剂DM 2.2份，促进剂D 1份，促进剂H 0.9份，碳酸锌2份，三乙醇胺2份，硬脂酸1.3份，凡士林20份，白炭黑45份，防老剂MB 1.2份。

实施例4：内层胶配方为：丁苯橡胶65份，顺丁橡胶35份，硫磺2.2份，促进剂M 2.5份，促进剂DM 1.5份，促进剂H 0.8份，碳酸锌3份，甘油3份，硬脂酸1.2份，凡士林25份，白炭黑52份，苯乙烯化苯酚(以下简称防老剂SP)1.2份。

实施例5：内层胶配方为：丁苯橡胶75份，顺丁橡胶25份，硫磺2.5份，促进剂M 1.7份，促进剂DM 2.2份，促进剂H 1份，碳酸锌2.5份，二甘醇2.5份，硬脂酸1.1份，变压器油30份，白炭黑60份，防老剂SP 1份。

实施例6：内层胶配方为：丁苯橡胶45份，顺丁橡胶55份，硫磺2份，促进剂M 4份，促进剂D 0.5份，促进剂H 0.9份，碳酸锌2.3份，三乙醇胺2.7份，硬脂酸1份，锭子油13份，白炭黑35份，防老剂SP 0.8份。

实施例7：内层胶配方为：丁苯橡胶60份，顺丁橡胶40份，硫磺1.4份，促进剂M 3份，促进剂D 1份，促进剂H 0.8份，碳酸锌2.8份，甘油2.2份，硬脂酸1.3份，锭子油17份，白炭黑40份，防老剂MB0.9份。

实施例8：内层胶配方为：丁苯橡胶69份，顺丁橡胶31份，硫磺1.6份，促进剂DM 4份，促进剂D 0.5份，促进剂H 0.9份，碳酸锌3份，二甘醇2份，硬脂酸1.4份，凡士林22份，白炭黑50份，防老剂SP 1份。

实施例9：内层胶配方为：丁苯橡胶53份，顺丁橡胶47份，硫磺2.4份，促进剂DM 3份，促进剂D 1份，促进剂H 1份，碳酸锌2份，三乙醇胺3份，硬脂酸1.5份，变压器油28份，白炭黑55份，防老剂MB 1.1份。

Claims (8)

1、一种喷砂胶管内层胶配方，包括有主料和辅料，主料中包括有丁苯橡胶，辅料中包括有硫化剂、促进剂、活性剂、软化剂、补强剂和防老剂，其特征在于：

a、主料中还包括有顺丁橡胶，其与丁苯橡胶的加入量均为25-75份(重量份，下同)，且二者之和为100份，

b、补强剂为白炭黑，其加入量为30-60份。

2、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的促进剂及加入量为：

巯醇基苯并噻唑    1.7-2.5份，

二硫化二苯并噻唑  1.5-2.2份，

二苯胍            0.5-1份，

六亚甲基四胺      0.8-1份。

3、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的促进剂及加入量为：

巯醇基苯并噻唑    1.7-2.5份，

二硫化二苯并噻唑  1.5-2.2份，

六亚甲基四胺      0.8-1份。

4、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的促进剂及加入量为：

巯醇基苯并噻唑    1.7-2.5份，

二苯胍            0.5-1份，

六亚甲基四胺      0.8-1份。

5、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的促进剂及加入量为：

二硫化二苯并噻唑  3-4份，

二苯胍            0.5-1份，

六亚甲基四胺      0.8-1份。

6、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的活性剂为2-3份的碳酸锌和2-3份的甘油或二甘醇或三乙醇胺。

7、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的软化剂为1-1.5份的硬脂酸和10-30份的变压器油或锭子油或凡士林。

8、根据权利要求1所述的内层胶配方，其特征在于所述的防老剂为0.8-1.2份的Z-巯基苯并咪唑或苯乙烯化苯酚。