專利名稱：微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速鐵路和城市軌道線路橡膠減震制品、電梯減振緩沖件和汽車減 振件的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著高速鐵路和城市軌道交通、中高速電梯、低噪音工程裝備等領(lǐng)域的快速發(fā) 展，對降噪、減振緩沖的要求越來越高，目前常用的橡膠減振緩沖制品已不能滿足使用 要求，開發(fā)高彈性、壓縮永久變形小、高阻尼、高減振緩沖性能、耐磨性和力學(xué)性能優(yōu) 良的彈性體材料是大家十分關(guān)注的重大課題，也是減振緩沖和降噪的關(guān)鍵技術(shù)。制備微孔結(jié)構(gòu)高分子材料目前大多采用化學(xué)發(fā)泡和超臨界氣體微發(fā)泡技術(shù)。對 于化學(xué)發(fā)泡工藝技術(shù)，由于化學(xué)發(fā)泡工藝要求很高，泡孔尺寸、開孔與閉孔結(jié)構(gòu)的比例 等難以控制，難以制備出泡孔密度大于IXlO8 cm 3，微孔尺寸直徑小于10um、微孔閉孔 率大于95%的微孔結(jié)構(gòu)材料，超臨界氣體微發(fā)泡技術(shù)由于裝備技術(shù)和工藝技術(shù)的限制， 目前僅限于微孔結(jié)構(gòu)的聚烯烴高分子材料，尚未見微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體材料的報道。鈴木實等在日本《R&M》2008.NO1 (56 59)研究報道，以空氣彈簧與軸 箱彈簧等為實例，介紹了最近的減振橡膠的應(yīng)用動向、耐久性評價及提高耐久性的研究 成果，闡述了應(yīng)用減振橡膠與環(huán)保的關(guān)系，但沒有對減振橡膠件材料進(jìn)行詳細(xì)研究和報 道。劉暢等在《華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2006.VO1.32NO.2采用發(fā)泡橡 膠配方(每百份橡膠質(zhì)量份數(shù)，pph) NBR-240S, 100.0 ；氧化鋅,5.0 ；硬脂酸,2.0 ； 硫黃,2.5;促進(jìn)劑DM,1.4;促進(jìn)劑D,0.8;促進(jìn)劑TMTD,0.6 ；防老劑D,1.0;防老 劑RD,1.0;高耐磨炭黑，20.0;半補強炭黑，20.0;輕質(zhì)碳酸鈣,2.0 ；鄰苯二甲酸二辛 酉旨，11.0;發(fā)泡劑OBSH,分別為5.0、10.0、15.0、20.0、25.0。在丁腈橡膠中加入上述各 種助劑和不同量的OBSH發(fā)泡劑制得混煉膠，然后將混煉膠裝入模具中，在平板硫化機上 制備發(fā)泡橡膠。材料性能為孔徑尺寸小于0.14mm、拉伸強度小于14MPa、斷裂伸長率大 于300%。該技術(shù)采用化學(xué)發(fā)泡，泡孔尺寸難以達(dá)到微孔結(jié)構(gòu)水平。邢哲等在《輻射研究與輻射工藝學(xué)報》2008.Vol.26, No.4利用輻射交聯(lián)技術(shù)和超 臨界二氧化碳發(fā)泡技術(shù)，制備了具有微孔結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乙烯泡沫材料。尚沒有介紹微孔 結(jié)構(gòu)橡膠材料。綜上所述，目前所研究的發(fā)泡橡膠材料，均采用化學(xué)發(fā)泡工藝技術(shù)，難以達(dá)到 微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的性能要求，不能滿足實際應(yīng)用的要求；超臨界氣體微發(fā)泡技術(shù)僅 限于微孔結(jié)構(gòu)的聚烯烴高分子材料，尚未見微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體材料的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種具有高彈性、壓縮永久變形小、高阻尼、耐磨性和力學(xué) 性能優(yōu)良的微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的制備方法。
本發(fā)明包括橡膠塑煉、混煉、熱煉出片和硫化模型成型步驟，其特征在于所述 橡膠塑煉是將橡膠在35°C 55°C溫度條件下加壓密煉5 6分鐘；所述混煉是將可發(fā)性 微球、氧化鋅、硬脂酸、交聯(lián)劑、復(fù)合促進(jìn)劑、復(fù)合防老劑、補強炭黑、鄰苯二甲酸二 辛酯和軟化劑加入密煉機，在35°C 50°C溫度條件下混煉15 20分鐘；所述硫化模型 成型是將熱煉出片后的膠料投入模具中，控制硫化機溫度為140°C 160°C，每2分鐘排 一次氣，硫化時間10 16分鐘?；鞜挄r，可發(fā)性微球、氧化鋅、硬脂酸、交聯(lián)劑、復(fù)合促進(jìn)劑、復(fù)合防老劑、 補強炭黑、鄰苯二甲酸二辛酯、軟化劑與橡膠的投料質(zhì)量比為5 20 2 5 1 3 2 3 2 4 1 3 30 55 8 15 2 5 100。本發(fā)明采用相容性優(yōu)良的可發(fā)性微孔結(jié)構(gòu)微球改性橡膠配方，通過改變可發(fā)性 微球的膨脹率和微孔尺寸大小、可發(fā)性微球添加量、成型工藝條件，達(dá)到改變微孔結(jié)構(gòu) 材料的密度、泡孔密度、回彈性能和力學(xué)性能等，制備出一種完全閉孔結(jié)構(gòu)的微孔結(jié)構(gòu) 橡膠彈性體，可生產(chǎn)具有高彈性、壓縮永久變形小、高阻尼、耐磨性和力學(xué)性能優(yōu)良的 橡膠制品，可應(yīng)用于高速鐵路和城市軌道線路橡膠減震制品、電梯減振緩沖件和汽車減 振件上。
具體實施例方式本發(fā)明的所用的原料橡膠可以是天然橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、氯丁橡 膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠或硅橡膠等，可發(fā)性微球、氧化鋅、硬脂酸、交聯(lián)劑、復(fù) 合促進(jìn)劑、復(fù)合防老劑、補強炭黑、鄰苯二甲酸二辛酯和軟化劑均為市售。制備工藝過程
(1)按產(chǎn)品要求對橡膠原輔材料計量配合。(2)新膠塑煉
將橡膠在加壓式密煉機加工重量50kg，溫度控制在35°C 55°C，時間為5 6分鐘 即可。(3)混煉
繼續(xù)向密煉機添加可發(fā)性微球、氧化鋅、硬脂酸、交聯(lián)劑、復(fù)合促進(jìn)劑、復(fù)合防老 劑、補強炭黑、鄰苯二甲酸二辛酯和軟化劑進(jìn)行混煉，采用密煉機混煉工藝，溫度控制 在35°C 50°C，膠料混煉時間為15 20分鐘。(4)熱煉出片
膠料在制造產(chǎn)品前需經(jīng)過熱煉壓延出片。微孔結(jié)構(gòu)膠料的出片厚度要求比較嚴(yán)格，否 則硫化時會影響產(chǎn)品生產(chǎn)困難，易造成浪費。(5)計量
產(chǎn)品成型前必須按要求嚴(yán)格計量，否則會影響到產(chǎn)品密度和其他性能。(6)硫化模型成型
計量后的膠料投入模具中。硫化機溫度控制在140°C 160°C，每2分鐘排一次氣， 讓多余的膠料在有一定的溫度與壓力的情況下自動排出。硫化時間10 16分鐘，即得 到微孔結(jié)構(gòu)橡膠產(chǎn)品。(7)產(chǎn)品修邊、檢驗、包裝入庫。
本發(fā)明實施例配方表1所示。表1.實施例微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體配方
權(quán)利要求
1.微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的制備方法，包括橡膠塑煉、混煉、熱煉出片和硫化模型 成型步驟，其特征在于所述橡膠塑煉是將橡膠在35°c 55°C溫度條件下加壓密煉5 6分鐘；所述混煉是將可發(fā)性微球、氧化鋅、硬脂酸、交聯(lián)劑、復(fù)合促進(jìn)劑、復(fù)合防老 劑、補強炭黑、鄰苯二甲酸二辛酯和軟化劑加入密煉機，在35°C 50°C溫度條件下混煉 15 20分鐘；所述硫化模型成型是將熱煉出片后的膠料投入模具中，控制硫化機溫度為 140°C 160°C，每2分鐘排一次氣，硫化時間10 16分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的制備方法，其特征在于混煉時，可發(fā)性 微球、氧化鋅、硬脂酸、交聯(lián)劑、復(fù)合促進(jìn)劑、復(fù)合防老劑、補強炭黑、鄰苯二甲酸二 辛酯、軟化劑與橡膠的投料質(zhì)量比為5 20 :2 5:1 3:2 3:2 4:1 3 30 55 8 15 2 5 100。
全文摘要
微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體的制備方法，涉及高速鐵路和城市軌道線路橡膠減震制品、電梯減振緩沖件和汽車減振件的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采用相容性優(yōu)良的可發(fā)性微孔結(jié)構(gòu)微球改性橡膠配方，通過改變可發(fā)性微球的膨脹率和微孔尺寸大小、可發(fā)性微球添加量、成型工藝條件，達(dá)到改變微孔結(jié)構(gòu)材料的密度、泡孔密度、回彈性能和力學(xué)性能等，制備出一種完全閉孔結(jié)構(gòu)的微孔結(jié)構(gòu)橡膠彈性體，可生產(chǎn)具有高彈性、壓縮永久變形小、高阻尼、耐磨性和力學(xué)性能優(yōu)良的橡膠制品。
文檔編號C08J9/228GK102010533SQ20101056241
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者陶國良, 魏偉, 魏昌林 申請人:常州大學(xué), 江蘇興華膠帶股份有限公司