專(zhuān)利名稱(chēng)：一種球膽橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠，具體涉及一種球膽橡膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
球膽為球類(lèi)器械的核心部件，其內(nèi)部充填氣體，球膽內(nèi)部氣體的飽和與否影響著球具的彈性大小，因此，在生產(chǎn)及使用過(guò)程中，球膽的氣密性能起到至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的球膽采用普通天然膠作為主體材料，雖然也可以滿(mǎn)足一般的使用要求，但由于天然膠氣密性能較差，產(chǎn)品保壓能力較低，需經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充氣體，或者使用丁基膠料生產(chǎn)球膽，其氣密性良好，但膠料硫化速度慢，粘合性能差，容易出現(xiàn)起包脫層等不良 問(wèn)題，產(chǎn)品的使用壽命較短。且由于該膠料較多使用于體育類(lèi)用品，與人體接觸機(jī)會(huì)較多，因此環(huán)保要求也獲得了較多的關(guān)注，而傳統(tǒng)的產(chǎn)品卻未考慮環(huán)保要求，環(huán)保性較差，不宜出口，一般只適用于內(nèi)銷(xiāo)，銷(xiāo)路受限。因此，一種氣密性較好、硫化速度較快、粘合性能較強(qiáng)，且高效環(huán)保的球膽亟待出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決傳統(tǒng)的球膽無(wú)法兼具良好的氣密性、硫化速度、粘合性能及環(huán)保性能等問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種球膽橡膠及其制備方法，以達(dá)到有效提高球膽的氣密性、加快硫化速度、保證粘合性能、提高球膽的使用壽命、節(jié)能環(huán)保的目的。一種球膽橡膠，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠45%_60%、炭黑20%-30%、滑石粉5%-15%、油料1%-5%、防老劑1%_2%、硫化劑1%_3%。優(yōu)選的，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠48%_57%、炭黑21%-28%、滑石粉 6%-14%、油料 I. 5%-4. 5%、防老劑 I. 2%-1. 9%、硫化劑 I. 3%-2. 8%。優(yōu)選的，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠50%_56%、炭黑22%-27%、滑石粉 8%-12%、油料 2%-4%、防老劑 I. 3%-1. 8%、硫化劑 I. 5%-2. 5%。優(yōu)選的，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠52%_55%、炭黑23%-26%、滑石粉 9%-11%、油料 2. 5%-3. 4%、防老劑 I. 4%-1. 7%、硫化劑 I. 8%-2. 2%。優(yōu)選的，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠53%、炭黑25%、滑石粉10%、油料3%、防老劑I. 5%、硫化劑2%。優(yōu)選的，所述防老劑為防老劑4010NA或防老劑4010或防老劑4010NA與防老劑AW的混合劑。優(yōu)選的，所述炭黑為N326。一種球膽橡膠的制備方法，具體的步驟如下
(1)第一步配料按照權(quán)利要求I的配比，將溴化丁基膠、滑石粉、防老劑稱(chēng)量后混合放置，將炭黑、油料稱(chēng)量后混合在一起，后將相應(yīng)質(zhì)量的硫化劑單獨(dú)放置；
(2)第二步密煉為兩段式混煉，第一段在50°C 60°C時(shí)，將溴化丁基膠投入密煉機(jī)中，同時(shí)將防老劑以及炭黑與油料依次放入密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉50 60秒后，投入滑石粉，混煉形成母煉膠；第二段，將混煉完成的母膠料靜置8 9小時(shí)后重新投入密煉機(jī)中，并向密煉機(jī)中投放硫化劑，混煉時(shí)間70 90秒，在溫度低于11 (TC時(shí)進(jìn)行排膠；
(3)第三步開(kāi)煉采用兩段式開(kāi)煉；第一段，將密煉機(jī)混煉完成的膠料投放入開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行混煉，在開(kāi)煉機(jī)上翻煉110 130秒后出片下料；第二段，將上述下料的膠片再次投在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行混煉，形成終煉膠，再翻煉70 90秒后出片下料；
(4)第四步冷卻將膠片在冷卻機(jī)上進(jìn)行冷卻至35°C以下；
(5)第五步收料通過(guò)傳送帶將冷卻后的膠片進(jìn)行收集。優(yōu)選的，冷卻方式為風(fēng)冷。
本發(fā)明公開(kāi)的球膽橡膠采用溴化丁基膠作為主要原料，由于溴化丁基膠為含有活性溴的異丁烯-異戊二烯共聚物彈性體，擁有丁基橡膠基本飽和的主鏈，所以其具有丁基聚合物的特有特性，如良好的氣密性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、低的滲透性能、優(yōu)異的耐老化性能等；同時(shí)，分子鏈上的活性溴又賦予其較寬的硫化特性和較快的硫化速度；而且生膠門(mén)尼較低，保證了良好的混煉特性和優(yōu)良的成型特性；因此本發(fā)明的球膽橡膠兼具了丁基橡膠與活性溴的性能，有效提高了球膽了的氣密性、加快硫化速度、保證粘合性能、提高球膽的使用壽命。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明公開(kāi)的一種球膽橡膠制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明公開(kāi)了一種球膽橡膠及其制備方法，以達(dá)到有效提高球膽的氣密性、加快硫化速度、保證粘合性能、提高球膽的使用壽命、節(jié)能環(huán)保的目的。實(shí)施例I
一種球膽橡膠，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠45%、炭黑20%、滑石粉15%、油料5%、防老劑2%、硫化劑3%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為10%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。球膽橡膠采用溴化丁基膠作為主要原料，由于溴化丁基膠為含有活性溴的異丁烯-異戊二烯共聚物彈性體，擁有丁基橡膠基本飽和的主鏈，所以其具有丁基聚合物的特有特性，如良好的氣密性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、低的滲透性能、優(yōu)異的耐老化性能等；同時(shí)，分子鏈上的活性溴又賦予其較寬的硫化特性和較快的硫化速度；而且生膠門(mén)尼較低，保證了良好的混煉特性和優(yōu)良的成型特性。使用溴化丁基膠在繼承了丁基橡膠優(yōu)良的氣密性的同時(shí)，兼顧了硫化速度及粘合性能，使得生產(chǎn)效率得到了較大提高，并且極大的減少了制品生產(chǎn)和使用中發(fā)生的多種不良問(wèn)題。而且，炭黑采用N326，其多環(huán)芳烴的含量控制在10PPM以下，有效地解決了環(huán)保性能的要求，符合REACH法規(guī)，可滿(mǎn)足出口要求，適用于內(nèi)外銷(xiāo)，銷(xiāo)路較廣。此外，防老劑采用防老劑4010NA，防老劑4010NA為天然橡膠、合成橡膠、乳膠的通用型防老劑，對(duì)臭氧龜裂、屈撓龜裂防護(hù)性能較好；同時(shí)也是熱、氧、光及一般老化的優(yōu)良防護(hù)劑，而且可以有效抑制變價(jià)金屬離子的老化作用。減少球膽橡膠老化及損壞，提高橡膠的使用壽命，降低使用成本。除采用防老劑4010NA外，還可采用防老劑4010或采用防老劑401ONA與防老劑AW的混合劑，防老劑40IONA與防老劑AW的混合劑對(duì)臭氧龜裂和自然老化等防護(hù)效果較單一的防老劑更佳。 一種球膽橡膠的制備方法，具體的步驟如下
(1)第一步配料按照上述配比，將溴化丁基膠、滑石粉、防老劑稱(chēng)量后混合放置，將炭黑、油料稱(chēng)量后混合在一起，后將相應(yīng)質(zhì)量的硫化劑單獨(dú)放置；
(2)第二步密煉為兩段式混煉，第一段在50°C 60°C時(shí)，將溴化丁基膠投入密煉機(jī)中，同時(shí)將防老劑以及炭黑與油料依次放入密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉50 60秒后，投入滑石粉，混煉形成母煉膠；第二段，將混煉完成的母煉膠靜置8 9小時(shí)后重新投入密煉機(jī)中，并向密煉機(jī)中投放硫化劑，混煉時(shí)間70 90秒，在溫度低于110°C時(shí)進(jìn)行排膠；
(3)第三步開(kāi)煉采用兩段式開(kāi)煉；第一段，將密煉機(jī)混煉完成的膠料投放入開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行混煉，在開(kāi)煉機(jī)上翻煉110 130秒后出片下料；第二段，將上述下料的膠片再次投在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行混煉，形成終煉膠，再翻煉70 90秒后出片下料；
(4)第四步冷卻將膠片在冷卻機(jī)上進(jìn)行冷卻至35°C以下；
(5)第五步收料通過(guò)傳送帶將冷卻后的膠片進(jìn)行收集。膠料混煉完成后通過(guò)開(kāi)煉機(jī)直接出片，由于膠片的溫度較高，因此需經(jīng)過(guò)冷卻機(jī)對(duì)其進(jìn)行冷卻后再收集，本發(fā)明中采用的冷卻方式為風(fēng)冷，采用風(fēng)冷方式對(duì)膠片進(jìn)行冷卻，避免了水冷的情況下膠片混入水份而造成膠片表面產(chǎn)生氣泡，影響膠料質(zhì)量，避免次品的產(chǎn)生，造成膠料的浪費(fèi)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。實(shí)施例2
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠60%、炭黑30%、滑石粉5%、油料1%、防老劑1%、硫化劑1%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為2%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。實(shí)施例3
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠48%、炭黑21%、滑石粉14%、油料4. 5%、防老劑I. 9%、硫化劑2. 8%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為7. 8%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。實(shí)施例4
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠57%、炭黑28%、滑石粉6%、油料I. 5%、防老劑I. 2%、硫化劑I. 3%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為5%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。實(shí)施例5
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠50%、炭黑22%、滑石粉12%、油料4%、防老劑I. 8%、硫化劑2. 5%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為7. 7%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。實(shí)施例6
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠56%、炭黑27%、滑石粉8%、油料2%、防老劑I. 3%、硫化劑I. 5%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為4. 2%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。
實(shí)施例7
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠52%、炭黑23%、滑石粉11%、油料3. 4%、防老劑I. 7%、硫化劑2. 2%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為6. 7%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。實(shí)施例8
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠55%、炭黑26%、滑石粉9%、油料2. 5%、防老劑I. 4%、硫化劑I. 8%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的助劑為4. 3%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。實(shí)施例9
其余與實(shí)施例I相同，不同之處在于，該球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠53%、炭黑25%、滑石粉10%、油料3%、防老劑I. 5%、硫化劑2%，其余為橡膠領(lǐng)域常用的其它助劑為5. 5%，常用助劑主要為硬脂酸、加工助劑等。該配比為本發(fā)明的最優(yōu)配比，采用本實(shí)施例的配比方式，提高了球膽橡膠的氣密性、同時(shí)加快混煉時(shí)的硫化速度、粘合性能較好、且提高球膽的使用壽命，降低使用成本。除上述幾種實(shí)施例外，溴化丁基膠的所占重量百分比還可以為47、51、58等；炭黑所占重量百分比還可以為21. 5、24、29等；滑石粉所占重量百分比還可以為14. 5、13、7等；油料所占重量百分比還可以為3. 5,2. 8、1. 7等；防老劑所占重量百分比還可以為I. Ul. 6、
I.9等；硫化劑所占重量百分比還可以為I. 2,2. 6,2. 9等，各組分所占的比例及其配比方式均視具體情況而定，在此不做限制。本發(fā)明公開(kāi)的球膽橡膠采用溴化丁基膠作為主要原料，由于溴化丁基膠含有活性溴的異丁烯-異戊二烯共聚物彈性體，擁有丁基橡膠基本飽和的主鏈，所以其具有丁基聚合物的特有特性，如良好的氣密性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、低的滲透性能、優(yōu)異的耐老化性能等；同時(shí)，分子鏈上的活性溴又賦予其較寬的硫化特性和較快的硫化速度；而且生膠門(mén)尼較低，保證了良好的混煉特性和優(yōu)良的成型特性；因此本發(fā)明的球膽橡膠兼具了丁基橡膠與活性溴的性能，有效提高了球膽了的氣密性、加快硫化速度、保證粘合性能、提高球膽的使用壽命。同時(shí)，炭黑采用N326，其多環(huán)芳烴的含量控制在10PPM以下，有效地解決了環(huán)保性能的要求，符合REACH法規(guī)，可滿(mǎn)足出口要求，適用于內(nèi)外銷(xiāo)，銷(xiāo)路較廣。此外，采用風(fēng)冷方式對(duì)膠片進(jìn)行冷卻，避免了水冷的情況下膠片混入水份而造成膠片表面產(chǎn)生氣泡，影響膠料質(zhì)量，避免次品的產(chǎn)生，造成膠料的浪費(fèi)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制 于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種球膽橡膠，其特征在于，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠45%-60%、炭黑20%-30%、滑石粉5%-15%、油料1%_5%、防老劑1%_2%、硫化劑1%_3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球膽橡膠，其特征在于，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠48%-57%、炭黑21%-28%、滑石粉6%_14%、油料I. 5%-4. 5%、防老劑I. 2%-1. 9%、硫化劑 I. 3%-2. 8%o
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球膽橡膠，其特征在于，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠50%-56%、炭黑22%-27%、滑石粉8%_12%、油料2%_4%、防老劑I. 3%-1. 8%、硫化劑 I. 5%-2. 5%o
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球膽橡膠，其特征在于，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠52%-55%、炭黑23%-26%、滑石粉9%_11%、油料2. 5%-3. 4%、防老劑I.4%-1. 7%、硫化劑 I. 8%-2. 2%o
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球膽橡膠，其特征在于，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠53%、炭黑25%、滑石粉10%、油料3%、防老劑I. 5%、硫化劑2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的球膽橡膠，其特征在于，所述防老劑為防老劑401ONA或防老劑4010或防老劑40IONA與防老劑AW的混合劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的球膽橡膠，其特征在于，所述炭黑為N326。
8.一種球膽橡膠的制備方法，其特征在于，具體的步驟如下 (1)第一步配料按照權(quán)利要求I的配比，將溴化丁基膠、滑石粉、防老劑稱(chēng)量后混合放置，將炭黑、油料稱(chēng)量后混合在一起，后將相應(yīng)質(zhì)量的硫化劑單獨(dú)放置； (2)第二步密煉為兩段式混煉，第一段在50°C 60°C時(shí)，將溴化丁基膠投入密煉機(jī)中，同時(shí)將防老劑以及炭黑與油料依次放入密煉機(jī)中進(jìn)行混煉，混煉50 60秒后，投入滑石粉，混煉形成母煉膠；第二段，將混煉完成的母膠料靜置8 9小時(shí)后重新投入密煉機(jī)中，并向密煉機(jī)中投放硫化劑，混煉時(shí)間70 90秒，在溫度低于11 (TC時(shí)進(jìn)行排膠； (3)第三步開(kāi)煉采用兩段式開(kāi)煉；第一段，將密煉機(jī)混煉完成的膠料投放入開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行混煉，在開(kāi)煉機(jī)上翻煉110 130秒后出片下料；第二段，將上述下料的膠片再次投在開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行混煉，形成終煉膠，再翻煉70 90秒后出片下料； (4)第四步冷卻將膠片在冷卻機(jī)上進(jìn)行冷卻至35°C以下； (5)第五步收料通過(guò)傳送帶將冷卻后的膠片進(jìn)行收集。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的球膽橡膠的制備方法，其特征在于，冷卻方式為風(fēng)冷。
全文摘要
一種球膽橡膠，所述球膽橡膠包括以下重量百分比的組分溴化丁基膠45%-60%、炭黑20%-30%、滑石粉5%-15%、油料1%-5%、防老劑1%-2%、硫化劑1%-3%。本發(fā)明的球膽橡膠兼具了丁基橡膠與活性溴的性能，有效提高了球膽了的氣密性、加快硫化速度、保證粘合性能、提高球膽的使用壽命。
文檔編號(hào)C08K3/04GK102850673SQ20111017454
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者井壘, 高建國(guó), 詹才福, 蘇懷生, 鐘長(zhǎng)鳴 申請(qǐng)人:太倉(cāng)冠聯(lián)高分子材料有限公司