專利名稱：一種硫化橡膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性體組合物的制備方法，尤其是一種高性能的硫化橡膠的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，各種原材料特別是石油的價(jià)格不斷攀升，導(dǎo)致天然橡膠以及合成橡膠的價(jià)格也水漲船高，使得以天然橡膠和合成橡膠為原料的產(chǎn)品(例如輪胎、傳送帶、膠鞋等等)的生產(chǎn)成本不斷提高，然而由于產(chǎn)品的價(jià)格上漲空間有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及原材料來得迅猛， 從而給競(jìng)爭(zhēng)激烈的下游制造行業(yè)帶來嚴(yán)重的沖擊。在環(huán)境保護(hù)與節(jié)約資源的背景下，在橡膠制備過程中添加一定比例的再生膠無疑是既能夠極大的降低成本，又能夠切合廢棄資源循環(huán)利用的科學(xué)理念。所謂再生膠是指廢舊硫化橡膠經(jīng)過粉碎、加熱等物理化學(xué)過程后，從彈性狀態(tài)變成具有塑性和粘性的能夠再次硫化的橡膠。再生膠具有價(jià)格低廉、耐熱、耐油、耐酸堿性、硫化速度快等優(yōu)點(diǎn)，其在制造行業(yè)中的回收利用日趨廣泛。然而隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的使用環(huán)境條件越來越惡劣，對(duì)于產(chǎn)品的使用性能也提出了更高的要求，而再生膠因其彈性和抗撕裂性能差等自身缺陷，其添加后生產(chǎn)的產(chǎn)品往往難以滿足性能的要求，在很大程度上制約了其在工業(yè)產(chǎn)品中的使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的即在于優(yōu)化橡膠的配方及制備工藝，從而設(shè)計(jì)一種成本低廉、產(chǎn)品性能優(yōu)異的硫化橡膠制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種硫化橡膠的制備方法，其包括以下制備步驟第一，設(shè)計(jì)橡膠的原料配方，以重量份計(jì)包括以下原料組分，天然橡膠40-45份， 溶聚丁苯橡膠25-35份，再生膠25-30份，炭黑25-35份，白炭黑15-20份，改性碳酸鈣5_10 份，NXT硅烷偶聯(lián)劑3-5份，六亞甲基-I，6-雙硫代硫酸二鈉5-7份，納米氧化鋅2_5份，硬脂酸鋅1-3份，丁基化羥基甲苯O. 5-1份，石蠟5-10份，防老劑4010和/或防老劑DPPD4-6 份，古馬隆樹脂O. 5-1份，硫磺1-2份，二苯胍和/或2，2’ - 二硫代二苯并噻唑和/或促進(jìn)劑TMTD1. 5-2. 5份；其中，所述天然橡膠與溶聚丁苯橡膠的總量為100份，且所述溶聚丁苯橡膠中苯乙烯的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選約為20-30%，所述再生膠優(yōu)選為SRR-16再生膠，所述炭黑和白炭黑的BET比表面積優(yōu)選為40-60m2/g，所述石蠟的熔點(diǎn)約為50_53°C而含油量為 7. 5-7. 6% ；第二，采用三段混煉工藝，混煉均在密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行，一段混煉加入天然橡膠、溶聚丁苯橡膠和再生膠，以及六亞甲基-1，6-雙硫代硫酸二鈉、納米氧化鋅、硬脂酸鋅、丁基化羥基甲苯、石蠟、防老劑4010和/或防老劑DPPD、古馬隆樹脂等助劑，輥距為O. 5-lmm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rpm，排膠溫度為130_140°C，擠出下片，在擠出機(jī)的出口設(shè)有網(wǎng)篩用以濾除雜物；二段混煉將一段母膠，以及炭黑、白炭黑、改性碳酸鈣、NXT硅烷偶聯(lián)劑等補(bǔ)強(qiáng)劑加入，輥距為2-2. 5mm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45rpm，排膠溫度150_155°C，擠出下片；三段混煉將二段母膠，以及硫磺、二苯胍和/或2，2’- 二硫代二苯并噻唑和/或促進(jìn)劑TMTD等加入，輥距為1-1. 5_，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25rpm，排膠溫度為90-100°C，翻煉后下片。下面對(duì)本發(fā)明的原料及工藝作簡(jiǎn)要說明選擇天然橡膠、溶聚丁苯橡膠、再生膠在上述的比例范圍能夠獲得較好的橡膠性能，特別是溶聚丁苯橡膠的選取及含量，對(duì)于橡膠制品獲得優(yōu)異的滾動(dòng)阻力和抗?jié)櫇裥耘浜暇哂兄匾绊?。炭黑，白炭黑，改性碳酸鈣，NXT硅烷偶聯(lián)劑作為補(bǔ)強(qiáng)劑使用，其粒徑的選擇對(duì)于其作用顯著，如果過低則起不到足夠的補(bǔ)強(qiáng)作用，如果過大，則難以獲得制備時(shí)良好的分散性和加工性。納米氧化鋅以及硬脂酸鋅作為活化劑的使用，有利于性能的提升以及活化劑用量成本的降低。石蠟的作為抗龜裂劑的選用具有重要作用，能夠彌補(bǔ)再生膠制品的性能不足。二苯胍、2，2’ - 二硫代二苯并噻唑和促進(jìn)劑TMTD如果協(xié)同使用，對(duì)于促進(jìn)劑的效果有顯著提升。三段混煉對(duì)于橡膠最終的性能也有很大影響，補(bǔ)強(qiáng)劑的加入在一段混煉以及過濾后能夠獲得更好的過濾效果，使得橡膠雜質(zhì)更少；二段混煉的溫度對(duì)于補(bǔ)強(qiáng)劑的充分發(fā)揮作用意義重大；混煉的輥距、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、排膠溫度等合適的選取對(duì)于混料的均勻、橡膠的性能也都不可或缺。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是以天然橡膠和溶聚丁苯橡膠為主要原料，同時(shí)添加再生膠為輔料，通過合適的膠料配比，以及各種補(bǔ)強(qiáng)劑、抗龜裂劑、防老劑、促進(jìn)劑等助劑的合理運(yùn)用， 加之三段混煉中各加工參數(shù)的有效配合，制備得到了性能滿足輪胎等制品使用要求的，高性能硫化橡膠組合物；由于原料中大量使用了再生膠，采用了獨(dú)特的配方和加工工藝，使得橡膠制片保持優(yōu)良性能的同時(shí)成本大為降低。
具體實(shí)施例方式下面，通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一種硫化橡膠的制備方法，其包括以下制備步驟第一，設(shè)計(jì)橡膠的原料配方，以重量份計(jì)包括以下原料組分，天然橡膠42份，溶聚丁苯橡膠31份，再生膠27份，炭黑30份，白炭黑18份，改性碳酸鈣7份，NXT硅烷偶聯(lián)劑4 份，六亞甲基-I，6-雙硫代硫酸二鈉6份，納米氧化鋅3份，硬脂酸鋅2份，丁基化羥基甲苯
O.8份，石蠟7份，防老劑4010和防老劑DPPD各2. 5份，古馬隆樹脂O. 8份，硫磺2份，二苯胍、2，2’ - 二硫代二苯并噻唑和促進(jìn)劑TMTD0. 6份；其中，所述溶聚丁苯橡膠中苯乙烯的質(zhì)量份數(shù)為25%，所述再生膠為SRR-16再生膠，所述炭黑和白炭黑的BET比表面積為50m2/ g，所述石臘的熔點(diǎn)約為51°C而含油量為7. 5% ；第二，采用三段混煉工藝，混煉均在密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行，一段混煉加入天然橡膠、溶聚丁苯橡膠和再生膠，以及六亞甲基-1，6-雙硫代硫酸二鈉、納米氧化鋅、硬脂酸鋅、丁基化羥基甲苯、石蠟、防老劑4010和/或防老劑DPPD、古馬隆樹脂等助劑，輥距為O. 5mm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rpm，排膠溫度為135°C，擠出下片，在擠出機(jī)的出口設(shè)有網(wǎng)篩用以濾除雜物；二段混煉將一段母膠，以及炭黑、白炭黑、改性碳酸鈣、NXT硅烷偶聯(lián)劑等補(bǔ)強(qiáng)劑加入，輥距為2mm， 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45rpm，排膠溫度153°C，擠出下片；三段混煉將二段母膠，以及硫磺、二苯胍和/或 2，2’ - 二硫代二苯并噻唑和/或促進(jìn)劑TMTD等加入，輥距為1mm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25rpm，排膠溫度為98°C，翻煉后下片。 測(cè)得本發(fā)明制得的硫化橡膠的性能參數(shù)為邵爾A型硬度為66度，拉伸強(qiáng)度為25MPa，扯斷伸長(zhǎng)為542 %，撕裂強(qiáng)度為147kN/m，300 %定伸應(yīng)力為12.3，壓縮生熱 230C /25min，基本滿足了輪胎等制品的膠料要求。
權(quán)利要求
1.一種硫化橡膠的制備方法，其包括以下制備步驟第一，設(shè)計(jì)橡膠的原料配方，以重量份計(jì)包括以下原料組分，天然橡膠40-45份，溶聚丁苯橡膠25-35份，再生膠25-30份，炭黑25-35份，白炭黑15-20份，改性碳酸鈣5_10份， NXT硅烷偶聯(lián)劑3-5份，六亞甲基-1，6-雙硫代硫酸二鈉5-7份，納米氧化鋅2_5份，硬脂酸鋅1-3份，丁基化羥基甲苯O. 5-1份，石蠟5-10份，防老劑4010和/或防老劑DPPD4-6 份，古馬隆樹脂O. 5-1份，硫磺1-2份，二苯胍和/或2，2’ - 二硫代二苯并噻唑和/或促進(jìn)劑TMTD1. 5-2. 5份；其中，所述天然橡膠與溶聚丁苯橡膠的總量為100份，且所述溶聚丁苯橡膠中苯乙烯的質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選約為20-30%，所述再生膠優(yōu)選為SRR-16再生膠，所述炭黑和白炭黑的BET比表面積優(yōu)選為40-60m2/g，所述石蠟的熔點(diǎn)約為50_53°C而含油量為 7. 5-7. 6% ；第二，采用三段混煉工藝，混煉均在密煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行，一段混煉加入天然橡膠、溶聚丁苯橡膠和再生膠，以及六亞甲基-1，6-雙硫代硫酸二鈉、納米氧化鋅、硬脂酸鋅、丁基化羥基甲苯、石蠟、防老劑4010和/或防老劑DPPD、古馬隆樹脂等助劑，輥距為O. 5-lmm,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rpm，排膠溫度為130_140°C，擠出下片，在擠出機(jī)的出口設(shè)有網(wǎng)篩用以濾除雜物；二段混煉將一段母膠，以及炭黑、白炭黑、改性碳酸鈣、NXT硅烷偶聯(lián)劑等補(bǔ)強(qiáng)劑加入，輥距為 2-2. 5mm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速45rpm，排膠溫度150_155°C，擠出下片；三段混煉將二段母膠，以及硫磺、二苯胍和/或2，2’- 二硫代二苯并噻唑和/或促進(jìn)劑TMTD等加入，輥距為1-1. 5_，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25rpm，排膠溫度為90-100°C，翻煉后下片。
全文摘要
以天然橡膠和溶聚丁苯橡膠為主要原料，同時(shí)添加再生膠為輔料，通過合適的膠料配比，以及各種補(bǔ)強(qiáng)劑、抗龜裂劑、防老劑、促進(jìn)劑等助劑的合理運(yùn)用，加之三段混煉中各加工參數(shù)的有效配合，制備得到了性能滿足輪胎等制品使用要求的，高性能硫化橡膠組合物；由于原料中大量使用了再生膠，采用了獨(dú)特的配方和加工工藝，使得橡膠制片保持優(yōu)良性能的同時(shí)成本大為降低。
文檔編號(hào)C08L7/00GK102604167SQ201210020420
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者金潔 申請(qǐng)人:金潔