一種高苯乙烯樹脂膠輥的制備方法本發(fā)明專利申請(qǐng)時(shí)針對(duì)申請(qǐng)?zhí)枺?01410395412.X的分案申請(qǐng),原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為:2014-8-12,發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種高苯乙烯樹脂膠輥及其制備方法。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及膠輥制造領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種高苯乙烯樹脂膠輥的制備方法。
背景技術(shù):
膠輥在棉紡行業(yè)的并條、粗紗、細(xì)紗機(jī)上都有使用。膠輥在紡紗牽伸過程中,擔(dān)負(fù)著控制纖維運(yùn)動(dòng)、減少浮游纖維提早變速、改善成紗條干、減少紗線粗細(xì)節(jié)、毛羽產(chǎn)生的作用。性能優(yōu)良的膠輥不僅要具有優(yōu)良彈性、吸振性、較小的壓縮變形和極佳的耐磨性、良好的抗靜電性和吸放濕性、抗纏繞性、耐油性,而且還要有穩(wěn)定而均勻的硬度、適紡性能要強(qiáng)、抗臭氧、耐老化等特點(diǎn)。為了提高膠輥的硬度,需要使用補(bǔ)強(qiáng)材料來提高膠輥的硬度,傳統(tǒng)橡膠補(bǔ)強(qiáng)是通過增加碳黑的用量,來提高膠料的強(qiáng)度和硬度的,用5份碳黑硬度提高約1度,因此生產(chǎn)高硬度橡膠時(shí)需要大量填充碳黑;大量使用碳黑會(huì)影響膠輥的拉伸強(qiáng)度和拉伸性,且操作時(shí)候的生熱性也會(huì)產(chǎn)生影響。高苯乙烯橡膠是丁苯橡膠的一個(gè)特殊品種,由丁二烯和苯乙烯乳液共聚制的乳膠,再經(jīng)凝聚洗滌,擠壓脫水,干燥而得產(chǎn)品,一般丁苯橡膠中苯乙烯含量為23.5%±1%,含量高達(dá)40%以上的稱為高苯乙烯橡膠,結(jié)合苯乙烯70%-90%則為高苯乙烯樹脂。高苯乙烯樹脂作為一種橡膠添加劑,用于橡膠生產(chǎn),能提高橡膠的定伸應(yīng)力,強(qiáng)度,硬度,耐撕裂性,耐屈擾及耐磨性,形狀是3mm左右的顆粒狀。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00410043440.1,授權(quán)公告日為2006年4月19日,發(fā)明創(chuàng)造名稱為:熱塑性彈性體組合物和由其制成的橡膠輥,本發(fā)明提供一種熱塑性彈性體組合物,它包括數(shù)均分子量比1.2以上,500以下的有親和性的高分子量熱塑性彈性體和低分子量熱塑性彈性體等熱塑性彈性體(A)、軟化劑(B)、烯烴樹脂為主要成分的樹脂混合物(C)和橡膠混合物(D)。橡膠動(dòng)態(tài)硫化。將橡膠分散在上述熱塑性彈性體和烯烴樹脂中。并且將含數(shù)均分子量為8萬以上的高分子量苯乙烯熱塑性彈性體組成物(F)、極性末端改性熱塑性彈性體和/或極性-非極性的接枝聚合物組成物(G)和以EPDM為主要成分的橡膠混合物(H)混合起來,橡膠在上述混合物中交聯(lián)并分散在上述熱塑性彈性體中。但是此發(fā)明,使用配料復(fù)雜,工藝繁瑣,對(duì)生產(chǎn)制備要求高,膠料硬度不夠強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1.要解決的技術(shù)問題針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的工藝繁瑣,對(duì)生產(chǎn)制備要求高,膠料硬度不夠強(qiáng)問題,本發(fā)明提供了一種高苯乙烯樹脂膠輥的制備方法,它可以實(shí)現(xiàn)工藝簡(jiǎn)單,制備條件要求低,膠料硬度強(qiáng)的結(jié)果。2.技術(shù)方案本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種高苯乙烯樹脂膠輥的制備方法,步驟如下:1)按上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取丁腈膠;2)膠料一段煉膠:在開煉機(jī)上將丁腈膠塑煉,下片停放12小時(shí),塑煉過程中,開煉機(jī)輥距為3mm;3)稱量輔料:按照上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4010NA、601樹脂、碳黑N330、碳黑N550、氧化鎂、陶土、鄰苯二甲酸二辛脂,放置在同一個(gè)容器中;按照上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取高苯乙烯樹脂;按照上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、硫磺粉放置在同一個(gè)容器中;4)膠料二段塑煉:將步驟2)中已經(jīng)塑煉一段的丁腈膠和高苯乙烯樹脂在開煉機(jī)上混合,高苯乙烯樹脂加入丁腈膠中,將開煉機(jī)輥距調(diào)成1mm,薄通落盤5次,并打三角包3次,丁腈膠和高苯乙烯樹脂均勻混合;5)膠料的混煉,將稱量好的氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4010NA、601樹脂、碳黑N330、碳黑N550、氧化鎂、陶土、鄰苯二甲酸二辛脂,和步驟4)中塑煉的膠料一同放入密式煉膠機(jī)中,混煉6—8分鐘,排膠,下片,等待冷卻;使用采用碳黑N330、碳黑N550和高苯乙烯樹脂混合,可大幅度提高硬度,每添加一份高泵乙烯樹脂橡膠硬度提高約1度,且能提高橡膠的定伸應(yīng)力,強(qiáng)度,硬度,耐撕裂性,耐屈擾及耐磨性;6)加促進(jìn)劑和硫化劑:在開煉機(jī)上,將稱量好的促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、硫磺粉加入步驟5)制成的膠料中,并且在輥距2mm時(shí),打三角包三次,然后下片待用;7)取步驟6)中的膠料,放入模具里,將模具放入平板硫化機(jī)里,設(shè)置壓強(qiáng)為0.8MPa,在160℃溫度下硫化10min。上述組分和質(zhì)量份數(shù)如下:序號(hào)名稱質(zhì)量份數(shù)1丁腈膠1002高苯乙烯樹脂5-163氧化鋅5-7更進(jìn)一步的,高苯乙烯樹脂為HS80型,是一種苯乙烯和丁二烯共聚物,形狀為3mm顆粒狀。更進(jìn)一步的,高苯乙烯樹脂苯乙烯含量為70%-90%。更進(jìn)一步的,高苯乙烯樹脂苯乙烯可以為HS80型,其苯乙烯含量達(dá)到80%。更進(jìn)一步的,使用碳黑組合物碳黑N330、碳黑N550高和苯乙烯樹脂加入膠輥中,提高硬度,每添加1份高泵乙烯樹脂橡膠硬度提高約1度。更進(jìn)一步的,硬脂酸為硬脂酸1801、硬脂酸1837或硬脂酸1842,其硬脂酸以動(dòng)物油脂為主要原料。更進(jìn)一步的,氧化鎂使用了純度為99.7%輕質(zhì)氧化鎂,高純度的氧化鎂活化性能和催化性能更強(qiáng),使反應(yīng)過程更加深入以及迅速。3.有益效果相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)本發(fā)明優(yōu)選以碳黑N330作為補(bǔ)強(qiáng)填料,調(diào)節(jié)膠輥硬度,提高了耐磨性;現(xiàn)有技術(shù)中,常用的是N220,從工藝上說,碳黑N330的補(bǔ)強(qiáng)性能差于碳黑N220,但是碳黑N220的操作生熱性、分散性均比N330差;(2)碳黑材料是碳黑N330、碳黑N550組合作為碳黑材料。在橡膠的各種組分中,加入碳黑的作用是補(bǔ)強(qiáng),提高拉伸強(qiáng)度。碳黑N330,能大幅度提高橡膠強(qiáng)度,但大量使用會(huì)降低拉升伸長(zhǎng)率,N550補(bǔ)強(qiáng)性能略差,但能提高橡膠的拉升伸長(zhǎng)率,此兩種炭黑并用橡膠可以得到比較好的拉伸強(qiáng)度,但拉伸伸長(zhǎng)率也能得到保證;一般現(xiàn)有技術(shù)中的強(qiáng)度只能達(dá)到12mpa~14mpa,采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以達(dá)到35mpa,這種拉伸強(qiáng)度達(dá)到了如輪胎等特殊橡膠產(chǎn)品的要求,提高了橡膠拉伸時(shí)的伸長(zhǎng)率,伸長(zhǎng)率可達(dá)250%;(3)橡膠補(bǔ)強(qiáng)是通過增加碳黑的用量,來提高膠料的強(qiáng)度和硬度的,用5份碳黑邵爾A4硬脂酸1-35防老劑RD1-26防老劑4010NA1-27601樹脂10-208碳黑N33020-309碳黑N55020-3010氧化鎂20-3011陶土10-2012鄰苯二甲酸二辛脂10-2013硫磺粉2-414促進(jìn)劑DM2-315促進(jìn)劑M1-2硬度提高約1度,因此生產(chǎn)高硬度橡膠時(shí)需要大量填充碳黑,大量使用碳黑會(huì)影響膠輥的拉伸強(qiáng)度和拉伸性,且操作時(shí)候的生熱性也會(huì)產(chǎn)生影響,使用采用碳黑N330、碳黑N550和高苯乙烯樹脂協(xié)同使用可以大幅度提高硬度,每添加一份高泵乙烯樹脂橡膠邵爾A硬度提高約1度,且能提高橡膠的定伸應(yīng)力,強(qiáng)度,硬度,耐撕裂性,耐屈擾及耐磨性;(4)加入同等重量的高苯乙烯樹脂,樹脂中苯乙烯含量達(dá)到80%,能使膠料硬度上升幅度比原工藝大,提高了材料的利用率,大大節(jié)約了生產(chǎn)成本;(5)本發(fā)明以天然橡膠為主體材料,具有較高的耐磨性,和拉伸強(qiáng)度,由于天然膠是自補(bǔ)強(qiáng)橡膠,其具有較高的格林強(qiáng)度,有利于橡膠的加工成型;(6)本發(fā)明以氧化鎂和硬脂酸共用,作為活化劑,防老劑RD,防止膠料老化,陶土作為填充劑,增加體積,降低成本,石蠟油作為操作油用,起增塑作用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。實(shí)施例1本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。制備方法如下,組分以質(zhì)量份數(shù)如下:序號(hào)名稱質(zhì)量(kg)1丁腈膠1002高苯乙烯樹脂103氧化鋅64硬脂酸25防老劑RD16防老劑4010NA17601樹脂158碳黑N330259碳黑N5502510氧化鎂2511陶土1512鄰苯二甲酸二辛脂1513硫磺粉314促進(jìn)劑DM215促進(jìn)劑M1提高橡膠物理性所述的高泵乙烯樹脂是煙臺(tái)世緣橡膠有限公司生產(chǎn)的HS80型,其苯乙烯含量達(dá)到80%。HS80增強(qiáng)型樹脂是一種苯乙烯/丁二烯共聚物,作為橡膠增強(qiáng)型樹脂,專門用于提高合成橡膠的物理性能。高苯乙烯橡膠是丁苯橡膠的一個(gè)特殊品種,由丁二烯和苯乙烯乳液共聚制的乳膠,再經(jīng)凝聚洗滌,擠壓脫水,干燥而得產(chǎn)品,一般丁苯橡膠中苯乙烯含量為23.5±1%,含量高達(dá)40%以上的稱為高苯乙烯橡膠,結(jié)合苯乙烯70-90%則為高苯乙烯樹脂。本產(chǎn)品高苯乙烯樹脂作為一種橡膠添加劑,用于橡膠生產(chǎn),能提高橡膠的定伸應(yīng)力,強(qiáng)度,硬度,耐撕裂性,耐屈擾及耐磨性,形狀是3mm左右的顆粒狀。碳黑N330作為補(bǔ)強(qiáng)填料,調(diào)節(jié)膠輥硬度,提高了耐磨性;現(xiàn)有技術(shù)中,常用的是N220,從工藝上說,碳黑N330的補(bǔ)強(qiáng)性能差于碳黑N220,但是碳黑N220的操作生熱性、分散性均比N330差。優(yōu)選碳黑材料是碳黑N330、碳黑N550組合作為碳黑材料。在橡膠的各種組分中,加入碳黑的作用是補(bǔ)強(qiáng),提高拉伸強(qiáng)度。碳黑N330,能大幅度提高橡膠強(qiáng)度,但大量使用會(huì)降低拉升伸長(zhǎng)率,N550補(bǔ)強(qiáng)性能略差,但能提高橡膠的拉升伸長(zhǎng)率,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),此兩種炭黑并用橡膠可以得到比較好的拉伸強(qiáng)度,但拉伸伸長(zhǎng)率也能得到保證;一般現(xiàn)有技術(shù)中的強(qiáng)度只能達(dá)到12mpa~14mpa,采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以達(dá)到35mpa,這種拉伸強(qiáng)度達(dá)到了如輪胎等特殊橡膠產(chǎn)品的要求,提高了橡膠拉伸時(shí)的伸長(zhǎng)率,伸長(zhǎng)率可達(dá)250%。使用碳黑組合物碳黑N330、碳黑N550和高苯乙烯樹脂加入膠輥中,提高硬度時(shí),每添加1份高泵乙烯樹脂橡膠邵爾A硬度提高約1度,若單獨(dú)使用N330其使用碳黑用量較大,硬度提升速度慢。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:硬度(邵爾A)使用N330(補(bǔ)強(qiáng)材料用量)本發(fā)明(補(bǔ)強(qiáng)材料用量)85N33035份N33025份高苯乙烯5份89N33040份N33030份高苯乙烯7份92N33050份N33030份高苯乙烯11份96N33066份N33040份高苯乙烯16份使用了碳黑組合物碳黑N330、碳黑N550和高苯乙烯樹脂的協(xié)同作用更好的使膠輥的硬度提高且加入的物料少,節(jié)約資源,更加的降低成本。硬脂酸選擇硬脂酸1801,其硬脂酸1801以動(dòng)物油脂為主要原料,對(duì)活化程度有很大的提高,極大的對(duì)橡膠制備的硫化速度以及程度進(jìn)行了提高,反應(yīng)更快,節(jié)約時(shí)間。氧化鎂使用了純度為99.7%輕質(zhì)氧化鎂,高純度的氧化鎂活化性能和催化性能更強(qiáng),使反應(yīng)過程更加深入以及迅速。一種高苯乙烯樹脂膠輥的制備方法,步驟如下:1)按上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取丁腈膠100份;2)膠料一段煉膠:在開煉機(jī)上將丁腈膠塑煉,下片停放12小時(shí),塑煉過程中,開煉機(jī)輥距為3mm;3)稱量輔料:按照上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取氧化鋅10份、硬脂酸1801數(shù)量2份、防老劑RD1份、防老劑4010NA1份、601樹脂15份、碳黑N330數(shù)量25份、碳黑N550數(shù)量25份、氧化鎂25份、陶土15份、鄰苯二甲酸二辛脂15份,放置在同一個(gè)容器中;按照上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取高苯乙烯樹脂10份;按照上述一種高苯乙烯樹脂膠輥的組分和質(zhì)量份數(shù)稱取促進(jìn)劑M數(shù)量1份、促進(jìn)劑DM數(shù)量2份、硫磺粉3份放置在同一個(gè)容器中;4)膠料二段塑煉:將步驟2)中已經(jīng)塑煉一段的丁腈膠和高苯乙烯樹脂在開煉機(jī)上混合,高苯乙烯樹脂加入丁腈膠中,將開煉機(jī)輥距調(diào)成1mm,薄通落盤5次,并打三角包3次,丁腈膠和高苯乙烯樹脂在均勻混合;5)膠料的混煉,將稱量好的氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4010NA、601樹脂、碳黑N330、碳黑N550、氧化鎂、陶土、鄰苯二甲酸二辛脂,和步驟4)中塑煉的膠料一同放入密式煉膠機(jī)中,混煉7分鐘,排膠,下片,等待冷卻;6)加促進(jìn)劑和硫化劑:在開煉機(jī)上,將稱量好的促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、硫磺粉加入步驟5)制成的膠料中,并且在輥距2mm時(shí),打三角包三次,然后下片待用;7)取步驟6)中的膠料,放入模具里,將模具放入平板硫化機(jī)里,設(shè)置壓強(qiáng)為0.8MPa,在160℃溫度下硫化10min。上述所制得的一種高苯乙烯樹脂膠輥測(cè)試硬度為邵爾A硬度90。所用苯乙烯樹脂和碳黑的數(shù)量少,拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到30mpa,拉伸伸長(zhǎng)率為420%,拉伸強(qiáng)度好,拉伸伸長(zhǎng)率高,硬度比常規(guī)方法制成的膠輥更高。實(shí)施例2本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例的制備方法同實(shí)施例1,其不同之處在于,各物料的質(zhì)量,組分以質(zhì)量份數(shù)如下:序號(hào)名稱質(zhì)量(kg)1丁腈膠1002高苯乙烯樹脂53氧化鋅54硬脂酸15防老劑RD16防老劑4010NA17601樹脂108碳黑N330209碳黑N5502010氧化鎂2011陶土1012鄰苯二甲酸二辛脂1013硫磺粉214促進(jìn)劑DM215促進(jìn)劑M1硬脂酸選擇硬脂酸1837,其硬脂酸1837以動(dòng)物油脂為主要原料,對(duì)活化程度有很大的提高,極大的對(duì)橡膠制備的硫化速度以及程度進(jìn)行了提高,反應(yīng)更快,節(jié)約時(shí)間。膠料的混煉,將稱量好的氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4010NA、601樹脂、碳黑N330、碳黑N550、氧化鎂、陶土、鄰苯二甲酸二辛脂,和步驟4)中塑煉的膠料一同放入密式煉膠機(jī)中,混煉6分鐘,排膠,下片,等待冷卻。上述所制得的一種高苯乙烯樹脂膠輥測(cè)試硬度為邵爾A硬度為85。所用苯乙烯樹脂和碳黑的數(shù)量少,拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到25mpa,拉伸伸長(zhǎng)率為390%,拉伸強(qiáng)度好,拉伸伸長(zhǎng)率高,硬度比常規(guī)方法制成的膠輥更高。實(shí)施例3本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例的制備方法同實(shí)施例1,其不同之處在于,各物料的質(zhì)量,組分以質(zhì)量份數(shù)如下:序號(hào)名稱質(zhì)量(kg)1丁腈膠1002高苯乙烯樹脂163氧化鋅74硬脂酸35防老劑RD26防老劑4010NA27601樹脂208碳黑N330309碳黑N5503010氧化鎂3011陶土2012鄰苯二甲酸二辛脂2013硫磺粉414促進(jìn)劑DM315促進(jìn)劑M2硬脂酸選擇硬脂酸1842,其硬脂酸1842以動(dòng)物油脂為主要原料,對(duì)活化程度有很大的提高,極大的對(duì)橡膠制備的硫化速度以及程度進(jìn)行了提高,反應(yīng)更快,節(jié)約時(shí)間。膠料的混煉,將稱量好的氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、防老劑4010NA、601樹脂、碳黑N330、碳黑N550、氧化鎂、陶土、鄰苯二甲酸二辛脂,和步驟4)中塑煉的膠料一同放入密式煉膠機(jī)中,混煉8分鐘,排膠,下片,等待冷卻;上述所制得的一種高苯乙烯樹脂膠輥測(cè)試硬度為邵爾A硬度95。所用苯乙烯樹脂和碳黑的數(shù)量少,拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到21mpa,拉伸伸長(zhǎng)率為380%,拉伸強(qiáng)度好,拉伸伸長(zhǎng)率高,硬度比常規(guī)方法制成的膠輥更高。以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述,該描述沒有限制性,實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以,如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示,在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例,均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。