一種環(huán)保型阻燃丁基橡膠和三元乙丙橡膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡 膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 下基橡膠，簡稱IIR，是Isobut}dene Isoprene RiAber的縮寫。具有良好的化學(xué)穩(wěn) 定性和熱穩(wěn)定性，最突出的是氣密性和水密性，它對空氣的透過率僅為天然橡膠的1/7,下 苯橡膠的1/5,而對蒸汽的透過率則為天然橡膠的1/200,下苯橡膠的1/140。因此主要用于 制造各種內(nèi)胎、蒸汽管、水胎、水巧底層W及墊圈、醫(yī)藥制品及汽車等需要密封絕緣、汽車隔 音用品等各種橡膠制品。
[0003] Ξ元乙丙橡膠(EPDM)因其優(yōu)秀的耐候性、耐臭氧、耐熱性、電絕緣性和耐化學(xué)介質(zhì) 腐蝕性，被廣泛使用在汽車、電子、電器、建筑等行業(yè)中。近年來，隨著我國工業(yè)化進程的不 斷加快，其需求量也在急劇上升，但隨著石油價格的高漲，EPDM的價格也一路攀升，使下游 生產(chǎn)企業(yè)成本大幅增加，利潤下滑嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了各行業(yè)的健康、有序發(fā)展。
[0004] 如何降低生產(chǎn)成本，特別是在保持原有發(fā)泡材料特性的基礎(chǔ)上如何擴展其制備過 程，既能增強其吸振性和氣密性同時賦予產(chǎn)品不同等級阻燃性，更為重要的是通過了 R0HS 在國際行業(yè)領(lǐng)域中的環(huán)保要求促使科技革新和競爭力增強就成為本發(fā)明想要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引因此，針對上述的問題，本發(fā)明提出一種環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡膠多 元共混閉孔二次發(fā)泡材料及其制備方法，所述環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡膠多元共 混閉孔二次發(fā)泡材料是一種環(huán)保型阻燃且可W較好相容性、互粘性改良的共混的下基橡膠 和Ξ元乙丙橡膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料，W降低對Ξ元乙丙橡膠的依賴，縮減生產(chǎn)成 本，在不影響吸振效果和氣密性的前提下增強阻燃性且環(huán)保性能之間做出良好的平衡點。 [0006 ]為實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的解決方案為： 一種環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料，由W下重量份 配比的組份制成： 下基橡膠 80100PHR Ξ元乙丙橡膠 1030P皿 硬脂酸 0.5-2P皿 氧化鋒 2-4P皿 抗氧劑 0.51P皿 抑煙劑 5-10P皿 阻燃劑 50-100P皿 去氨劑 0.52P皿 補強劑 5-30P皿 交聯(lián)劑 25P皿 助交聯(lián)劑 0.53P皿 發(fā)泡劑 28P皿。
[0007] 進一步的是:還包括軟化劑和炭黑，所述炭黑的重量份配比為0-5P皿，所述軟化劑 的重量份配比為0-3 PHR。
[0008] 進一步的是:所述軟化劑為環(huán)燒油4006#。
[0009] 進一步的是:所述阻燃劑為聚憐酸錠。
[0010] 進一步的是:所述補強劑為活性碳酸巧501。
[0011] 進一步的是:所述抗氧劑為BHT，所述去氨劑為町-100,所述交聯(lián)劑為BIPB，所述助 交聯(lián)劑為TAIC，所述發(fā)泡劑為0B甜。
[0012] 前任一所述的環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料 的制備方法，包括如下步驟： (1) 下基橡膠素?zé)挘?(2) Ξ元乙丙橡膠素?zé)挘?(3) 混煉； (4) 壓延靜置； (5) 擠出出片； (6) 硫化發(fā)泡成型； (7) 自由烘烤、冷卻定型。
[0013] 進一步的是，包括如下步驟： (1) 下基橡膠素?zé)?將下基橡膠、硬脂酸投入密煉機中，加壓至7公斤，捏煉10分鐘，捏 煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達到110°C±5°C時出料獲得下基橡膠素?zé)捘z;將下基橡膠 素?zé)捘z投入開煉機中，溫度控制在85°C ±5°C，5mm翻料180秒，薄通2mm厚度飄動割取成相應(yīng) 重量分別靜置處理； (2) Ξ元乙丙橡膠素?zé)?將Ξ元乙丙橡膠、硬脂酸投入密煉機中，加壓至7公斤，捏煉10 分鐘，捏煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達到92°C±5°C時出料獲得Ξ元乙丙橡膠素?zé)捘z； 將Ξ元乙丙橡膠素?zé)捘z投入開煉機中，溫度控制在75°C±5°C，5mm翻料180秒，薄通2mm厚度 飄動割取成相應(yīng)重量分別靜置處理； (3) 混煉：將已素?zé)掛o置后的下基橡膠、已素?zé)掛o置后的Ξ元乙丙橡膠、硬脂酸、氧化 鋒、抗氧劑、抑煙劑、阻燃劑、去氨劑、補強劑、軟化劑、炭黑進行混合獲得混合物，將混合物 投入到密煉機中，加壓至7公斤，捏煉12分鐘，溫度達到132°C ±5°C時快速充冷水降溫，待溫 度降到95 °C ± 5 °C時，再加入交聯(lián)劑、助交聯(lián)劑和發(fā)泡劑，捏煉3分鐘得到混煉膠;將混煉膠 投入開煉機中開煉，溫度控制在85°C±5°C，先厚通兩次，再薄通兩次，再厚通兩次； (4) 壓延靜置:將經(jīng)步驟(3)處理后的混煉膠再次投入開煉機中進行壓延薄通，溫度控 制在50°C ±5°C，靜置冷卻8小時； (5) 擠出出片：將經(jīng)過步驟(4)處理后的混煉膠再投入開煉機中，溫度控制在75°C ±5 °C，開煉600秒，然后再將混煉膠用擠出機W每分鐘2-3米的速度擠出，擠出機出料溫度為70 °C，擠出機連接的自動裁斷出片輸送機出片稱量，靜置冷卻； (6) 硫化發(fā)泡成型:對經(jīng)過步驟(5)調(diào)控出片后的料片進行再精確稱重，裝入相應(yīng)的硫 化機模內(nèi)發(fā)泡，硫化溫度在135°C±5°C，保持時間在35分鐘，卸壓即得發(fā)泡體并修邊;將發(fā) 泡體發(fā)泡體裝入相應(yīng)的發(fā)泡機模內(nèi)發(fā)泡，發(fā)泡溫度在165 °C ± 5 °C，保持時間在35分鐘，卸壓 即得高彈性發(fā)泡體;將高彈性發(fā)泡體在室溫下自然冷卻2-3天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮后收 入展板； (7) 自由烘烤、冷卻定型:將經(jīng)過步驟6處理后的發(fā)泡體裝入相應(yīng)的烘箱內(nèi)烘烤，烘烤溫 度控制在175°C ±5°C，保持時間在55分鐘;然后將發(fā)泡體在室溫下自然冷卻2-3天，待產(chǎn)品 充分冷卻收縮后入庫靜置7-10天后可加工使用。
[0014] 進一步的是:所述步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)所用的密煉機為7化菱形葉軸W型重 鍵密煉機，開煉機為18時自動翻料開煉機;所述步驟(4)所用的開煉機為16時開煉機;步驟 (5)所用的開煉機為18時自動翻料開煉機，擠出機為250直徑長徑比1:8熱喂料單螺桿擠出 機。
[0015] 通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：如上所述設(shè)計的環(huán)保型阻燃下基 橡膠和Ξ元乙丙橡膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料，其利用具有低的彈性和優(yōu)異的阻尼性 (即吸收振動性）、優(yōu)異的氣密性的下基橡膠與Ξ元乙丙橡膠優(yōu)秀的耐候性、耐臭氧、耐熱 性、電絕緣性和耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕性，進行相容共混，形成了綜合性能好的、成本低的多元共 混閉孔發(fā)泡材料，市場上下基橡膠制品目前多是采用硫化工藝即完成制品的生產(chǎn)，本發(fā)明 是增加了發(fā)泡的工藝，不僅保持了下基橡膠原有的性能，利用EPDM橡膠改善下基橡膠的耐 臭氧差，經(jīng)密煉混煉開煉尤其特別增加了兩種膠料分別單獨素?zé)捄蛪貉屿o置工藝克服了兩 種橡膠互粘性差和相容性差的難點，對添加 Ξ元乙丙橡膠時解決市面上制品含EPDM橡膠附 帶有氣味的問題，而且共混后的綜合性能指標(biāo)大大超過了單獨使用時的性能，保持下基橡 膠沖擊低彈性特點和優(yōu)異阻尼性所帶來的優(yōu)良的吸收振動性和優(yōu)異的氣密性的同時賦予 產(chǎn)品既通過了 R0HS國際環(huán)保要求且具有阻燃的新型特性，可完全彌補現(xiàn)有下基橡膠發(fā)泡制 品在各行業(yè)中不同等級的高環(huán)保要求下具有阻燃性要求的空白。
【具體實施方式】
[0016] 現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017] 實施例1、實施例2所用到的材料來源規(guī)格如下表1所示:_

表1、各原材料來源規(guī)格表 實施例1 所述環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡膠多元共混閉孔二次發(fā)泡材料的制備方法，包 括如下步驟： (1) 下基橡膠素?zé)?將100PHR的下基橡膠、0.2PHR的硬脂酸投入7化菱形葉軸W型重鍵密 煉機中，加壓至7公斤，捏煉10分鐘，捏煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達到11(TC時出料獲 得下基橡膠素?zé)捘z;將下基橡膠素?zé)捘z投入18時自動翻料開煉機中，溫度控制在85°C，5mm 翻料180秒，薄通2mm厚度飄動割取成相應(yīng)重量分別靜置處理； (2) Ξ元乙丙橡膠素?zé)?將100PHR的Ξ元乙丙橡膠、0.1PHR的硬脂酸投入7化菱形葉軸 W型重鍵密煉機中，加壓至7公斤，捏煉10分鐘，捏煉過程中持續(xù)充冷水降溫，溫度達到92°C 時出料獲得Ξ元乙丙橡膠素?zé)捘z;將Ξ元乙丙橡膠素?zé)捘z投入18時自動翻料開煉機中，溫 度控制在75°C，5mm翻料180秒，薄通2mm厚度飄動割取成相應(yīng)重量分別靜置處理； (3) 混煉:將100P皿的已素?zé)掛o置后的下基橡膠、20P皿的已素?zé)掛o置后的Ξ元乙丙橡 膠、2PHR的硬脂酸、3PHR的氧化鋒、1PHR的抗氧劑、5P皿的抑煙劑、40P皿的阻燃劑、1P皿的去 氨劑、25PHR的補強劑、3P皿軟化劑、5P皿的炭黑進行混合獲得混合物，將混合物投入到75L 菱形葉軸W型重鍵密煉機中，加壓至7公斤，捏煉12分鐘，溫度達到132 °C時快速充冷水降溫， 待溫度降到95°C時，再加入4P皿的交聯(lián)劑、2P皿的助交聯(lián)劑和5P皿的發(fā)泡劑，捏煉3分鐘得 到混煉膠;將混煉膠投入18時自動翻料開煉機開煉，溫度控制在85°C，先厚通兩次，再薄通 兩次，再厚通兩次，使各組分原料進一步混合； (4) 壓延靜置:將經(jīng)步驟(3)處理后的混煉膠再次投入16時開煉機中進行壓延薄通，溫 度控制在50°C，靜置冷卻8小時； (5) 擠出出片:將經(jīng)過步驟(4)處理后的混煉膠再投入18時自動翻料開煉機中，溫度控 制在75°C，開煉600秒，使得各組分原料進一步混合并預(yù)升溫;然后再將混煉膠用250直徑長 徑比1:8熱喂料單螺桿擠出機W每分鐘2米的速度擠出，擠出機出料溫度為70°C，擠出機連 接的自動裁斷出片輸送機出片稱量，靜置冷卻； (6) 硫化發(fā)泡成型:對經(jīng)過步驟(5)調(diào)控出片后的料片進行再精確稱重，裝入相應(yīng)的硫 化機模內(nèi)發(fā)泡，硫化溫度在135°C，保持時間在35分鐘，卸壓即得發(fā)泡體并修邊;將發(fā)泡體裝 入相應(yīng)的500噸發(fā)泡機模內(nèi)發(fā)泡，發(fā)泡溫度165°C，保持時間在35分鐘，卸壓即得高彈性發(fā)泡 體;將高彈性發(fā)泡體在室溫下自然冷卻2天，待產(chǎn)品充分冷卻收縮后收入展板； (7) 自由烘烤、冷卻定型:將經(jīng)過步驟6處理后的發(fā)泡體裝入相應(yīng)的烘箱內(nèi)烘烤，烘烤溫 度控制在175Γ，保持時間在55分鐘;然后將發(fā)泡體在室溫下自然冷卻2天，待產(chǎn)品充分冷卻 收縮后入庫靜置7天后可加工使用。
[0018]經(jīng)過上述環(huán)保型阻燃下基橡膠和Ξ元乙丙橡膠多元共混