一种高稳定性抗撕裂橡胶材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：海藻酸丙二醇酯0.3-0.5份，氨水55-58份，Tris缓冲液52-56份，花生蛋白0.9-1.4份，天然橡胶105-110份，丁苯橡胶25-28份，氢化丁腈橡胶7-10份，硅烷偶联剂KH5602.4-2.7份，短切玻璃纤维20-24份，硫磺1.3-1.8份，促进剂TMTM2-2.4份，促进剂DM1.8-2.1份，海泡石粉37-42份，硬质陶土36-39份，炉法炭黑10-13份，氢氧化铝12-16份，红磷母粒7-9份，三聚氰胺磷酸酯3-6份，DIOP7-9份，石油磺酸苯酯8-12份，防老剂RD3-4份，防老剂OD2.1-2.4份。
【专利说明】一种高稳定性抗撕裂橡胶材料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶【技术领域】，尤其涉及一种高稳定性抗撕裂橡胶材料。
【背景技术】
[0002] 天然橡胶是疏水胶体吸附亲水胶体的一种特殊物质，其主要成分为聚异戊二烯， 并含有蛋白质、类脂物、水溶物等非胶物质，由于其良好的热塑性、弹性和回弹性，被广泛应 用于超过40000种产品中，但天然橡胶产品的稳定性和抗撕裂性能较差，在各种外界因素 如力学、热、光照等相互作用的影响下，易发生老化加快、崩解和破裂现象，如何提升天然橡 胶产品的稳定性和抗撕裂性能是目前研究的重要方向。
【发明内容】
[0003] 基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，添 加了适量的花生蛋白，橡胶材料的稳定性高、抗撕裂性能好。
[0004] 本发明提出的一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：海藻酸丙二 醇酯0. 3-0. 5份，氨水55-58份，Tris缓冲液52-56份，花生蛋白0. 9-1. 4份，天然橡胶 105-110份，丁苯橡胶25-28份，氢化丁腈橡胶7-10份，硅烷偶联剂KH5602. 4-2. 7份，短切 玻璃纤维20-24份，硫磺1. 3-1. 8份，促进剂TMTM2-2. 4份，促进剂DM1. 8-2. 1份，海泡石粉 37-42份，硬质陶土 36-39份，炉法炭黑10-13份，氢氧化铝12-16份，红磷母粒7-9份，三聚 氰胺磷酸酯3-6份，邻苯二甲酸二异辛酯7-9份，石油磺酸苯酯8-12份，防老剂RD3-4份， 防老剂0D2. 1-2. 4份；
[0005] 在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A， 将花生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以360-370rpm 的搅拌速度搅拌115_119min，再加入天然橡胶后，搅拌37-40min得到改性天然橡胶；将娃 烷偶联剂KH560加入短切玻璃纤维，搅拌5-7min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡 胶、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼l〇_12min，转速为53-55rpm ;继续加入改 性短切玻璃纤维并将转速降至42-46rpm，混炼7-9min后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、 炉法炭黑、氢氧化铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼 7-9min，混炼转速为57-62rpm ;再加入防老剂RD和防老剂0D混炼10-12min，然后加入硫 磺、促进剂TMTM和促进剂DM混炼7-9min后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗 撕裂橡胶材料，其中平板硫化机的温度为147-152?，平板硫化机的压力为0. 9-1. IMPa。
[0006] 优选地，氢化丁腈橡胶的门尼粘度ML (1+4) 100°C为65-70。
[0007] 优选地，其原料按重量份包括：海藻酸丙二醇酯0. 35-0. 43份，氨水56-57份，Tris 缓冲液54-55份，花生蛋白1-1. 3份，天然橡胶106-108份，丁苯橡胶26-27份，氢化丁腈橡 胶8-9份，硅烷偶联剂KH5602. 5-2. 6份，短切玻璃纤维22-23份，硫磺1. 4-1. 6份，促进剂 TMTM2. 2-2. 3份，促进剂DM1. 9-2份，海泡石粉38-40份，硬质陶土 37-38份，炉法炭黑11-12 份，氢氧化铝14-15份，红磷母粒7. 3-8. 9份，三聚氰胺磷酸酯4-5份，邻苯二甲酸二异辛酯 7. 6-8. 2份，石油磺酸苯酯9-10份，防老剂RD3. 3-3. 8份，防老剂0D2. 2-2. 3份。
[0008] 优选地，在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得 到溶液A，将花生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以 363-366rpm的搅拌速度搅拌116-118min，再加入天然橡胶后，搅拌38-39min得到改性天 然橡胶；将硅烷偶联剂KH560加入短切玻璃纤维，搅拌5. 5-6. 5min得到改性短切玻璃纤 维；将改性天然橡胶、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼10. 8-11. 2min，转速为 53. 6-54. 5rpm ;继续加入改性短切玻璃纤维并将转速降至43-45rpm，混炼7. 1-8. 6min后； 接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉法炭黑、氢氧化铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲 酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼7. 8-8. 2min，混炼转速为60-61rpm ;再加入防老剂RD和 防老剂0D混炼10. 5-11. 4min，然后加入硫磺、促进剂TMTM和促进剂DM混炼7. 7-8. 3min 后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗撕裂橡胶材料，其中平板硫化机的温度为 148-150°C，平板硫化机的压力为0· 98-1. 06MPa。
[0009] 其中，Tris缓冲液即Tris-HCl缓冲液，即三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲 液。Tris的中文名称为三轻甲基氨基甲烧，英文名称为Tris (hydroxymethyl) methyl aminomethane，英文别名为Tris base。Tris缓冲液被广泛用作蛋白质的溶剂。
[0010] Tris为弱碱，在室温（即25°C )时，pKa为8. 1，根据缓冲理论，Tris缓冲液的有 效缓冲范围在PH7. 0到9. 2之间。Tris的水溶液PH值在10. 5左右，一般加入盐酸以调节 PH值至所需值，即可获得该PH值的缓冲液。
[0011] 本发明中采用改性天然橡胶，先利用海藻酸丙二醇酯和花生蛋白在碱性条件下可 发生交联形成共价复合物，该共价复合物可与橡胶分子形成多层次的壳-核结构，增强橡 胶的稳定性，该共价复合物加入橡胶分子之间的间隙，增强了本发明的拉伸性能和阻隔致 密性，该共价复合物还含有较多的极性基团，与橡胶共混后使本发明具有耐非极性溶剂，提 高了本发明的耐油性，同时橡胶粒子之间缝隙减小，橡胶膜连续面积加大，从而提高了本发 明的抗撕裂性能；而天然橡胶、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶作为橡胶主料，使本发明具有优异 的弹性，还具有良好的耐油性和稳定性；采用硅烷偶联剂KH560、短切玻璃纤维与橡胶主料 配合，大幅提1?本发明的拉伸性能和弹性；以硫横、促进剂TMTM、促进剂DM为硫化体系，大 大加强了本发明主料之间的交联程度，大幅提高了本发明的耐热性能和拉伸性能；而海泡 石粉、硬质陶土、炉法炭黑配合作为补强填充剂，大幅提高本发明的耐磨耐撕裂性能；氢氧 化铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯形成阻燃体系，大大提高本发明的耐热性、阻燃性和抑制 烟雾产生的能力；邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯作为增塑剂，使海泡石粉、硬质陶土、 炉法炭黑、氢氧化铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯等均匀分散在橡胶主料中；防老剂RD、防 老剂0D相互配合，提高本发明的耐老化和耐氧化性能。
【具体实施方式】
[0012] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0013] 实施例1
[0014] 一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：海藻酸丙二醇酯〇. 5份，氨 水55份，Tris缓冲液56份，花生蛋白0. 9份，天然橡胶110份，丁苯橡胶25份，氢化丁腈橡 胶10份，硅烷偶联剂KH5602. 4份，短切玻璃纤维24份，硫磺1. 3份，促进剂TMTM2. 4份，促 进剂DM1. 8份，海泡石粉42份，硬质陶土 36份，炉法炭黑13份，氢氧化铝12份，红磷母粒9 份，三聚氰胺磷酸酯3份，邻苯二甲酸二异辛酯9份，石油磺酸苯酯8份，防老剂RD4份，防 老剂0D2. 1份，氢化丁腈橡胶的门尼粘度ML(l+4) 100°C为70 ;
[0015] 在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A， 将花生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以366rpm的 搅拌速度搅拌116min，再加入天然橡胶后，搅拌39min得到改性天然橡胶；将硅烷偶联剂 KH560加入短切玻璃纤维，搅拌5. 5min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡胶、丁苯橡 胶、氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼11. 2min，转速为53. 6rpm ;继续加入改性短切玻璃 纤维并将转速降至45rpm，混炼7. lmin后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉法炭黑、氢氧化 铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼8. 2min，混炼转速 为60rpm ;再加入防老剂RD和防老剂0D混炼11. 4min，然后加入硫磺、促进剂TMTM和促进 剂DM混炼7. 7min后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗撕裂橡胶材料，其中平板 硫化机的温度为150°C，平板硫化机的压力为0. 98MPa。
[0016] 实施例2
[0017] 一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：海藻酸丙二醇酯0. 3份，氨 水58份，Tris缓冲液52份，花生蛋白1. 4份，天然橡胶105份，丁苯橡胶28份，氢化丁腈 橡胶7份，硅烷偶联剂KH5602. 7份，短切玻璃纤维20份，硫磺1. 8份，促进剂TMTM2份，促 进剂DM2. 1份，海泡石粉37份，硬质陶土 39份，炉法炭黑10份，氢氧化铝16份，红磷母粒 7份，三聚氰胺磷酸酯6份，邻苯二甲酸二异辛酯7份，石油磺酸苯酯12份，防老剂RD3份， 防老剂0D2. 4份，氢化丁腈橡胶的门尼粘度ML(l+4) 100°C为65 ;
[0018] 在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A， 将花生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以363rpm的 搅拌速度搅拌118min，再加入天然橡胶后，搅拌38min得到改性天然橡胶；将硅烷偶联剂 KH560加入短切玻璃纤维，搅拌6. 5min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡胶、丁苯橡 胶、氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼10. 8min，转速为54. 5rpm ;继续加入改性短切玻璃 纤维并将转速降至43rpm，混炼8. 6min后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉法炭黑、氢氧化 铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼7. 8min，混炼转速 为61rpm ;再加入防老剂RD和防老剂0D混炼10. 5min，然后加入硫磺、促进剂TMTM和促进 剂DM混炼8. 3min后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗撕裂橡胶材料，其中平板 硫化机的温度为148°C，平板硫化机的压力为1.06MPa
[0019] 实施例3
[0020] 一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：海藻酸丙二醇酯0. 43份， 氨水56份，Tris缓冲液55份，花生蛋白1份，天然橡胶108份，丁苯橡胶26份，氢化丁腈橡 胶9份，硅烷偶联剂KH5602. 5份，短切玻璃纤维23份，硫磺1. 4份，促进剂TMTM2. 3份，促 进剂DM1. 9份，海泡石粉40份，硬质陶土 37份，炉法炭黑12份，氢氧化铝14份，红磷母粒 8. 9份，三聚氰胺磷酸酯4份，邻苯二甲酸二异辛酯8. 2份，石油磺酸苯酯9份，防老剂RD3. 8 份，防老剂0D2. 3份，氢化丁腈橡胶的门尼粘度ML(l+4) 100°C为66 ;
[0021] 在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A， 将花生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以370rpm的 搅拌速度搅拌115min，再加入天然橡胶后，搅拌40min得到改性天然橡胶；将硅烷偶联剂 KH560加入短切玻璃纤维，搅拌5min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡胶、丁苯橡胶、 氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼12min，转速为53rpm ;继续加入改性短切玻璃纤维并将 转速降至46rpm，混炼7min后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉法炭黑、氢氧化铝、红磷母 粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼9min，混炼转速为57rpm ;再 加入防老剂RD和防老剂0D混炼12min，然后加入硫磺、促进剂TMTM和促进剂DM混炼7min 后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗撕裂橡胶材料，其中平板硫化机的温度为 152°C，平板硫化机的压力为0· 9MPa。
[0022] 实施例4
[0023] -种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：海藻酸丙二醇酯0. 35份， 氨水57份，Tris缓冲液54份，花生蛋白1. 3份，天然橡胶106份，丁苯橡胶27份，氢化丁腈 橡胶8份，硅烷偶联剂KH5602. 6份，短切玻璃纤维22份，硫磺1. 6份，促进剂TMTM2. 2份，促 进剂DM2份，海泡石粉38份，硬质陶土 38份，炉法炭黑11份，氢氧化铝15份，红磷母粒7. 3 份，三聚氰胺磷酸酯5份，邻苯二甲酸二异辛酯7. 6份，石油磺酸苯酯10份，防老剂RD3. 3 份，防老剂0D2. 2份，氢化丁腈橡胶的门尼粘度ML(l+4) 100°C为68 ;
[0024] 在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A， 将花生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以360rpm的 搅拌速度搅拌119min，再加入天然橡胶后，搅拌37min得到改性天然橡胶；将硅烷偶联剂 KH560加入短切玻璃纤维，搅拌7min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡胶、丁苯橡胶、 氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼l〇min，转速为55rpm ;继续加入改性短切玻璃纤维并将 转速降至42rpm，混炼9min后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉法炭黑、氢氧化铝、红磷母 粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼7min，混炼转速为62rpm ;再 加入防老剂RD和防老剂0D混炼lOmin，然后加入硫磺、促进剂TMTM和促进剂DM混炼9min 后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗撕裂橡胶材料，其中平板硫化机的温度为 147°C，平板硫化机的压力为1. IMPa。
[0025] 对实施例1所得高稳定性抗撕裂橡胶材料进行性能测试，选用硫化后普通天然橡 胶作为对照组，结果如下：
[0026]
【权利要求】
1. 一种高稳定性抗撕裂橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：海藻酸丙二 醇酯0. 3-0. 5份，氨水55-58份，Tris缓冲液52-56份，花生蛋白0. 9-1. 4份，天然橡胶 105-110份，丁苯橡胶25-28份，氢化丁腈橡胶7-10份，硅烷偶联剂KH5602. 4-2. 7份，短切 玻璃纤维20-24份，硫磺1. 3-1. 8份，促进剂TMTM2-2. 4份，促进剂DM1. 8-2. 1份，海泡石粉 37-42份，硬质陶土 36-39份，炉法炭黑10-13份，氢氧化铝12-16份，红磷母粒7-9份，三聚 氰胺磷酸酯3-6份，邻苯二甲酸二异辛酯7-9份，石油磺酸苯酯8-12份，防老剂RD 3-4份， 防老剂OD2. 1-2. 4份； 在制备过程中，将海藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A，将花 生蛋白溶解在氨水中并搅拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以360-370rpm的 搅拌速度搅拌115_119min，再加入天然橡胶后，搅拌37-40min得到改性天然橡胶；将娃烧 偶联剂KH560加入短切玻璃纤维，搅拌5-7min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡胶、 丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶在密炼机上进行塑炼l〇_12min，转速为53-55rpm ;继续加入改性 短切玻璃纤维并将转速降至42-46rpm，混炼7-9min后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉 法炭黑、氢氧化铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼 7-9min，混炼转速为57-62rpm ;再加入防老剂RD和防老剂OD混炼10-12min，然后加入硫 磺、促进剂TMTM和促进剂DM混炼7-9min后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗 撕裂橡胶材料，其中平板硫化机的温度为147-152?，平板硫化机的压力为0. 9-1. IMPa。
2. 如权利要求1所述高稳定性抗撕裂橡胶材料，其特征在于，氢化丁腈橡胶的门尼粘 度 ML(l+4) 10(TC为 65-70。
3. 如权利要求1或2所述高稳定性抗撕裂橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份 包括：海藻酸丙二醇酯〇. 35-0. 43份，氨水56-57份，Tris缓冲液54-55份，花生蛋白 1-1. 3份，天然橡胶106-108份，丁苯橡胶26-27份，氢化丁腈橡胶8-9份，硅烷偶联剂 KH5602. 5-2. 6份，短切玻璃纤维22-23份，硫磺1. 4-1. 6份，促进剂TMTM2. 2-2. 3份，促进 剂DM1. 9-2份，海泡石粉38-40份，硬质陶土 37-38份，炉法炭黑11-12份，氢氧化铝14-15 份，红磷母粒7. 3-8. 9份，三聚氰胺磷酸酯4-5份，邻苯二甲酸二异辛酯7. 6-8. 2份，石油磺 酸苯酯9-10份，防老剂RD3. 3-3. 8份，防老剂OD2. 2-2. 3份。
4. 如权利要求1或2所述高稳定性抗撕裂橡胶材料，其特征在于，在制备过程中，将海 藻酸丙二醇酯溶解在Tris缓冲液中并充分搅拌得到溶液A，将花生蛋白溶解在氨水中并搅 拌均匀得到溶液B，将溶液A和溶液B混合后，以363-366rpm的搅拌速度搅拌116-118min， 再加入天然橡胶后，搅拌38-39min得到改性天然橡胶；将硅烷偶联剂KH560加入短切玻璃 纤维，搅拌5. 5-6. 5min得到改性短切玻璃纤维；将改性天然橡胶、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶 在密炼机上进行塑炼10. 8-11. 2min，转速为53. 6-54. 5rpm ;继续加入改性短切玻璃纤维并 将转速降至43-45rpm，混炼7. 1-8. 6min后；接着加入海泡石粉、硬质陶土、炉法炭黑、氢氧 化铝、红磷母粒、三聚氰胺磷酸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、石油磺酸苯酯混炼7. 8-8. 2min，混 炼转速为60-61rpm ;再加入防老剂RD和防老剂OD混炼10. 5-11. 4min，然后加入硫磺、促进 剂TMTM和促进剂DM混炼7. 7-8. 3min后，置于平板硫化机中进行硫化得到高稳定性抗撕裂 橡胶材料，其中平板硫化机的温度为148-150°C，平板硫化机的压力为0. 98-1. 06MPa。
【文档编号】C08K5/521GK104119579SQ201410390732
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月10日 优先权日:2014年8月10日
【发明者】陶文霖 申请人:宁国市宁盛橡塑制品有限公司