一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法与流程

文档序号:11124593阅读:922来源:国知局

本发明涉及一种提高炭黑在NR中的分散方法,特别是涉及一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法。



背景技术:

NR应用广泛,而且胶料中常加入大量炭黑,以提高其物理机械性能。然而,炭黑作为橡胶制品中一种重要的填充补强的助剂,它的颗粒很细,表面活性大,在炼胶过程中其自身容易产生不同程度的自聚结团倾向。炭黑粒径越小,补强效果更好的品种,往往其结团倾向也更加严重,分散效果也较差,这几乎已经成为炭黑中有规律性的现象,究其原因,炭黑粒子较细,表面能较大,容易产生自聚,是炭黑易结团的一个原因。炭黑的高补强性还来源于其表面的活性基团,这些基团的表面活性大,倾向于彼此聚集,导致难以分散。因此,提高炭黑NR天然橡胶中的分散从而提高其物理机械性能具有很深远的意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,本发明所用的基体橡胶为天然橡胶(SCR5),所用的硫化体系为硫磺硫化体系,所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准,且加入炭黑分散剂后,机械性能有所提高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,所述方法包括以下步骤:将双棍开炼机辊距调制1mm,将天然橡胶垂直放入辊中,薄通5~10次,然后加入炭黑分散剂,捣胶5次,再依次加入氧化锌,硬脂酸,防老剂和石蜡,混匀后辊距调节至2mm加入炭黑,混匀后辊距调至0.5mm加入促进剂和硫磺;橡胶材料停放24h后进行返炼,再将返炼后的硫化胶置于145℃平板硫化机上进行硫化成型,最后进行性能测试。

所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,所述的橡胶材料由以下质量份的材料组成:天然橡胶100份,氧化锌5份,硬脂酸1份,防老剂4010NA 0~1份,防老剂RD 0~1份,炭黑50份,石蜡1.5份,硫化促进剂1.6份,硫化剂2.5份,聚乙二醇0~2份。

所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,所述橡胶材料所用的硫化体系为硫磺硫化体系。

所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,所述橡胶材料所用的防老剂为胺类防老剂N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)。

所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,所述橡胶材料所用的硫化促进剂为次磺酰胺类N-氧二乙基撑-2-苯并噻唑(NOBS)。

所述的一种用PEG提高硬质炭黑在NR中的分散方法,所述橡胶材料所用的炭黑分散剂为聚乙二醇(PEG)。

本发明的优点与效果是:

本发明所用的基体橡胶为天然橡胶(SCR5),所用的硫化体系为硫磺硫化体系,所用的硫化促进剂为次磺酰胺类(NOBS),所用的防老剂为胺类防老剂(RD和4010NA),所用的补强剂为N330,所用的物理防护剂为石蜡,所用炭黑分散剂为聚乙二醇(PEG)。本发明使用硫磺做硫化剂,所制得的橡胶材料各项性能均能达到国家标准,且加入适量炭黑分散剂后,机械性能有所提高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本实验所用仪器:双辊开放式炼胶机,XK-160,青岛环球机械股份有限公司。橡胶无转子硫化仪,GT-M2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。平板硫化机,XLB-DQ400×400×2E,青岛环球机械股份有限公司。冲片机,CP-25,上海化工机械四厂。邵尔橡塑硬度计,XHS,营口市材料试验机厂。微机电子控制万能试验机,RGL-RH2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。阿克隆磨耗试验机,GT-7012-A型,台湾高铁科技股份有限公司。

本实验所用原料:NR,SCR5,海南天然橡胶产业集团股份有限公司;ZnO,工业级,大连氧化锌厂;硬脂酸,工业级,沈阳市新化试剂厂;S,工业级,任县工农化工厂;防老剂4010NA,工业级,市售;防老剂RD,工业级,市售;石蜡,工业级,市售;N330,工业级,章丘市永振炭黑设备厂;PEG,工业级,市售。

实例一:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG2000 1g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例二:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG4000 1g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例三:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG6000 1g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例四:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG2000 0.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例五:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG2000 1.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例六:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG2000 2g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例七:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG4000 0.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例八:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG4000 1.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例九:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG4000 2g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例十:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG6000 0.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例十一:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG6000 1.5g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

实例十二:在双辊开炼机上放入100g天然橡胶(NR SCR5)垂直薄通,再依次加入PEG6000 2g,活化剂氧化锌5g,硬脂酸1g,胺类防老剂为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺(4010NA)1g和2,2,4三甲基-1,2-二氢化喹啉(RD)1g,石蜡 1.5g,补强炭黑N33050g,硫化促进剂(NOBS)1.6g,最后加入硫磺2.5g,在开炼机上均匀混合得到混炼胶,再将其145℃平板硫化得到硫化胶,冲片后测其机械性能,见表1。

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