一种丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并用闭孔二次发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发泡材料技术领域，特别涉及一种丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树 脂并用闭孔二次发泡材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 丁苯橡胶随着国内生产技术的成熟已得到广泛应用于各行各业，较好弹性和耐磨 性、耐龟裂性、抗湿滑性及价格优势成为主流胶种，但拉伸、撕裂强度不高，耐化学品耐候 性、压纹塑形不佳；天然橡胶具有很好的回弹性、伸长率、拉伸强度、撕裂强度，但在缺点方 面压纹、塑性等均表现不佳，基本与丁苯橡胶相似；高苯乙烯树脂近年来其优异的机械刚 度、耐磨性等被广泛使用于鞋材发泡材料领域，但高苯乙烯树脂制品同样有柔软度差、收缩 性大的缺点，且均为一次硫化产品，工艺水平低下。三种材料在互溶性上由于前两者是属于 橡胶材料，而后者是热塑性弹性体，对于发泡材料来说加工相融合后的分散性差是个较大 难点，如何在工艺上改进以提高分散性好、低成本、制品压纹等表面处理耐磨、止滑综合物 性好从而拓宽应用范围有待取得突破。
【发明内容】
[0003] 因此，针对上述的问题，本发明提出一种丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并 用闭孔二次发泡材料及其制备方法，所述丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并用闭孔二 次发泡材料为丁苯橡胶、天然橡胶和高苯乙烯树脂可以较好相容性、分散性改良的共混材 料，以不降低物性拓宽使用领域，对丁苯橡胶、天然橡胶制品表面压纹纹路的功能改善，加 入高苯乙烯树脂提高机械刚度，制品表面压纹纹路清晰；所生产制品无毒、无味、无污染，且 制品表面需要压纹后耐磨止滑，在国内医疗、航空、运动器材、水上运动、生活家居广泛制品 表面压纹纹路清晰的领域的材料使用上增强功能性，赋予制品以更好的耐老化性能、更高 的硬度和刚性、更大的机械强度和撕裂强度；所述丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并 用闭孔二次发泡材料的制备方法采用先进的一次硫化、二次发泡工艺制程，保证和增强品 质同时有效降低生产成本，提升竞争力。
[0004] 为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为： 一种丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并用闭孔二次发泡材料，由以下重量份配比 的组份制成： 丁苯橡胶 80100PHR 天然橡胶 1525PHR 混炼胶A (高苯乙烯树脂+天然橡胶1 :1) 1525PHR 硬脂酸 12PHR 分散剂 0? 51. 5PHR 增塑剂 12PHR 氧化锌 58PHR 抗氧剂 23PHR 阻燃剂 510PHR 补强剂 3050PHR 软化剂 515PHR 交联剂 35PHR 助交联剂 24PHR 发泡剂 46PHR。
[0005] 进一步的是：还包括炭黑，所述炭黑的重量份配比为0-10PHR。
[0006] 进一步的是：所述炭黑为N330 ;所述分散剂为AT-B ;所述抗氧剂为BHT ;所述阻燃 剂为阻燃剂P ;所述助交联剂为DM ;所述发泡剂为ADC6000。
[0007] 进一步的是：所述增塑剂为石蜡LY-1。
[0008] 进一步的是：所述补强剂为陶土。
[0009] 进一步的是：所述软化剂为环烷油4006#。
[0010] 进一步的是：所述交联剂为硫磺。
[0011] 前任一所述的丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并用闭孔二次发泡材料的制 备方法，包括如下步骤： (1) 混炼胶A素炼； (2) 天然橡胶素炼； (3) 混炼； (4) 压延静置； (5) 挤出出片； (6) 硫化发泡成型。
[0012] 进一步的是，所述步骤如下： (1) 混炼胶A素炼：将高苯乙烯树脂、天然橡胶、硬脂酸投入密炼机中，加压至7公斤， 捏炼8分钟，捏炼过程中持续充冷水降温，温度达到110°C ±5°C时出料获得混炼胶A ;将混 炼胶A投入开炼机中，温度控制在80°C ± 5°C，2mm翻料180秒，2mm厚度飘动割取成相应重 量分别静置处理； (2) 天然橡胶素炼：将天然橡胶、硬脂酸投入密炼机中，加压至7公斤，捏炼10分钟，捏 炼过程中持续充冷水降温，温度达到ll〇°C ±5°C时出料获得天然橡胶素炼胶；将天然橡胶 素炼胶投入开炼机中，温度控制在80°C ±5°C，5mm翻料180秒，2mm厚度飘动割取成相应重 量分别静置处理； (3) 混炼：将丁苯橡胶、已素炼静置后的天然橡胶、已素炼静置后的混炼胶A、硬脂酸、 分散剂、增塑剂、氧化锌、抗氧剂、阻燃剂、补强剂、软化剂、炭黑进行混合获得混合物，将混 合物投入到密炼机中，加压至7公斤，捏炼13分钟，温度达到125°C ±5°C时快速充冷水降 温，待温度降到102°C ±5°C时，再加入交联剂、助交联剂和发泡剂，捏炼3分钟，温度达到 120°C时出料，得到混炼胶；将混炼胶投入开炼机中开炼，温度控制在80°C ±5°C，先8mm厚 通两次，再2mm薄通两次，再5mm厚通两次； (4) 压延静置：将经步骤（3)处理后的混炼胶再次投入开炼机中进行0. 5mm厚度压延， 静置冷却8小时； (5) 挤出出片：将经过步骤（4)处理后的混炼胶再投入开炼机中，温度控制在 80 °C ± 5 °C，开炼600秒，然后再将混炼胶用挤出机以每分钟2-3米的速度挤出，挤出机出料 温度为85°C，挤出机连接的自动裁断出片输送机出片称量，静置冷却； (6) 硫化发泡成型：对经过步骤（5)调控出片后的料片进行再精确称重，装入相应的硫 化机模内发泡，硫化温度在135°C ±5°C，保持时间在30分钟，卸压即得发泡体并修边；将发 泡体发泡体装入相应的发泡机模内发泡，发泡温度在168°C ±5°C，保持时间在35分钟，卸 压即得高弹性发泡体；将高弹性发泡体在室温下自然冷却7 -10天，待产品充分冷却收缩 后入库或加工成型。
[0013] 进一步的是：所述步骤（1)、步骤（2)、步骤（3)所用的密炼机为75L菱形叶轴W 型重锤密炼机，开炼机为18吋自动翻料开炼机；所述步骤（4)所用的开炼机为16吋开炼 机；步骤（5)所用的开炼机为18吋自动翻料开炼机，挤出机为250直径长径比1 :8热喂料 单螺杆挤出机。
[0014] 通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：如上所述设计的丁苯橡胶和天然 橡胶和高苯乙烯树脂并用闭孔二次发泡材料，是对丁苯橡胶、天然橡胶、高苯乙烯树脂、硬 脂酸、分散剂、增塑剂、氧化锌、抗氧剂、补强剂、阻燃剂、交联剂、助交联剂、软化剂、炭黑和 发泡剂进行相容共混加工，以形成综合性能好、成本低、价格便宜的多元共混闭孔二次发泡 材料，共混后的综合性能指标大大超过了各橡胶单独使用时的性能，保持丁苯橡胶较好弹 性和耐磨性、耐龟裂性、抗湿滑性，加入天然橡胶增大其回弹性、伸长率、拉伸强度、撕裂强 度，加入尚苯乙稀树脂提尚制品机械刚度、制品硬度、挺性、所生广制品压纹纹路清晰性，所 生产制品在压纹纹路清晰从而耐磨、止滑功能上性能突出，无毒、无味、无污染，赋予制品以 更好的耐老化性能、更高的硬度和刚性、更大的机械强度和撕裂强度，其良好的机械性能、 弹性和优良的相容性使本品具有广泛的用途。所述丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并 用闭孔二次发泡材料的制备方法，在密炼混炼开炼基础上特别增加了天然橡胶单独素炼， 高苯乙烯树脂+天然橡胶1 :1混炼，再将两种预炼胶和丁苯橡胶混炼和压延静置，克服了三 种橡胶树脂相容性差的难点，制备工艺简单易实行，适合大批量化生产制备使用。
【具体实施方式】
[0015] 现结合具体实施例对本发明进一步说明。
[0016] 实施例1、实施例2所用到的材料来源规格如下表1所示：
表1、各原材料来源规格表 实施例1 所述丁苯橡胶和天然橡胶和高苯乙烯树脂并用闭孔二次发泡材料的制备方法，包括如 下步骤： (1) 混炼胶A素炼：将100PHR的高苯乙烯树脂、100PHR的天然橡胶、0. 2PHR的硬脂酸 投入75L菱形叶轴W型重锤密炼机中，加压至7公斤，捏炼8分钟，捏炼过程中持续充冷水 降温，温度达到1 l〇°C时出料获得混炼胶A ;将混炼胶A投入18吋自动翻料开炼机中，温度 控制在80°C，2mm翻料180秒，2mm厚度飘动割取成相应重量分别静置处理； (2) 天然橡胶素炼：将100PHR的天然橡胶、0. 2PHR的硬脂酸投入75L菱形叶轴W型 重锤密炼机中，加压至7公斤，捏炼10分钟，捏炼过程中持续充冷水降温，温度达到110°C 时出料获得天然橡胶素炼胶；将天然橡胶素炼胶投入18吋自动翻料开炼机中，温度控制在 80°C，5mm翻料180秒，2mm厚度飘动割取成相应重量分别静置处理； (3) 混炼：将100PHR的的丁苯橡胶、15PHR的已素炼静置后的天然橡胶、20PHR的已素 炼静置后的混炼胶A、1. 5PHR的硬脂酸、1PHR分散剂、1. 5PHR增塑剂、6PHR的氧化锌和3PHR 的抗氧剂、8PHR的阻燃剂、40PHR的补强剂、10PHR软化剂、8PHR的炭黑进行混合获得混合 物，将混合物投入到75L菱形叶轴W型重锤密炼机中，加压至7公斤，捏炼13分钟，温度达 至lj 125°C时快速充冷水降温，待温度降到102°C时，再加入4PHR的交联剂、3PHR的助交联剂 和4PHR的发泡剂，捏炼3分钟，温度达到120°C时出料，得到混炼胶；将混炼胶投入18吋自 动翻料开炼机开炼，温度控制在80°C，先8mm厚通两次，再2mm薄通两次，再5mm厚通两次， 使各组分原料进一步混合； (4) 压延静置：将经步骤（3)处理后的混炼胶再次投入16吋开炼机中进行0. 5mm厚度 压延，静置冷却8小时； (5) 挤出出片：将经过步骤（4)处理后的混炼胶再投入18吋自动翻料开炼机中6_厚 度开炼，温度控制在80°C，开炼600秒，使得各组分原料进一步混合并预升温；然后再将混 炼胶用250直径长径比1 :8热喂料单螺杆挤出机以每分钟2米的速度挤出，挤出机出料温 度为85°C，挤出机连接的自动裁断出片输送机出片称量，静置冷却； (6) 硫化发泡成型：对经过步骤（5)调控出片后的料片进行再精确称重，装入相应的硫 化机模内发泡，硫化温度在135°C，保持时间在30分钟，卸压即得发泡体并修边；将发泡体 装入相应的300吨发泡机模内发泡，发泡温度168°C，保持时间在