环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶助剂及其制备技术领域，具体是一种环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]秋兰姆类促进剂是在橡胶制品中广泛应用的硫化促进剂，包括一硫化秋兰姆、二硫化秋兰姆和多硫化秋兰姆，其中二硫化秋兰姆和多硫化秋兰姆在常规硫化温度下易释放出活性硫，使胶料“无硫硫化”。用二硫化秋兰姆促进剂时，多采用二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(促进剂TETD)等。近年来，许多科学家认为含有亚硝基的化合物是致癌物质。而被应用多年的秋兰姆促进剂(TMTD、TETD)等在硫化时会产生致癌的亚硝基胺。随着REACH法规的提出，无毒环保的产品受到广泛的关注。特别是橡胶制品释放出的易致癌N-亚硝胺问题，亚硝胺在人体内可能会将DNA烷基化，最终诱发癌症。亚硝胺不仅可以通过呼吸道、消化道等进入人体，也可以通过皮肤的吸收进入体内诱发癌症。为了避免秋兰姆类促进剂给人们带来的危害，出现了秋兰姆类促进剂的替代品一一二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)，虽仍属秋兰姆类，但因生成的二苄基亚硝胺分子量大，熔点高，是既然不挥发又不溶于水的非致癌性的物质，并且生成的二苄基亚硝胺的量极少，此外，由于TBzTD是非极性的，所以也不会产生喷霜。
[0003]TBzTD是橡胶促进剂秋兰姆类产品之一，为超速硫化促进剂，适用于天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶和乳胶，其硫化促进效果与TMTD相似，硫化速度稍逊于TMTD，但稳定性胜于TMTD。该产品广泛适用于制造电线电缆、轮胎、胶带、着色透明制品、鞋类、耐热制品等，并且不产生可致癌亚硝胺，是绿色、安全、环保、高效的橡胶硫化促进剂，可替代二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(促进剂TETD)、二硫化甲基苯基秋兰姆(MPhTD)，加工安全性更好，拥有更长的焦烧时间，可作为天然橡胶、丁基橡胶和丁苯橡胶的快速硫化主促进剂或助促进剂，有时也可用于PVC橡胶硫化抑制剂。TBzTD分子量大，熔点高，不易分解，故不产生可致癌亚硝胺，目前，已成为极具发展潜力的秋兰姆类硫化促进剂新品种。
[0004]然而TBzTD是一种淡黄色粉末，作为促进剂添加至橡胶中时，其在橡胶中分散是否均匀对橡胶制品的外观和性能影响较大。粉末状的TBzTD在橡胶混炼过程中若直接添加，存在分散不均匀和粉尘飞扬的问题，粉尘飞扬会使操作工皮肤产生过敏现象，影响工人身体健康，同时会造成环境污染问题。而为解决TBzTD在橡胶中的分散性问题，提高其分散均匀性，现有通常的做法是提高橡胶混炼温度和延长混炼时间等，但这会造成交联过度，降低橡胶生产效率，增加生产成本，提高生产能耗。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒及其制备方法，将TBzTD制备成母粒，以提高TBzTD在高端橡胶制品制备混炼过程中的分散效率和环保性，提高配方的精确性和TBzTD有效成分的分散性，同时提高TBzTD与橡胶的相容性，并减少粉尘污染、改善工作环境。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆69?82份，橡胶载体10?16份，EVA树脂3?5份，硬脂酸锌I?6份，橡胶油I?10份。
[0007]作为优选，所述的橡胶载体包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸酯橡胶和氯醇橡胶中的任一种或两种。
[0008]作为优选，还包括金属氧化物粉末I?5份，所述的金属氧化物粉末为氧化镁、氧化锌和氧化铅中的任一种，所述的金属氧化物的平均粒径为I?30微米。
[0009]作为优选，按重量份数计，该母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆70份，橡胶载体13份，EVA树脂5份，硬脂酸锌3份，橡胶油9份。
[0010]上述环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒的制备方法，包括以下步骤:
(O按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；
(2)将橡胶载体按配比投入到密炼机中，在温度为65?85°C、转速为40?55 r/min的条件下混炼3?8 min ；
(3)将余下的各原料投入到步骤(2)的密炼机中，在温度为65?85°C、转速为40?55 r/min的条件下继续混炼4?9 min，得到胶料；
(4)将步骤(3)混炼后所得胶料喂料至挤出机，挤出、切粒，即得到环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。
[0011]作为优选，步骤(4)中，将步骤(3)中得到的胶料喂料至挤出机，经80?100目的滤网过滤后挤出切粒，即得到环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。母胶粒制备时，过滤后造粒，使制备得到的母胶粒无杂质和灰尘，后续用于制造橡胶挤出制品时不会产生滤网堵塞现象，尤其适用于对质量及精度要求较高的橡胶挤出制品，能降低橡胶挤出制品的废品率，提尚成品率。
[0012]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明提供的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒及其制备方法，通过将TBzTD加工成预分散母胶粒，便于其更好更准确地使用。采用TBzTD-70预分散母胶粒，可提高TBzTD在高端橡胶制品制备混炼过程中的分散效率和环保性，便于称量，提高配方的精确性和TBzTD有效成分的分散性，同时提高TBzTD与橡胶的相容性，并有效减少粉尘污染、改善工作环境，性价比高，适用范围广，市场前景广阔。
【具体实施方式】
[0013]以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
[0014]实施例一的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆70份，三元乙丙橡胶13份，EVA树脂5份，硬脂酸锌3份，橡胶油9份，该母胶粒的制备方法，包括以下步骤:
(O按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；
(2)将三元乙丙橡胶按配比投入到密炼机中，在温度为70°C、转速为50 r/min的条件下混炼5 min ；
(3)将二硫化四苄基秋兰姆、EVA树脂、硬脂酸锌和橡胶油投入到步骤(2)的密炼机中，在温度为70 °C、转速为50 r/min的条件下继续混炼4 min，得到胶料；
(4)将步骤(3)混炼后所得胶料喂料至挤出机，经80目的滤网过滤后挤出切粒，即得到实施例一的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。经检测，该母胶20°C的密度为1.14 g/cm3，50°C 的门尼粘度 ML (1+4)为 49.9。
[0015]实施例二的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆75份，丁腈橡胶10份，EVA树脂4份，硬脂酸锌I份，氧化铅粉末I份，橡胶油9份，该母胶粒的制备方法，包括以下步骤:
(O按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；
(2)将丁腈橡胶按配比投入到密炼机中，在温度为75°C、转速为45 r/min的条件下混炼 6 min ；
(3)将二硫化四苄基秋兰姆、EVA树脂、硬脂酸锌、氧化铅粉末和橡胶油投入到步骤(2)的密炼机中，在温度为75 °C、转速为45 r/min的条件下继续混炼5 min，得到胶料；
(4)将步骤(3)混炼后所得胶料喂料至挤出机，挤出、切粒，即得到实施例二的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。经检测，该母胶20°C的密度为1.16 g/cm3，50°C的门尼粘度ML (1+4)为 50.3。
[0016]实施例三的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆80份，三元乙丙橡胶5份，二元乙丙橡胶5份，EVA树脂3份，硬脂酸锌2份，橡胶油5份，该母胶粒的制备方法，包括以下步骤:
(O按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料；
(2)将三元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶按配比投入到密炼机中，在温度为85°C、转速为55 r/min的条件下混炼5 min ；
(3)将二硫化四苄基秋兰姆、EVA树脂、硬脂酸锌和橡胶油投入到步骤(2)的密炼机中，在温度为85 °C、转速为55 r/min的条件下继续混炼5 min，得到胶料；
(4)将步骤(3)混炼后所得胶料喂料至挤出机，经100目的滤网过滤后挤出切粒，即得到实施例三的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。经检测，该母胶20°C的密度为1.13 g/cm3，50°C 的门尼粘度 ML (1+4)为 50.0。
【主权项】
1.环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒，其特征在于，按重量份数计，该母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆69?82份，橡胶载体10?16份，EVA树脂3?5份，硬脂酸锌I?6份，橡胶油I?10份。2.根据权利要求1所述的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒，其特征在于，所述的橡胶载体包括三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸酯橡胶和氯醇橡胶中的任一种或两种。3.根据权利要求1或2所述的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒，其特征在于，还包括金属氧化物粉末I?5份，所述的金属氧化物粉末为氧化镁、氧化锌和氧化铅中的任一种，所述的金属氧化物的平均粒径为I?30微米。4.根据权利要求1所述的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒，其特征在于，按重量份数计，该母胶粒的组成为:二硫化四苄基秋兰姆70份，橡胶载体13份，EVA树脂5份，硬脂酸锌3份，橡胶油9份。5.权利要求1?4中任一项所述的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (O按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料； (2)将橡胶载体按配比投入到密炼机中，在温度为65?85°C、转速为40?55 r/min的条件下混炼3?8 min ； (3)将余下的各原料投入到步骤(2)的密炼机中，在温度为65?85°C、转速为40?55 r/min的条件下继续混炼4?9 min，得到胶料； (4)将步骤(3)混炼后所得胶料喂料至挤出机，挤出、切粒，即得到环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。6.根据权利要求5所述的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将步骤(3)中得到的胶料喂料至挤出机，经80?100目的滤网过滤后挤出切粒，即得到环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒。
【专利摘要】本发明公开的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒，按重量份数计，该母胶粒的组成为：二硫化四苄基秋兰姆69～82份，橡胶载体10～16份，EVA树脂3～5份，硬脂酸锌1～6份，橡胶油1～10份；本发明提供的环保型橡胶助剂TBzTD预分散母胶粒及其制备方法，通过将TBzTD加工成预分散母胶粒，便于其更好更准确地使用；采用TBzTD-70预分散母胶粒，可提高TBzTD在高端橡胶制品制备混炼过程中的分散效率和环保性，便于称量，提高配方的精确性和TBzTD有效成分的分散性，同时提高TBzTD与橡胶的相容性，并有效减少粉尘污染、改善工作环境，性价比高，适用范围广，市场前景广阔。
【IPC分类】C08K5/098, C08L9/02, C08L23/16, C08L33/04, C08L71/03, C08L9/06, C08K5/40, C08J3/22, C08L23/08, C08K3/22
【公开号】CN105111539
【申请号】CN201510567709
【发明人】连千荣, 赵奕玲
【申请人】宁波硫华聚合物有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月9日