专利名称：一种40度天然橡胶及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天然橡胶及其生产工艺，具体的，本发明涉及一种40度天然橡胶及其生产工艺。
背景技术：
天然橡胶指的是从天然产胶植物中制取的橡胶。天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是(C5H8)n，其成分中91% 94%是橡胶烃(聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。天然橡胶生胶无一定熔点，常温下稍带塑性，随着温度升高会慢慢软化，到130 140°C时则完全软化，在200°C左右开始分解，到270°C时则急剧分解，到温度降低则逐渐变硬，温度低到-70°C时则变成脆性物质，受冷冻的生胶加热到常温可恢复原状。天然橡胶具有很好的弹性，弹性伸长率最大可达1000%，弹性模量为2 4MPa。同时，天然橡胶具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。因为有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、 辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的表面龟裂、弹性消失、物理机械性能降低，即老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点。由于天然生胶的弹性过大，因此难以加工成各种制品。因此，天然生胶一般需要通过塑炼和混炼工艺进行加工。通过塑炼，使生胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态，并使其可塑性均勻化，以便制得质量均勻的胶料；混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺，是橡胶加工最重要的生产工艺。本质来说是配合剂在生胶中均勻分散的过程，配合剂呈分散相，生胶呈连续相。混炼过程中配合剂主要包括硫化剂、促进剂、补强剂、活性剂、防老剂、增塑剂等。橡胶隔振器是橡胶的重要用途之一，广泛用于精密设备中。橡胶隔振器的主要优点为1、可以制成各种形状和不同硬度的制品，具有良好的弹性和足够的强度；2、可使隔振系统的固有频率做的很低，并且具有较高的阻尼；3、无论在拉、压、剪切和扭转受力情况下，变形都比较大。橡胶是一种非线性的弹性材料，几乎是不可压缩的。只有在变形较小时，才可近似地作为线性体。橡胶的弹性模量与硬度密切相关，且又受到温度和形状的影响。橡胶在长期载荷作用下的静态弹性模量&随橡胶硬度的增加而增加，橡胶硬度在邵氏硬度30 70HS 之间，弹性模量变化范围为0 < & < 4。动态模量&是通过实验取得的，橡胶硬度在邵氏硬度30 70HS之间，动态弹性模量变化范围为10。橡胶的动态弹性模量与静态
弹性模量的比值平均值 =| = 2+5 nd称为动态系数，nd值越小越好。隔振器高度与变形量关系为Δ = (0. 15 0. 20) H
H= (5 6. 7) Δ在上述范围内，弹性模量变化是5 %。橡胶的硬度是决定橡胶性能的主要参数，从综合角度考虑，在隔振中使用的橡胶， 我们一般采用邵氏硬度40度 90度。根据被隔振对象总静载荷和所用的隔振器数量，求出每个隔振器承载的静载荷 W(N)。根据隔振体系要求的固有频率由隔振效率确定)，求出隔振器应具有的竖向动刚度 kzd(N/cm)
权利要求
1.一种40度天然橡胶，其原料按照质量百分比包括天然生胶50%~60%硫化剂0.5%~2.5% 中粒子热裂法炭黑 30%~42%活性剂2.05%~4.1%促进剂0.03%~0.7%防老剂0.55%~3.2%增塑剂1%~2.2%。
2.如权利要求1所述的40度天然橡胶，其特征在于，其仅由以下原料按照质量百分比组成天然生胶50%~60%硫化剂0.5% 2.5%中粒子热裂法炭黑30%~42%活性剂2.05%~4.1%促进剂0.03%~0.7%防老剂0.55% 3.2%增塑剂1% 2.2%;上述组分之和为100%。
3.如权利要求1所述的40度天然橡胶，其特征在于，其由以下原料按照质量百分比组成天然生胶52%~58%硫化剂1%~2%中粒子热裂法炭黑 34%~38%活性剂2.7%~3.45%促进剂0.2% 0.5%防老剂1.3% 2.2%增塑剂1.3%~1.9%上述组分之和为100%。
4.如权利要求1-3任一项所述的40度天然橡胶，其特征在于，所述硫化剂为硫磺、有机硫化物、过氧化物、金属氧化物、苯醌、胺类，优选硫磺、有机硫化物的一种或其混合物，特别优选硫磺；所述活性剂由无机类活性剂和有机类活性剂组成，优选由氧化锌和硬脂酸组成，特别优选由 4%氧化锌和0. 05% 0.4%硬脂酸组成，其质量百分含量为在所述原料中的百分含量；所述促进剂为噻唑类促进剂，优选2-硫醇基苯并噻唑；所述防老剂由N-苯基-β -萘胺和N-环己基-N’ -苯基对苯二胺组成，优选由0. 05 % 2. 2 % N-苯基-β -萘胺和0. 05 % 1. 2 % N-环己基-N’ -苯基对苯二胺组成，其质量百分含量为在所述原料中的百分含量；所述增塑剂为黄油。
5.如权利要求1所述的40度天然橡胶，其特征在于，其由以下原料按照质量百分比组成橡胶原料天然生胶55. 5%硫化剂硫磺1. 7%补强剂中粒子热裂法炭黑36%活性剂氧化锌2. 8%，硬脂酸0. 28%促进剂2-硫醇基苯并噻唑0. 35%防老剂N-苯基-β-萘胺1. 1%，N-环己基-N’ -苯基对苯二胺0. 56%增塑剂黄油1.71%。
6.如权利要求1-5所述的40度天然橡胶的制备方法，包括以下步骤(1)烘胶将配方规定的天然生胶置于30 70°C下，烘胶至少3小时；(2)破胶烘胶后的天然生胶立即进行破胶。破胶时辊距为0.3mm 0. 9mm ；(3)第一次塑炼将天然生胶分为至少3等份，每份重量不超过20kg。辊距为0.3mm至 0.9mm，要求打卷并调转90°进行下遍塑炼。连续过辊10至18遍；(4)停放至少3小时后，进行第二次塑炼。第二次塑炼依然是辊距调整为0.3mm至 0.9mm，打卷并调转90°进行下遍塑炼，连续过辊10至18遍。停放至少3小时后，方可进入混炼工艺；(5)混炼将塑炼好的原胶放入开炼机，使其包辊，在完全均勻包辊后，将配方规定的活性剂和防老剂混合，至少分2次加入。再过辊至少2遍，使其分散均勻，之后至少分2次轮流加入配方规定的中粒子热裂法炭黑和增塑剂，中粒子热裂法炭黑与增塑剂混炼均勻后加入配方规定的促进剂，最后加入配方规定的硫化剂。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，将天然生胶置于烘箱内进行烘胶，烘胶温度40 60°C ；烘胶时间至少4小时；步骤O)中，破胶时辊距为0. 4mm 0. 8mm,特别优选为0. 5mm 0. 7mm。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，将天然生胶分为3等份； 步骤(3)中，等分后，每份天然生胶重量不超过Wkg，进一步优选不超过16kg，特别优选不超过15kg ；步骤(3)中，辊距为0. 4mm至0. 8mm,特别优选辊距为0. 5mm至0. 7mm ； 步骤(3)中，连续过辊11至17遍，特别优选连续过辊12至15遍。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，进行第二次塑炼前，停放至少4 小时；步骤中，第二次塑炼辊距为0. 4mm至0. 8mm,特别优选辊距为0. 5mm至0. 7mm ； 步骤⑷中，连续过辊11至17遍，特别优选连续过辊12至15遍； 步骤中，第二次塑炼后，停放至少4小时后，进一步优选不超过12天，特别优选不超过10天，然后进入混炼工艺，优选将停放时间过长的生胶，重新进行塑炼； 步骤(5)中，混合后的活性剂和防老剂至少分3次加入，特别优选3次； 步骤(5)中，优选过辊2 4遍，特别优选过辊2 3遍； 步骤(5)中，中粒子热裂法炭黑和增塑剂优选至少分3次加入，特别优选3次。
10.如权利要求1-9任一项所述的40度天然橡胶的用途，其特征在于，用于制造橡胶隔振器。
全文摘要
本发明公开了一种40度天然橡胶及其生产工艺。本发明原料包括天然生胶50％～60％、硫化剂0.5％～2.5％、中粒子热裂法炭黑30％～42％、活性剂2.05％～4.1％、促进剂0.03％～0.7％、防老剂0.55％～3.2％、增塑剂1％～2.2％，经烘胶、破胶、二次塑炼、混炼，制得一种在抗老化性、扯断伸长率、耐磨性、回弹值、承载压缩量、固有频率和生产成本等方面均有显著改善的40度天然橡胶。
文档编号B29B7/00GK102417618SQ201110308878
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者方学金, 王燕生, 马薇薇 申请人:北京市长城机床附件有限责任公司