专利名称：一种橡胶制品及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶制品及其制备工艺，属于化工技术领域。
背景技术：
橡胶是一种有弹性的碳氢化合物聚合，未经加工时以乳剂的形态存在，可分为天然橡胶和人工合成橡胶。而三元乙丙橡胶是人工合成橡胶中的一种，三元乙丙橡胶具有较好的耐老化性、耐化学品性、耐低温性及介电性能，所以用途比较广泛，主要应用于房屋建筑、电线电缆、汽车工业等领域。房屋建筑方面，主要用于房顶单层放水卷材等；电线电缆方面，主要用于民用和商用建筑的输出线、建筑用电线、矿用电缆、核电站用电缆、汽车点火线、控制及信号电缆等；汽车工业方面，主要用于汽车、卡车和公共汽车轮胎和非轮胎部件如汽车的水箱及加热软管、密封条、橡胶带、车身及底盘的部件、挡雨条、底板和环管等，已经成为仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶和异戊橡胶的大品种合成橡胶。
而橡胶助剂在三元乙丙橡胶行业中的作用是显而易见的。如果没有多种多样的助剂，纵有再多、再好的生胶也不能加工成工农业生产、国防建设和人民生活中所需要的各种橡胶和塑料制品。橡胶助剂主要有防止橡胶制品老化，提高某些机械性能，延长使用时间的功能，橡胶助剂主要有防老剂、硫化剂、硫化促进剂、分散剂、偶联剂等。曾有人申请名称为“原位改性炭黑补强三元乙丙橡胶及其制备方法”(200410022841.9)的专利。它是以含有多官能团的单体为改性剂，直接加入到含有炭黑的三元乙丙橡胶中，一方面利用单体中的活性基团与炭黑表面的活性官能团形成化学键结合；另一方面，利用单体中的不饱和双键与橡胶分子链进行反应，该专利申请虽然利用以上的作用方式提高有机高分子与无机填料之间的界面亲和力，改善炭黑在橡胶基体中的分散状态。但是该专利申请所制得的橡胶制品不仅与其它物质相接触时会造成其它物质色泽的变化如与汽车金属漆接触后会造成变色；此外由于其自身的润滑度不够，所以不易装配；后来有人想到在采用润滑油来提高橡胶制品的润滑性能如中国专利申请(99112640.8)三元乙丙耐高温高压合成橡胶及其制造方法。该专利申请涉及一种三元乙丙耐高温高压合成橡胶及其制造方法，该专利申请采用三元乙丙橡胶、硫磺、DCP、氧化锌、硬脂酸、高耐磨炭黑、喷雾炭黑、防剂RD、石蜡油等一定量配比经过多个步骤混炼而成。在该专利申请中虽然加入石蜡油等润滑油类，但是由于橡胶制品对润滑油会发生溶胀，从而引起性能的下降。
发明内容
本发明针对现有技术的橡胶件和其它物质接触后发生化学反应或物理映射造成其它物质色泽的变化以及由于对润滑油的使用，从而造成橡胶件性能的下降的缺点，提供了一种橡胶制品及其制备工艺；使用该原料和工艺所制的橡胶制品不仅与其它物质接触时不会造成其它物质色泽的变化而且在装配时能产生自润滑，易于装配。
本发明的上述目的是通过以下技术方案解决的一种橡胶制品，其特征在于它包括下述重量配比的原料三元乙丙橡胶 100份氧化锌 4～6份硬脂酸 0.5～1.5份炭黑 50～150份防老剂 1～4份填充油 10～70份脂肪酸酰胺 0.1～5份硫化促进剂 0.2～5份二甲基双(叔丁基过氧基)己烷 1～15份。
其中脂肪酸酰胺能迁徙到橡胶产品的表面形成一层隋性薄膜，使橡胶与其接触物不发生化学反应，而二甲基双(叔丁基过氧基)己烷能不仅能使橡胶发生分子的交联起到硫化剂的作用，而且价格较便宜，大大节省了橡胶制品的成本；填充油为石蜡油系列可以增加橡胶的可塑性，调整胶料的硬度，改善橡胶的低温屈挠性能，易于胶料的压延压出。
作为优选，所述原料的优化重量配比为三元乙丙橡胶 100份氧化锌5份硬脂酸1份炭黑 60～120份防老剂2～3份填充油20～60份脂肪酸酰胺0.1～3份硫化促进剂0.2～5份二甲基双(叔丁基过氧基)己烷2～10份。
在上述的橡胶制品中，所述的硫化促进剂为下述按重量配比的二硫化二苯并噻唑0.4～2.5份或2-硫醇基苯并噻唑0.2～2.5份中的一种或两种。所述的二硫化二苯并噻唑简称DM，2-硫醇基苯并噻唑简称M，它们是硫化剂的催化物质，可以加速橡胶的硫化过程。
在上述的橡胶制品中，所述的原料中还含有重量配比为2～4份的过氧化二异丙苯。过氧化二异丙苯简称DCP，可以和二甲基双(叔丁基过氧基)己烷以及二硫化二苯并噻唑或2-硫醇基苯并噻唑对橡胶建立硫化系统，大大提高橡胶的硫化效率。
在上述的橡胶制品中，所述的防老剂为防老剂RD或防老剂MD中的一种或两种；防老剂RD是抗光、氧作用的防老剂；防老剂MD提高橡胶对温度的抵抗能力。
上述的橡胶制品的制备工艺，可按以下步骤进行(1)炼胶将三元乙丙橡胶的生胶100份、氧化锌4～6份，硬脂酸0.5～1.5份，炭黑60～120份，填充油10～70份在密炼机上进行密炼，密炼的温度为100～140℃，密炼时间为6～8min；将上述经过密炼后的三元乙丙橡胶加入防老剂1～4份，脂肪酸酰胺0.1～5份，硫化促进剂0.2～5份，硫化剂1～20份在开炼机上进行开炼，开炼的温度为50～80℃，开炼时间为15～20min；(2)放置将上述经过炼胶后的三元乙丙橡胶在温度20～40℃的条件下，停放大于20小时；(3)硫化将上述放置后的三元乙丙橡胶在温度为160～200℃的条件下进行硫化，硫化时间为10～40分钟，硫化后即得橡胶制品。
作为优选，所述的步骤(1)中密炼的温度为110～130℃，密炼的时间为7min；开炼的温度为60～70℃，开炼的时间为20min。
作为优选，所述的步骤(3)中硫化的温度为170℃，硫化的时间为15分钟。
一般橡胶制品造成其它物质的色泽变化是由于它们接触后发生化学反应或物理渗透造成的，本发明在选择橡胶原料时要考虑了这个原理，通过各种原料的相互配合消除了现有技术的缺陷，使得本发明所制得橡胶制品和其他物质接触后不发生化学反应或物理渗透；此外由于硫化剂及其它橡胶助剂不完全反应，这些物质的化学自由基就会对其它物质进行自由基的结合，从而造成色泽的变化，在本发明中对橡胶制品成形过程进行严格的控制，特别控制了硫化条件，使得硫化的程度使得各种硫化剂及其它橡胶助剂得以完全化学反应。
在橡胶制品进行装配时，现有技术一般采用润滑剂，但是橡胶对润滑剂会发生溶胀，从而造成性能的下降。本发明人通过长期研究发现采用一些特别的脂类作为添加剂，在硫化时起动自动脱模的作用并且在硫化后能在产品表面形成一种润滑膜，易于下道工序的作业。
因此，本发明具有以下优点1、利用本发明的原料及生产工艺制得的橡胶制品与其它物质相接触后不会造成其它物质色泽的变化；2、利用本发明的原料及生产工艺制得的橡胶制品制成的橡胶产品在装配时能产生自润滑，易于装配，不需要另加装配润滑油。
具体实施例方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1按照表1的原料，在三元乙丙生胶中加入氧化锌、硬脂酸、碳黑，在密封式炼胶机上密炼，密炼的温度100℃；然后加入防老剂、脂肪酸酰胺、硫化促进剂、硫化剂在开放式炼胶机上混炼，混炼的温度60℃；混炼后在20℃放置25小时后，在170℃硫化20分钟。所得的橡胶制品的物理机械性能列于表2。
表1基本原料
表2橡胶制品的性能
实施例2按照表3的原料，在三元乙丙生胶中加入氧化锌、硬脂酸、碳黑、填充油，在密封式炼胶机上密炼，密炼的温度110℃；然后加入防老剂、脂肪酸酰胺、硫化促进剂、硫化剂在开放式炼胶机上混炼，混炼的温度70℃；混炼后在25℃放置24小时后，在170℃硫化15分钟。所得的橡胶制品的物理机械性能列于表4。
表3基本原料
表4橡胶制品的性能
实施例3按照表5的原料，在三元乙丙生胶中加入氧化锌、硬脂酸、碳黑、填充油，在密封式炼胶机上密炼(密炼的温度120℃；然后加入防老剂、脂肪酸酰胺、硫化促进剂、硫化剂在开放式炼胶机上混炼，混炼的温度65℃；混炼后在30℃放置22小时后，在180℃硫化13分钟。所得的橡胶制品的物理机械性能列于表6。
表5基本原料
表6橡胶制品的性能
实施例4按照表7的原料，在三元乙丙生胶中加入氧化锌、硬脂酸、碳黑、填充油，在密封式炼胶机上密炼，密炼的温度130℃；然后加入防老剂、脂肪酸酰胺、硫化促进剂、硫化剂在开放式炼胶机上后在35℃放置20小时后，在190℃硫化10分钟。所得的橡胶制品的物理机械性能列于表8。
表7基本原料
表8橡胶制品的性能
实施例5按照表9的原料，在三元乙丙生胶中加入氧化锌、硬脂酸、碳黑、填充油，在密封式炼胶机上密炼，密炼的温度140℃；然后加入防老剂、脂肪酸酰胺、硫化促进剂、硫化剂在开放式炼胶机上混炼，混炼的温度80℃；混炼后在40℃放置20小时后，在200℃硫化10分钟。所得的橡胶制品的物理机械性能列于表10。
表9基本原料
10橡胶制品的性能
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
权利要求
1.一种橡胶制品，其特征在于，它包括下述重量配比的原料三元乙丙橡胶 100份氧化锌 4～6份硬脂酸 0.5～1.5份炭黑 50～150份防老剂 1～4份填充油 10～70份脂肪酸酰胺 0.1～5份硫化促进剂 0.2～5份二甲基双(叔丁基过氧基)己烷 1～15份。
2.根据权利要求1所述的橡胶制品，其特征在于，所述原料的优化重量配比为三元乙丙橡胶 100份氧化锌 5份硬脂酸 1份炭黑 60～120份防老剂 2～3份填充油 20～60份脂肪酸酰胺 0.1～3份硫化促进剂 0.2～5份二甲基双(叔丁基过氧基)己烷 2～10份。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶制品，其特征在于，所述的硫化促进剂为下述按重量配比的二硫化二苯并噻唑0.4～2.5份或2-硫醇基苯并噻唑0.2～2.5份中的一种或两种。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶制品，其特征在于，所述的原料中还含有重量配比为2～4份的过氧化二异丙苯。
5.根据权利要求1或2所述的橡胶制品，其特征在于，所述的防老剂为防老剂RD或防老剂MD中的一种或两种。
6.根据权利要求4所述的橡胶制品，其特征在于，所述的防老剂为防老剂RD或防老剂MD中的一种或两种。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的橡胶制品的制备工艺，其特征在于，该工艺是按以下步骤进行(1)炼胶将三元乙丙橡胶的生胶100份、氧化锌4～6份，硬脂酸0.5～1.5份，炭黑60～120份，填充油10～70份在密炼机上进行密炼，密炼的温度为100～140℃，密炼时间为6～8min；将上述经过密炼后的三元乙丙橡胶加入防老剂1～4份，脂肪酸酰胺0.1～5份，硫化促进剂0.2～5份，硫化剂1～20份在开炼机上进行开炼，开炼的温度为50～80℃，开炼时间为15～20min；(2)放置将上述经过炼胶后的三元乙丙橡胶在温度20～40℃的条件下，停放大于20小时；(3)硫化将上述放置后的三元乙丙橡胶在温度为160～200℃的条件下进行硫化，硫化时间为10～40分钟，硫化后即得橡胶制品。
8.根据权利要求7所述的橡胶制品的制备工艺，其特征在于，所述的步骤(1)中密炼的温度为110～130℃，密炼的时间为7min；开炼的温度为60～70℃，开炼的时间为20min。
9.根据权利要求7所述的橡胶制品的制备工艺，其特征在于，所述的的步骤(3)中硫化的温度为170℃，硫化的时间为15分钟。
全文摘要
本发明提供了一种橡胶制品及其制备工艺，属于化工技术领域。本橡胶制品包括下述原料三元乙丙橡胶、氧化锌、硬脂酸、炭黑、防老剂、填充油、脂肪酸酰胺、硫化促进剂等。其中脂肪酸酰胺能迁徙到橡胶产品的表面形成一层隋性薄膜，使橡胶与其接触物不发生化学反应。上述的橡胶制品的制备工艺是通过(1)炼胶(2)放置(3)硫化来完成的。利用本发明的原料及生产工艺制得的橡胶制品与其它物质相接触后不会造成其它物质色泽的变化；所制得的橡胶制品在装配时能产生自润滑，易于装配，不需要另加装配润滑油。
文档编号C08J3/24GK1775845SQ20051006201
公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者骆联盟 申请人:浙江骆氏实业发展有限公司