专利名称：三元乙丙橡胶为基质材料的密封条及其生产方法
技术领域：
本发明涉及橡胶制品，尤其是关于一种三元乙丙橡胶为基质材料 的密封条及其生产方法。
技术背景现有的车辆、地铁、设备、建筑用密封条的基质一般有三元乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、聚氯乙烯(PVC)等，但它们的使 用条件不尽相同。如PVC材料价格低，工艺成熟简单，但因为它 存在着老化性能差、不耐热、不环保等缺陷，欧盟、日本等发达国家 已经从立法上对PVC的使用加以限制。而国内的PVC也仅限于要求 比较低的设施上使用。而CR的耐热、耐油、耐燃性均优，作为结晶 橡胶，CR具有自补强性，可以获得较为理想的力学性能。但国内生 产的CR胶在加工上存在着很多缺陷，贮存受到一定限制。国外的 CR胶价格十分昂贵。在使用上存在着巨大的价格压力，且CR胶中 含有cr，因而对人体和环境有一定的危害，因此其使用前景也受到 一定影响。EPDM是一种饱和橡胶，具有优良的耐热、耐天候和电性 能，且价格适中，工艺成熟，是汽车、船舶、铁路、电气设备的首选 材料，是目前使用最为广泛的密封条基质。目前国内的EPDM橡胶密封条的使用功能仅限于密封，还没有 考虑到阻燃、环保等其他因素。在欧盟，所有的橡胶制品已经要求不 含亚硝胺、卤素、重金属等，但还没有对阻燃这一因素加以规定。但在美国、欧盟对地铁、建筑用门窗密封条则强行要求阻燃，这些密封条的基质大多为PVC、 CR及其他热塑性橡胶制成，不符合现行的环 保要求。目前的密封条行业存在着各个行业要求不统一的现象，阻燃 不环保，环保不阻燃。 发明内容本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种以三元乙丙橡胶作为 基质材料的密封条及其生产方法，使其具有既有环保性能又有阻燃性 能。本发明的技术方案是通过以下方式实现的 一种三元乙丙橡胶为 基质材料的密封条，其组成包含以下组分(以wtJ表示)三元乙丙橡胶:26%、氧化锌:1-1.5%、硬脂酸1-6%、聚乙二醇 0.5-1.6°/。、氢氧化铝:10-32%、硼酸锌5-16%、磷酸脂3-16%、碳 黑:7-20%、石蜡油7-21%、氧化f丐2-5%、硫0.25-0.5%、促进剂 0.65-1.5%。上述的促进剂是二丁基二硫代氨基甲酸锌0.19%、 二甲基二硫代 氨基甲酸锌0.06%、 二硫化四基甲秋兰姆0.03-0.08%、四硫化双五亚 基甲秋兰姆0.08%、硫醇基苯异噻唑0.12%、 N-环已基-2-苯并噻唑次 磺酰胺0.16- 0.97%。本发明的生产方法依次包括以下步骤l)混炼:按以上配方将三元乙丙橡胶、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸 脂、炭黑、石蜡油、吸湿剂、硬脂酸、聚乙二醇、氧化锌在捏炼机中 混炼，调节冷却水压力0. 4-0. 6MPa、气压0. 6-0. 8MPa、混炼时间600秒，待混炼胶的温度到135'C时排胶；2) 压片在开炼机上将混炼胶压片冷却，停放24h;3) 加小料按配方要求将称取上述需用的胶料，在开炼机上再加入硫和促进剂并将其均匀分散，薄通三次出片。4) :挤出a:将挤出机的螺杆温度设定为35°C、 一区40°C、 二区40°C、 三区45。C、机头50。C;b:上好口型板，先慢速加料，逐渐将转速增加到20r/min;5) 硫化a:将加热箱的温度分别调为一区250。C、 二区280。C、三区280。C;b:调好挤出和输送速度同步。c:打开微波二节，电流3A.6) 冷却将硫化好的产品经过水冷定型。 上述步骤3)中的促进剂为BZ、 PZ、 TT、 TRA、 M、 CZ。 三元乙丙橡胶是一种饱和度极高的橡胶，它的分子结构决定其具有很好的耐天候和耐热性能。为了保证胶料的力学性能和挤出性能， 增加了大量的填充炭黑、油和阻燃剂，这为改善阻燃性能和压出性能 提供较大的选择空间，同时宽的分子量分布又为其力学性能和工艺性 能提供有利条件，因为低分子的存在使得橡胶的内润滑增加，便于压 出，使得力学性能和工艺性能的统一。以往的阻燃橡胶大都采用CR橡胶或含卤素橡胶制作，因为卤素的存在使得不符合环保要求，在本发明中，考虑不能使用常规的阻燃 剂，如氯化石蜡、三氧化二锑等不符合环保要求的阻燃剂，采用氢氧 化铝和硼酸锌并用阻燃体系，因为氢氧化铝是无卤阻燃最为理想的一 种，它在燃烧时会吸收周围的热量、降低温度。同时在燃烧物的表面 生成大量结晶水，隔离燃烧物和氧的接触，从而起到阻燃效果，同时 氢氧化铝又是十分理想的抑烟剂，可以抑制燃烧物产生的气体，从而 不产生烟雾。同时选用便于压出的炭黑，大量使用分散助剂和内润滑 剂降低胶料黏度，利于压出成型，采用经过活化处理的无机填料增加 与橡胶分子的亲和，提高胶料的塑性和力学性能。
具体实施方式
一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条，其组成包含以下组分(以wt.9d表示)三元乙丙橡胶:26%、氧化锌:1-1.5%、硬脂酸:1-6%、 聚乙二醇:0.5-1.6%、氢氧化铝:10-32%、硼酸锌5-16%、磷酸脂 3-16%、碳黑:7-20%、石蜡油7-21%、氧化f!: 2-5%、硫0.25-0.5%、 促进剂0.65-1.5°/。。实施例l: 一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条，其组成包含 以下组分(以议1.%表示)三元乙丙橡胶:26%、氧化锌:1%磷酸脂、:1%、 聚乙二醇1%、氢氧化铝:15%、硼酸锌7%、磷酸脂10%、碳黑20%、 石蜡油15%、氧化钙3%、硫0.3%、促进剂0.7%。实施例2: —种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条，其组成包含 以下组分(以wt.y。表示)三元乙丙橡胶:26%、氧化锌:1.5%、硬脂 酸:5%、聚乙二醇1.5%、氢氧化铝:10%、硼酸锌15%、磷酸脂5%、碳黑10%、石蜡油20%、氧化钙4%、硫0.5%、促进剂 1.5%。本发明的生产方法依次包括以下步骤1) 混炼:按以上配方将三元乙丙橡胶、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸脂、炭黑、石蜡油、吸湿剂、硬脂酸、聚乙二醇、氧化锌在捏炼机中混炼，调节冷却水压力0.4MPa、气压0.6 MPa、混炼时间600秒， 待混炼胶的温度到135"C时排胶；2) 压片在开炼机上将混炼胶压片冷却，停放24h;3) 加小料按配方要求将称取上述需用的胶料，在开炼机上再加入硫和促进剂并将其均匀分散，薄通三次出片。上述的促进剂是二丁基二硫代氨基甲酸锌0.19%、 二甲基二硫代 氨基甲酸锌0.06%、 二硫化四基甲秋兰姆0.05%、四硫化双五亚基甲 秋兰姆0.08%、硫醇基苯异噻唑0.12%、 N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰 胺0.4%。4) :挤出a:将挤出机的螺杆温度设定为35°C、 一区40°C、 二区40°C、 三区45。C、机头50。C;b:上好口型板，先慢速加料，逐渐将转速增加到20r/min;5) 硫化a:将加热箱的温度分别调为一区25(TC、 二区28(TC、三区280。C;b:调好挤出和输送速度同步。c:打开微波二节，电流3A.6)冷却将硫化好的产品经过水冷定型。三元乙丙橡胶自身的强度比较低，要靠大量填充补强剂才会具有 工艺价值和使用价值。同时要具备阻燃效果还需填充大量的阻燃剂， 因为传统的含卤化合物和三氧化二锑、含囱或重金属不符合环保要 求，且燃烧时会产生大量烟雾。因此，只能使用效果较差的氢氧化铝 和硼酸锌，要使该产品达到阻燃效果就必须大量添加，这就使得含胶 率大幅下降，从而导致丧失部分力学性能，如强度、弹性、压变等。 要保证阻燃效果和力学性能就要减少炭黑和操作油的填充，这样又会 丧失其工艺性能，如压出困难、表面外观不良等现象。这些问题是该 项目的难点，也是整个行业的难点，三元乙丙的自粘性和互黏性比较 差，大量填充无机填料使得混炼胶的自身强度下降，黏度增加，从而 使产品压出过程中出现生热快，从而使胶料黏度下降，压出产品不致 密、表面粗糙、边缘毛等现象，要保证胶料的力学性能和挤出性能。 选用乙烯含量比较高，分子量分布比较宽的三元乙丙胶。因为高乙烯 含量的三元乙丙橡胶自身具有一定的力学性能，可以大量的填充炭 黑、油和阻燃剂，这为改善阻燃性能和压出性能提供较大的选择空间， 同时宽的分子量分布又为其力学性能和工艺性能提供有利条件，因为 低分子的存在使得橡胶的内润滑增加，便于压出，使得力学性能和工 艺性能的统一。
权利要求
1、一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条，其特征在于其组成包含以下组分(以wt.％表示)三元乙丙橡胶26％、氧化锌1-1.5％、Sa硬脂酸1-6％、聚乙二醇0.5-1.6％、氢氧化铝10-32％、硼酸锌5-16％、磷酸脂3-16％、碳黑7-20％、石蜡油7-21％、氧化钙2-5％、硫0.25-0.5％、促进剂0.65-1.5％。
2、 根据权利要求1所述的一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封 条，其特征在于其组成包含以下组分(以讨.％表示)三元乙丙橡 胶26%、氧化锌:1%、 Sa硬脂酸:l。/。、聚乙二醇1%、氢氧化铝:15%、 硼酸锌7%、磷酸脂10%、碳黑20%、石蜡油15%、氧化钙 3%、硫0.3%、促进剂0.7%。
3、 根据权利要求1所述的一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条，其特征在于其组成包含以下组分(以Wt.y。表示)三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶:26。/。、氧化锌:1.5。/。、Sa硬脂酸:5。/。、聚乙二醇1.5%、 氢氧化铝:10%、硼酸锌15°/。、磷酸脂5%、碳黑10%、石蜡油 20%、氧化转4%、硫0.5°/。、促进剂1.5%。
4、 根据权利要求3所述的一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封 条，其特征在于所述的促进剂是是二丁基二硫代氨基甲酸锌0.19%、二甲基二硫代氨基甲酸锌0.06%、 二硫化四基甲秋兰姆0.03-0.08%、 四硫化双五亚基甲秋兰姆0.08%、硫醇基苯异噻唑0.12%、 N-环已基 -2-苯并噻唑次磺酰胺0.16-0.97%。
5、 一种根据权利要求1所述的一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条的生产方法，依次包括以下步骤1) 混炼:按以上配方将三元乙丙橡胶、氢氧化铝、硼酸锌、磷酸 脂、炭黑、石蜡油、吸湿剂、硬脂酸、聚乙二醇、氧化锌在捏炼机中 混炼，调节冷却水压力0.4MPa、气压0.6 MPa、混炼时间600秒， 待混炼胶的温度到135'C时排胶；2) 压片在开炼机上将混炼胶压片冷却，停放24h;3) 加小料按配方要求将称取上述需用的胶料，在开炼机上再 加入硫和促进剂并将其均匀分散，薄通三次出片；4) :挤出a:将挤出机的螺杆温度设定为35°C、 一区40°C、 二区40°C、 三区45。C、机头50。C;b:上好口型板，先慢速加料，逐渐将转速增加到20r/min;5) 硫化-a:将加热箱的温度分别调为一区250'C、 二区28(TC、三区280。C;b:调好挤出和输送速度同步； C:打开微波二节，电流3A;6) 冷却将硫化好的产品经过水冷定型。
全文摘要
一种三元乙丙橡胶为基质材料的密封条及其生产方法，其特征在于其组成包含以下组分(以wt.％表示)三元乙丙橡胶26％、氧化锌1-1.5％、硬脂酸1-6％、聚乙二醇0.5-1.6％、氢氧化铝10-32％、硼酸锌5-16％、磷酸脂3-16％、碳黑7-20％、石蜡油7-21％、氧化钙2-5％、硫0.25-0.5％、促进剂0.65-1.5％。采用本发明，保证了胶料的力学性能和挤出性能，便于压出，采用氢氧化铝和硼酸锌并用阻燃体系，是无卤阻燃最为理想的一种，同时在燃烧物的表面生成大量结晶水，隔离燃烧物和氧的接触，从而起到阻燃效果，可以抑制燃烧物产生的气体，从而不产生烟雾。
文档编号C08K5/24GK101230248SQ200810000140
公开日2008年7月30日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者华 张, 肖建斌, 陈占勋, 黄怡建 申请人:丹阳市万奔汽车配件有限公司