环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒及其制备方法与流程

文档序号:14967904发布日期:2018-07-20 16:38阅读:1168来源:国知局

本发明涉及橡胶助剂及其制备技术领域,具体是一种环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒及其制备方法。



背景技术:

硫化促进剂ZBEC(二苄基二硫代氨基甲酸锌)属于超速促进剂。国内外同类产品名称为Vulkacit ZBEC(拜耳公司)。ZBEC是一种新型、环保的仲氨基硫代氨基甲酸盐类硫化促进剂,在使用过程中不会产生致癌亚硝胺,硫化活性温度较低,操作较为安全,是噻唑类促进剂的优良活性剂,可用于替代PZ、EZ、ZDBC、TMTM等,用作天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶,天然胶乳和合成胶乳的主促进剂或助促进剂。在所有的二硫代氨基甲酸盐类促进剂中,ZBEC具有最长的抗焦烧性能,在乳胶中具有极好的抗早期硫化作用。环保型硫化促进剂ZBEC,是绿色环保型替代促进剂,可广泛应用于橡胶工业生产过程中。

目前关于ZBEC国内已有研究报道,但在国内未得到较大范围的应用推广,产业化生产企业相当少。由于ZBEC价格比其他超促进剂高,ZBEC在国内还未得到广泛应用,但随着国内外橡胶助剂环保化、绿色化、功能化的发展趋势,橡胶助剂技术向高效、低毒、多功能、系列化的方向发展,无毒橡胶助剂将成为发展主流。ZBEC将具有广阔的应用前景。

而值得注意的是,ZBEC为白色粉末状,混炼时若直接添加,在橡胶混炼过程中存在分散不均匀和粉尘污染的问题,且加料速度慢,混炼时间长,影响橡胶生产效率及品质。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足,提供一种环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒,按重量份数计,该母胶粒的组成为:二苄基二硫代氨基甲酸锌69~72份,橡胶基体14~20份,工业白油8~13份,饱和脂肪酸锌2~5份。

作为优选,所述的橡胶基体由三元乙丙橡胶、EVA树脂、硬脂酸和活性剂组成,所述的三元乙丙橡胶、EVA树脂、硬脂酸和活性剂的重量比为(11~16):(1~3):(1~3):(1~3)。

作为优选,按重量份数计,该母胶粒的组成为:二苄基二硫代氨基甲酸锌71份,三元乙丙橡胶13份,EVA树脂1份,硬脂酸1份,活性剂1份,工业白油10份,饱和脂肪酸锌3份。

上述环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒的制备方法,包括以下步骤:

(1)准备片状橡胶基体;

(2)按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料;

(3)将各原料分别分三次投料加入密炼机中,混合均匀后出料,出料温度80~85 ℃,得到胶料;

(4)控制主机给定转速为115~125 r/min,将步骤(3)中得到的胶料喂料至挤出机,喂料转速为35~45 r/min,该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段,其中第一段的温度为35~45 ℃,第二段至第七段的温度为60~70 ℃,最终挤制得到环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明以橡胶基体为载体,提供的环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒的制备方法简单、易操作,可有效减少后续制备母胶粒所需混炼时间;制备得到的预分散母胶粒可有效保留ZBEC的原有活性,室温下不结块,便于称量,易于配料混炼;本发明ZBEC预分散母胶粒配料后在橡胶中流动特性好,加料速度快,无粉尘飞扬,不会造成操作人员的皮肤过敏现象,原料利用率高;配料混炼后在橡胶制品中分散均匀,可确保橡胶制品的生产效率和质量。本发明的实施,对推动橡胶制造业的可持续发展具有重要意义,产业化前景广阔。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一的橡胶促进剂二硫化四丁基秋兰姆预分散母胶粒,按重量份数计,该母胶粒的组成为:二苄基二硫代氨基甲酸锌71份,三元乙丙橡胶13份,EVA树脂1份,硬脂酸1份,活性剂1份,工业白油10份,饱和脂肪酸锌3份。该母胶粒的制备方法,包括以下步骤:

(1)准备片状橡胶基体;

(2)按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料;

(3)将各原料分别分三次投料加入密炼机中,混合均匀后出料,出料温度80 ℃,得到胶料;

(4)控制主机给定转速为120 r/min,将步骤(3)中得到的胶料喂料至挤出机,喂料转速为40 r/min,该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段,其中第一段的温度为40 ℃,第二段至第七段的温度为65 ℃,最终挤制得到实施例一的环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒。目测该预分散母胶粒的外观为白色,经检测,该母胶粒的总硫含量为14.6 %,20 ℃时的密度为1.21 g/cm3,50℃的门尼粘度ML(1+4)为55.0。

实施例二的橡胶促进剂二硫化四丁基秋兰姆预分散母胶粒,按重量份数计,该母胶粒的组成为:二苄基二硫代氨基甲酸锌72份,三元乙丙橡胶14份,EVA树脂2份,硬脂酸1份,活性剂1份,工业白油8份,饱和脂肪酸锌2份。该母胶粒的制备方法,包括以下步骤:

(1)准备片状橡胶基体;

(2)按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料;

(3)将各原料分别分三次投料加入密炼机中,混合均匀后出料,出料温度82 ℃,得到胶料;

(4)控制主机给定转速为118 r/min,将步骤(3)中得到的胶料喂料至挤出机,喂料转速为39 r/min,该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段,其中第一段的温度为42 ℃,第二段至第七段的温度为66 ℃,最终挤制得到实施例二的环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒。目测该预分散母胶粒的外观为白色,经检测,该母胶粒的总硫含量为14.8 %,20 ℃时的密度为1.24 g/cm3,50℃的门尼粘度ML(1+4)为55.4。

实施例三的橡胶促进剂二硫化四丁基秋兰姆预分散母胶粒,按重量份数计,该母胶粒的组成为:二苄基二硫代氨基甲酸锌70份,三元乙丙橡胶14份,EVA树脂1份,硬脂酸1份,活性剂1份,工业白油11份,饱和脂肪酸锌2份。该母胶粒的制备方法,包括以下步骤:

(1)准备片状橡胶基体;

(2)按照配比准确称取制备母胶粒所需各原料;

(3)将各原料分别分三次投料加入密炼机中,混合均匀后出料,出料温度84 ℃,得到胶料;

(4)控制主机给定转速为122 r/min,将步骤(3)中得到的胶料喂料至挤出机,喂料转速为42 r/min,该挤出机的温控区域从进料口到出料口依次分为七段,其中第一段的温度为41 ℃,第二段至第七段的温度为64 ℃,最终挤制得到实施例三的环保型促进剂ZBEC预分散母胶粒。目测该预分散母胶粒的外观为白色,经检测,该母胶粒的总硫含量为13.9 %,20 ℃时的密度为1.19 g/cm3,50℃的门尼粘度ML(1+4)为53.7。

以上具体实施例中,制备片状橡胶基体的具体过程为:首先按照配比准确称取制备橡胶基体所需各原料,并将EVA树脂、硬脂酸和活性剂均分为三份;再将三元乙丙橡胶放入75L的密炼机中,混炼2~5分钟;然后在该密炼机中加入1/3的EVA树脂、硬脂酸和活性剂,混炼3~5分钟;之后在该密炼机中再加入1/3的EVA树脂、硬脂酸和活性剂,混炼至密炼机中温度升至80±2℃,再向密炼机中加入余下的1/3的EVA树脂、硬脂酸和活性剂,混炼至95±2℃,排胶,得到橡胶基体胶料;最后将橡胶基体胶料在开炼机上常温薄通三次导胶下片,即得到片状橡胶基体。

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