一种epdm发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发泡材料领域，尤其涉及一种EPDM发泡材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 以塑料、橡胶、弹性体等高分子材料为基体，内部充满气泡的孔状结构材料称为聚 合物发泡材料。作为发泡材料中的一大类，聚合物发泡材料可以分为诸多品种，绝大部分热 固性塑料和热塑性塑料一级橡胶均能被加工成发泡材料，其中以聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙 烯等聚合物为基体的发泡材料最为常见。在日常生活用品、运动领域、交通领域、建筑设施 等行业中均可见证聚合物发泡材料的存在。
[0003] 三元乙丙橡胶（EPDM)是由乙烯、丙烯以及少量的第三单体共聚而成的橡胶，它 的主链上是由化学稳定的饱和烃组成，只是在侧链中含有不饱和双键，分子内无极性取代 基，分子内聚能低，分子链在较宽的温度范围内保持柔性；因而具有优异的化学稳定性，耐 老化性、耐化学药品性、电绝缘性，冲击弹性和低温性能，以及耐热水性能等；三元乙丙橡胶 (EPDM)泡沫材料具有优异的缓冲、密封、隔热、隔音等性能，可应用于建筑、交通运输、包装 等领域。
[0004] 由于现在工业中许多领域对EPDM发泡材料的能量吸收率、拉伸强度、断裂伸长 率、撕裂强度、耐高温、阻尼等性能有更高的要求，因此研发出新型的EPDM发泡材料使其具 备上述优良的性能，显得格外重要。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中的不足，本发明提供了一种力 学性能较好、低温阻尼性能优良、能量吸收率较高、生产工艺简单且生产成本较低的一种 EPDM发泡材料及其制备方法。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种EPDM发泡材料，由以下重量份配比的 原料制得：
[0007]
[0008] 具体地，所述EPDM门尼粘度为40,乙烯含量为55wt%，ENB含量为5. 0。
[0009] 本发明还提供了一种制备EPDM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：
[0010] Sl、塑炼：先将EPDM基料在开炼机中塑炼5min，得到混炼胶1 ;
[0011] S2、混炼：再依次加入炭黑、石蜡油、氧化钙和硬脂酸，进行混炼，得到混炼胶2 ;
[0012] S3、预硫化：向所述混炼胶2中加入硫磺进行预硫化，得到预硫化胶；
[0013] S4、二次混炼：向所述预硫化胶中加入硫磺和硫化体继续混炼5min，得到混凝胶 3 ；
[0014] S5、出片制样：将所述步骤S4中的混凝胶3进行出片制样，试样标准为 IOcmX IOcmX 0. 5cm ；
[0015] S6、发泡：将所述步骤S5中的样品在热循环烘箱中进行自由发泡，得到发泡材料。
[0016] 进一步地，所述步骤Sl中的开炼机为双辊式开炼机，所述双辊式开炼机的辊温为 40 Γ 〇
[0017] 进一步地，所述步骤S2中的混炼温度为50°C，混炼时间为lOmin。
[0018] 进一步地，所述步骤S3中的预硫化温度为170°C，时间为lOmin。
[0019] 进一步地，所述步骤S6中的发泡温度为180~195°C，时间为10~30min。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] (1)本发明采用的发泡方法为热空气自由发泡，制得的EPDM发泡材料具有较低的 发泡胶密度、较好的力学性能、较均匀的泡孔结构。
[0022] (2)本发明生产EPDM工艺过程中使用了预硫化工艺，使胶料在发泡之前建立一定 的交联度为手段，一方面延长了橡胶分子链的松弛时间，使发泡过程中从一种平衡状态向 另一种平衡状态的转化速率降低，提高了泡孔结构的稳定性；另一方面通过控制交联速率， 减少了发泡剂的早期浪费，提高了发泡剂的利用效率。
[0023] (3)本发明采用的发泡剂用量为12phr时，材料的能量吸收率最高。
[0024] (4)本发明制备的EPDM发泡材料，玻化温度在-30~-40 °C，损耗正切峰值为 0. 8~I. 0,满足了阻尼用聚合物材料的相关要求。
【具体实施方式】
[0025] 下面对本实发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围。
[0026] 实施例1 :
[0027] 本实施例公开了一种EPDM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡 胶EPDM lOOphr、炭黑N550 20phr、石錯油30phr、偶氮二甲酰胺8phr、硫磺1.5phr、促进剂 D 0. 5phr、促进剂MBT I. 5phr、促进剂TMTD 0. 5phr、氧化|丐2phr、氧化锌5phr和硬脂酸 3phr，所述EPDM门尼粘度为40,乙烯含量为55wt %，ENB含量为5. 0。
[0028] 本实施例还公开了制备所述EPDM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：S1、塑炼： 先将EPDM基料在辊温为40°C的双辊式开炼机中塑炼5min，得到混炼胶I ;S2、混炼：再依次 加入炭黑、石蜡油、氧化钙和硬脂酸，与50°C混炼lOmin，得到混炼胶2 ;S3、预硫化：向所述 混炼胶2中加入硫磺进行预硫化，预硫化温度为170°C，时间为lOmin，得到预硫化胶；S4、 二次混炼：向所述预硫化胶中加入硫磺和硫化体继续混炼5min，得到混凝胶3 ;S5、出片制 样：将所述步骤S4中的混凝胶3进行出片制样，试样标准为IOcmX IOcmXO. 5cm ;S6、发泡： 将所述步骤S5中的样品在热循环烘箱中于180~195°C进行自由发泡，发泡时间为10~ 30min，得到发泡材料。
[0029] 实施例2 :
[0030] 本实施例公开了一种EPDM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡 胶EPDM lOOphr、炭黑N550 20phr、石錯油40phr、偶氮二甲酰胺12phr、硫磺I. 5phr、促进 剂D 0. 5phr、促进剂MBT 1.5phr、促进剂TMTD 0. 5phr、氧化氧化锌5phr和硬脂酸 3phr，所述EPDM门尼粘度为40,乙烯含量为55wt %，ENB含量为5. 0。
[0031] 本实施例还公开了制备所述EPDM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：S1、塑炼： 先将EPDM基料在辊温为40°C的双辊式开炼机中塑炼5min，得到混炼胶I ;S2、混炼：再依次 加入炭黑、石蜡油、氧化钙和硬脂酸，与50°C混炼10min，得到混炼胶2 ;S3、预硫化：向所述 混炼胶2中加入硫磺进行预硫化，预硫化温度为170°C，时间为10min，得到预硫化胶；S4、 二次混炼：向所述预硫化胶中加入硫磺和硫化体继续混炼5min，得到混凝胶3 ;S5、出片制 样：将所述步骤S4中的混凝胶3进行出片制样，试样标准为IOcmX IOcmXO. 5cm ;S6、发泡： 将所述步骤S5中的样品在热循环烘箱中于180~195°C进行自由发泡，发泡时间为10~ 30min，得到发泡材料。
[0032] 实施例3 :
[0033] 本实施例公开了一种EPDM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡 胶EPDM 100phr、炭黑N550 50phr、石錯油30phr、偶氮二甲酰胺15phr、硫磺I. 5phr、促进 剂D 0· 5phr、促进剂MBT I. 5phr、促进剂TMTD0. 5phr、氧化|丐2phr、氧化锌5phr和硬脂酸 3phr，所述EPDM门尼粘度为40,乙烯含量为55wt %，ENB含量为5. 0。
[0034] 本实施例还公开了制备所述EPDM发泡材料的方法，具体包括以下步骤：S1、塑炼： 先将EPDM基料在辊温为40°C的双辊式开炼机中塑炼5min，得到混炼胶I ;S2、混炼：再依次 加入炭黑、石蜡油、氧化钙和硬脂酸，与50°C混炼lOmin，得到混炼胶2 ;S3、预硫化：向所述 混炼胶2中加入硫磺进行预硫化，预硫化温度为170°C，时间为lOmin，得到预硫化胶；S4、 二次混炼：向所述预硫化胶中加入硫磺和硫化体继续混炼5min，得到混凝胶3 ;S5、出片制 样：将所述步骤S4中的混凝胶3进行出片制样，试样标准为IOcmX IOcmXO. 5cm ;S6、发泡： 将所述步骤S5中的样品在热循环烘箱中于180~195°C进行自由发泡，发泡时间为10~ 30min，得到发泡材料。
[0035] 本发明的有益效果是：
[0036] (1)本发明采用的发泡方法为热空气自由发泡，制得的EPDM发泡材料具有较低的 发泡胶密度、较好的力学性能、较均匀的泡孔结构。
[0037] (2)本发明生产EPDM工艺过程中使用了预硫化工艺，使胶料在发泡之前建立一定 的交联度为手段，一方面延长了橡胶分子链的松弛时间，使发泡过程中从一种平衡状态向 另一种平衡状态的转化速率降低，提高了泡孔结构的稳定性；另一方面通过控制交联速率， 减少了发泡剂的早期浪费，提高了发泡剂的利用效率。
[0038] (3)本发明采用的发泡剂用量为12phr时，材料的能量吸收率最高。
[0039] (4)本发明制备的EPDM发泡材料，玻化温度在-30~-40 °C，损耗正切峰值为 0. 8~1. 0,满足了阻尼用聚合物材料的相关要求。
[0040] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种EPDM发泡材料，其特征在于，由以下重量份配比的原料制得：2. 根据权利要求1所述的一种EPDM发泡材料，其特征在于，所述EPDM门尼粘度为40， 乙烯含量为55wt %，ENB含量为5. 0。3. -种制备如权利要求1所述的EPDM发泡材料的方法，其特征在于包括以下步骤： 51、 塑炼：先将EPDM基料在开炼机中塑炼5min，得到混炼胶1 ; 52、 混炼：再依次加入炭黑、石蜡油、氧化钙和硬脂酸，进行混炼，得到混炼胶2 ; 53、 预硫化：向所述混炼胶2中加入硫磺进行预硫化，得到预硫化胶； 54、 二次混炼：向所述预硫化胶中加入硫磺和硫化体继续混炼5min，得到混凝胶3 ; 55、 出片制样：将所述步骤S4中的混凝胶3进行出片制样，试样标准为 IOcmX IOcmX 0. 5cm ； 56、 发泡：将所述步骤S5中的样品在热循环烘箱中进行自由发泡，得到发泡材料。4. 根据权利要求3所述的制备EPDM发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤Sl中的开 炼机为双辊式开炼机，所述双辊式开炼机的辊温为40 °C。5. 根据权利要求4所述的制备EPDM发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤S2中的混 炼温度为50°C，混炼时间为IOmin。6. 根据权利要求5所述的制备EPDM发泡材料的方法，其特征在于，所述步骤S3中的预 硫化温度为170°C，时间为lOmin。7. 根据权利要求4-6中任意一项权利要求所述的制备EPDM发泡材料的方法，其特征在 于，所述步骤S6中的发泡温度为180~195°C，时间为10~30min。
【专利摘要】本发明涉及发泡材料领域，公开了一种EPDM发泡材料，由以下重量份配比的原料制得：三元乙丙橡胶EPDM？100phr、炭黑N55020～50phr、石蜡油30phr、偶氮二甲酰胺3～15phr、硫磺1.5phr、促进剂D？0.5phr、促进剂MBT？1.5phr、促进剂TMTD？0.5phr、氧化钙2phr、氧化锌5phr和硬脂酸3phr；本发明也公开了制备所述EPDM发泡材料的方法，该方法工艺简单、生产成本低、且制备的EPDM发泡材料力学性能较好、低温阻尼性能优良、能量吸收率较高。
【IPC分类】C08K3/22, C08K5/31, C08K5/47, C08K3/04, C08K5/40, C08L91/06, C08K3/06, C08J9/10, C08K13/02, C08L23/16, C08K5/09
【公开号】CN105061906
【申请号】CN201510438575
【发明人】韦海棉
【申请人】韦海棉
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月23日