一种压延用溴化丁基橡胶材料及其应用的制作方法

1.本发明属于橡胶材料技术领域，具体为一种压延用溴化丁基橡胶材料及其应用。


背景技术：

2.目前防毒衣、防毒靴套等胶布类产品主要采用氯化丁基橡胶制备，其具有良好的防护性能和使用性能，但在生产中存在以下三方面的问题：（1）氯化丁基橡胶国内不具备生产能力，严重依赖进口，随时存在断货的可能；（2）采用涂覆工艺制备胶布的过程中使用大量的汽油、乙酸乙酯等溶剂，存在一定的安全隐患，同时容易造成环境污染；（3）采用涂覆工艺生产效率低，胶布的外观质量较差。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决背景技术中的技术问题，提供了一种压延用溴化丁基橡胶材料及其应用。
4.本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种压延用溴化丁基橡胶材料，包括重量比例为100：2~4：0.5~2：0.5~1.5：0.5~1.5：25~40：20~35：5~15：5~10：1~2的溴化丁基橡胶、氧化锌、硫磺、促进剂tt、促进剂dm、十溴二苯醚、硼酸锌、辛基磷酸二苯酯、碳黑n220和防老剂4010na。所述压延用溴化丁基橡胶材料中，选用氧化锌、硫磺、促进剂tt和促进剂dm作为硫化体系，其中硫磺由于本身的交联性质，老化性能差，胶料易返原，因此硫磺保证硫化速度的同时添加氧化锌组份以稳定硫化状态；促进剂dm延迟焦烧，以改善胶料的加工安全性，促进剂tt改善硫化胶力学性能和耐老化性能，同时改善其硫化粘接性能。采用十溴二苯醚、硼酸锌、辛基磷酸二苯酯作为阻燃增塑体系。十溴二苯醚具有热稳定性好、毒性低的特点，与辛基磷酸二苯酯作用生成溴化磷，这是不燃气体，可以冲淡可燃性气体，而且由于浓度大，笼罩在可燃物周围，起隔离空气的作用；同时辛基磷酸二苯酯具备增塑作用，作为增塑剂可以改善溴化丁基橡胶的压延工艺性；硼酸锌作为阻燃填充剂，燃烧时无有害气体产生，符合低烟、无毒的要求，作为填充剂可以降低胶料的含胶率，提高工艺性。
5.优选的，促进剂dm可替换为促进剂m或促进剂mz。
6.优选的，辛基磷酸二苯酯可替换为磷酸甲基二甲苯酯、磷酸三苯酯或磷酸三甲苯酯。
7.本发明还提供了一种如本发明所述的一种压延用溴化丁基橡胶材料在制备防毒靴套胶布或防毒衣胶布中的应用。
8.本发明的有益效果是：首次将国产溴化丁基橡胶应用于防护胶布类产品，可有效解决胶布原材料来源受限的问题，通过硫化体系的设计，解决了溴化丁基易焦烧不能压延的问题；采用辛基磷酸二苯酯与十溴二苯醚协同作用，赋予了胶布优良的阻燃性能，同时辛基磷酸二苯酯作为唯一的阻燃增塑剂，使胶料具备了良好的可塑性，使胶料满足过滤、压延等工艺条件的性能要求。可将压延的溴化丁基橡胶胶布应用于防毒衣、防毒靴套等产品。
具体实施方式
9.参照实施例1
‑
5，对本发明所述的一种压延用溴化丁基橡胶材料及其应用进行详细说明。
10.实施例1：一种压延用溴化丁基橡胶材料，包括重量比例为100：2：1.5：1：0.5：35：20：10：5：1的溴化丁基橡胶、氧化锌、硫磺、促进剂tt、促进剂dm、十溴二苯醚、硼酸锌、辛基磷酸二苯酯、碳黑n220和防老剂4010na。
11.实施例2：一种压延用溴化丁基橡胶材料，包括重量比例为100：2：0.5：1.5：1：25：25：10：8：1的溴化丁基橡胶、氧化锌、硫磺、促进剂tt、促进剂dm、十溴二苯醚、硼酸锌、磷酸三甲苯酯、碳黑n220和防老剂4010na。
12.实施例3：一种压延用溴化丁基橡胶材料，包括重量比例为100：3：1.5：0.8：0.8：40：35：15：7：1的溴化丁基橡胶、氧化锌、硫磺、促进剂tt、促进剂m、十溴二苯醚、硼酸锌、辛基磷酸二苯酯、碳黑n220和防老剂4010na。
13.实施例4：一种压延用溴化丁基橡胶材料，包括重量比例为100：4：1.2：1：1.5：30：30：5：5：2的溴化丁基橡胶、氧化锌、硫磺、促进剂tt、促进剂mz、十溴二苯醚、硼酸锌、磷酸甲基二甲苯酯、碳黑n220和防老剂4010na。
14.实施例5：一种压延用溴化丁基橡胶材料，包括重量比例为100：2：2：0.5：0.5：32：27：10：10：0.7的溴化丁基橡胶、氧化锌、硫磺、促进剂tt、促进剂md、十溴二苯醚、硼酸锌、磷酸三苯酯、碳黑n220和防老剂4010na。
15.上述实施例1
‑
5中，主要采用燕山石化生产的溴化丁基橡胶开展方案设计，由于溴化丁基橡胶中的c
‑
br比氯化丁基橡胶中的c
‑
cl键能小，决定了溴化丁基橡胶硫化活性比氯化丁基橡胶高、硫化速率快，导致溴化丁基橡胶贮存安全性低、易焦烧，因此设计了氧化锌、硫磺、促进剂tt和促进剂dm的硫化体系。其中硫磺由于本身的交联性质，老化性能差，胶料易返原，因此硫磺保证硫化速度的同时添加氧化锌组份以稳定硫化状态；促进剂dm可以延迟焦烧，改善胶料的加工安全性，促进剂dm还可替换为促进剂m或促进剂mz等其他苯并噻唑类；促进剂tt与促进剂dm协同作用，改善硫化胶力学性能和耐老化性能，同时改善其硫化粘接性能。配合体系的选择，主要从阻燃性和工艺性考虑，氯系阻燃剂阻燃效果很好，但毒性较大，不符合无烟、低毒的要求；溴系阻燃剂阻燃机理与氯系相同，但由于h
‑
br比h
‑
cl键能小，反应速率大，活性强，阻燃效果比氯系高2～4倍，受热分解产生的腐蚀性气体毒性小，在环境中残留量少，因此选择热稳定性好、毒性低的十溴二苯醚；磷系阻燃剂与卤素作用生成卤化磷，这是不燃气体，可以冲淡可燃性气体，由于浓度大，笼罩在可燃物周围，起隔离空气的作用，因此选择辛基磷酸二苯酯作为十溴二苯醚的协同阻燃剂，同时磷酸酯是唯一具备阻燃增塑作用的阻燃剂，可以改善溴化丁基橡胶的压延工艺性，辛基磷酸二苯酯还可替换为磷酸甲基二甲苯酯、磷酸三苯酯或磷酸三甲苯酯等磷酸酯；硼酸锌作为阻燃填充剂，燃烧时无有害气体产生，符合低烟、无毒的要求，作为填充剂可以降低胶料的含胶率，提高工艺性。
16.本发明还提供了一种如本发明所述的一种压延用溴化丁基橡胶材料在制备防毒靴套胶布或防毒衣胶布中的应用。
17.防毒靴套胶布的制备方法依次包括混炼、过滤、加硫、压延和硫化五个步骤，工艺流程如下：
（1）混炼过程：混炼胶料采用xk－160mm 开放式炼胶机，滚筒速比为1：1.25，溴化丁基橡胶混炼时前辊辊温宜为50～60℃作用，后辊辊温宜为60～70℃左右，混炼工艺步骤如下：
①
辊距调至0.8，加入溴化丁基橡胶，令其包前辊；
②
加入防老剂4010na进行混炼，时间为1min左右；
③
加入一半的十溴二苯醚、硼酸锌进行混炼，时间为 6～10min左右；
④
将辛基磷酸二苯酯加入另一半的十溴二苯醚、硼酸锌和全部碳黑n220中混合均匀；
⑤
辊距调至1.2，加入混合均匀的另一半十溴二苯醚、硼酸锌和全部碳黑n220，时间为 10～12min左右，每边割刀四次，混炼均匀；
⑥
最后辊距调至所需厚度，出片、冷却；（2）过滤过程：将胶料在100℃下，采用80目筛网在挤出机上进行过滤；（3）加硫过程包括以下步骤：
①
辊距调至1.5，加入促进剂tt和促进剂dm，混炼均匀，时间为 1～2min左右；
②
加入氧化锌和硫磺，混炼均匀，时间为2～3min左右；
③
辊距调至0.5，前后薄通5次；（4）压延过程：将热炼后溴化丁基橡胶放在压延机上，以尼龙为骨架材料，制的厚度为0.35mm厚度的防护胶布；（5）硫化过程：将步骤（4）制备得到的防护胶布采用硫化罐电加热间接硫化的方式在130℃下硫化90分钟即可。
18.对上述1
‑
5实施例中的溴化丁基橡胶材料制备的防毒靴套胶布进行性能测试，结果如下表1。
19.表1
因此可得，实施例1~5中的溴化丁基橡胶材料制备的防毒靴套胶布的对芥子“气—液”的防护时间均为在360min内不透气、不透液，浸水两小时不渗水，在140℃条件下，处理8h其不粘不脆，说明溴化丁基橡胶材料制备的防毒靴套胶布耐热性能以及空气老化性能较好，而且在40℃条件下，将溴化丁基橡胶材料制备的防毒靴套胶布折叠180
°
，保持5min无裂痕，说明耐寒性能好，而且实施例1
‑
5得到的溴化丁基橡胶材料制备的防毒靴套胶布其阴燃均≤5s，续燃≤5s，说明其阻燃性能好。
20.以上具体结构是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。