一种三元乙丙橡胶及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于橡胶材料领域，特别涉及一种能够长时间保持光亮的三元乙丙橡胶及其制备方法与应用。


背景技术：

2.三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物。三元乙丙橡胶基本上是一种饱和的高聚物，具有良好的耐老化性、耐天候性、电绝缘性、耐化学腐蚀性和冲击弹性。根据乙丙橡胶的性能特点，主要应用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘等领域，如可用作轮胎的浅色胎侧、耐热运输带、电缆、电线、防腐衬里、密封垫圈、建筑防水片、门窗密封条、家用电器配件等。
3.三元乙丙橡胶的最主要缺点是硫化速度慢，与其它不饱和橡胶并用难，自粘和互粘性都很差，故加工性能不好。现有技术中，大多数三元乙丙橡胶配方是为了解决三元乙丙橡胶自粘性和互粘性差的问题，提高其加工性，其外观的技术改进则作为次要因素。然而，三元乙丙橡胶制品表面光泽一般只能保持一年，时间一长之后看起来陈旧发暗，对于购买三元乙丙橡胶制品的用户来说，长时间使用会给用户带来较差的体验感。因此，非常有必要对三元乙丙橡胶的配方进行改进，以使其能够长时间保持表面光泽度。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明要解决的技术问题是现有的三元乙丙橡胶难以长期保持表面光泽的缺陷，进而提供一种三元乙丙橡胶配方，根据该配方所生产的三元乙丙橡胶，可确保在保持耐老化、耐天候、耐化学腐蚀以及加工性能不降低的同时，具备长时间保持光亮和光泽的性能。
5.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一方面，本发明提供了一种橡胶用添加剂，以质量份数计，其原料组成包括：
7.促进剂cz，即n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，1～1.5份；
8.促进剂bz，即二丁基二硫代氨基甲酸锌，1.5～3份；
9.促进剂ez，即二乙基二硫代氨基甲酸锌酯，0.65～1份；
10.促进剂dptt，即六硫化五亚甲基秋兰姆，0.65～1份；
11.peg-4000，即平均分子量为3600～4400的聚乙二醇，3份。
12.本发明还提供了上述的橡胶用添加剂在制备三元乙丙橡胶中的应用。
13.另一方面，本发明还提供了一种三元乙丙橡胶，以质量份数计，其原料组成包括：
14.充油乙丙橡胶，50份；所述充油乙丙橡胶为三元乙丙橡胶与矿物油按质量比为100：40组成的；
15.高乙烯乙丙橡胶，所述高乙烯乙丙橡胶为乙烯的含量大于70％的三元乙丙橡胶，80份；
16.填充剂，40份；
17.半补强炭黑，50份；
18.快压出炭黑，70份；
19.软化剂，100份；
20.氧化锌，8份；
21.硬脂酸，1.5份；
22.脱模剂，1.5份；
23.流动助剂，1.2份；
24.硫化剂，1.2～1.5份；
25.上述的橡胶用添加剂。
26.可选地，所述填充剂为轻质碳酸钙。
27.可选地，所述流动助剂为mg-800。
28.可选地，所述软化剂为石蜡油。
29.可选地，所述脱模剂为模得乐985p。
30.本发明还提供了一种制备上述的三元乙丙橡胶的方法，包括以下步骤：
31.s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、软化剂、流动助剂和填充剂，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和软化剂混炼6～8min，于100～120℃下排料；
32.s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫化剂、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和脱模剂，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
33.本发明还提供了上述的三元乙丙橡胶或者上述的方法制备的三元乙丙橡胶在家具、汽车中的应用。
34.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
35.1、本发明提供的橡胶用添加剂，其原料组成包括：1～1.5份促进剂cz，1.5～3份促进剂bz，0.65～1份促进剂ez，0.65～1份促进剂dptt，3份peg-4000。
36.一方面，碱性促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt以及中性促进剂cz在硫化反应中会分解成酸性促进剂m(2-巯基苯并噻唑)，继而促进剂m会在硬脂酸的作用下进一步促进硫化反应，使促进剂和硫化剂充分交联，并且促进剂dptt是含硫促进剂，在硫化反应中会产生含硫化合物，能更好地促进交联反应，使硫化速度更快，促进了橡胶分子中多硫键的产生，在橡胶的内部形成网状三维结构分子链，从内而外的固定橡胶结构，使橡胶从内到外的形成稳定架构网络，从而使橡胶不易发生结构的改变而导致表面光亮度的丧失。另一方面，在硫化交联反应中，补强体系，硫化体系会产生酸性小分子物质，易污染模具表面，本发明通过加入peg-4000，可有效避免酸性物质的产生，平衡整个生产过程中补強剂、填冲剂的酸减度，使配合剂能够充分交联，减少酸性物质对橡胶结构的破坏，减少模具表面的污染，使制品的表面光亮无暇。
37.2、本发明提供的三元乙丙橡胶，选择高门尼高乙烯乙丙橡胶与充油乙丙橡胶并用，既保持了胶料的流动性，又有较高的拉伸强度。补强体系选择快压出炭黑和半补强炭黑并用，有利于充分提高胶料黑度，保持定伸强度和流动性。
38.本发明提供的三元乙丙橡胶的制备方法，通过控制加料的顺序，密炼过程中先加
入peg-4000，后加入补强剂、填充剂，控制酸性物质的产生，从而控制整个生产体系的酸碱平衡度，使添加的促进剂能够和橡胶充分地交联，所生产出的三元乙丙橡胶机械及外观性能良好。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得现有的的附图。
40.图1为本发明的实施例1三元乙丙橡胶所制备的护套污染测试外观图。
41.图2为本发明对比例1三元乙丙橡胶所制备的护套污染测试外观图。
42.图3为本发明的实施例1三元乙丙橡胶与比例1三元乙丙橡胶所制备的护套污染测试外观对比图。
43.图4为本发明实施例1三元乙丙橡胶与比例1三元乙丙橡胶所制备的护套污染测试油漆板污染对比图。
44.图5为本发明实施例1三元乙丙橡胶与比例1三元乙丙橡胶所制备的护套臭氧测试外观对比图。
具体实施方式
45.提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与现有的现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
46.实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
47.本发明实施例提供了一种三元乙丙橡胶，以质量份数计，其原料组成包括：
[0048][0049]
可选地，所述填充剂为轻质碳酸钙。
[0050]
可选地，所述流动助剂为mg-800。
[0051]
可选地，所述软化剂为石蜡油。
[0052]
可选地，所述脱模剂为模得乐985p。
[0053]
本发明实施例还提供了一种制备三元乙丙橡胶的方法，包括以下步骤：
[0054]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、软化剂、流动助剂和填充剂，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和软化剂混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0055]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫化剂、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和脱模剂，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0056]
实施例1
[0057]
配方：
[0058]
充油乙丙橡胶50份模得乐985p1.5份高乙烯乙丙橡胶80份mg-8001.2份轻钙40份peg-40003份
半补强炭黑50份促进剂cz1份快压出炭黑70份促进剂bz1.5份石蜡油100份促进剂ez0.65份氧化锌8份促进剂dptt0.65份硬脂酸1.5份硫黄粉1.2份
[0059]
制备工艺：
[0060]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0061]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0062]
实施例2
[0063]
配方：
[0064]
充油乙丙橡胶50份模得乐985p1.5份高乙烯乙丙橡胶80份mg-8001.2份轻钙40份peg-40003份半补强炭黑50份促进剂cz1.2份快压出炭黑70份促进剂bz2份石蜡油100份促进剂ez0.8份氧化锌8份促进剂dptt0.8份硬脂酸1.5份硫黄粉1.3份
[0065]
制备工艺：
[0066]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0067]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0068]
实施例3
[0069]
配方：
[0070][0071][0072]
制备工艺：
[0073]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0074]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0075]
对比例1
[0076]
配方：
[0077]
充油乙丙橡胶53份模得乐985p1.5份高乙烯乙丙橡胶80份mg-8001.2份轻钙40份
ꢀꢀ
半补强炭黑50份促进剂cz1份快压出炭黑70份促进剂bz1.5份石蜡油100份促进剂ez0.65份氧化锌8份促进剂dptt0.65份硬脂酸1.5份硫黄粉1.2份
[0078]
制备工艺：
[0079]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0080]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0081]
对比例2
[0082]
配方：
[0083]
充油乙丙橡胶51.5份模得乐985p1.5份
高乙烯乙丙橡胶80份mg-8001.2份轻钙40份peg-40003份半补强炭黑50份
ꢀꢀ
快压出炭黑70份促进剂bz2份石蜡油100份促进剂ez0.8份氧化锌8份促进剂dptt0.8份硬脂酸1.5份硫黄粉1.3份
[0084]
制备工艺：
[0085]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0086]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂bz、促进剂ez、促进剂dptt和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0087]
对比例3
[0088]
配方：
[0089][0090][0091]
制备工艺：
[0092]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0093]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂cz、促进剂bz、促进剂ez和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距，卸片冷却停放。
[0094]
对比例4
[0095]
配方：
[0096]
充油乙丙橡胶51.5份模得乐985p1.5份高乙烯乙丙橡胶80份mg-8001.2份
轻钙40份peg-40003份半补强炭黑50份促进剂cz1份快压出炭黑70份
ꢀꢀ
石蜡油100份促进剂ez0.65份氧化锌8份促进剂dptt0.65份硬脂酸1.5份硫黄粉1.2份
[0097]
制备工艺：
[0098]
s1、将配方量的充油乙丙橡胶和高乙烯乙丙橡胶投入密炼机塑炼2min，加入配方量的氧化锌、硬脂酸、peg-4000、mg-800和轻钙，混炼2min后，再投入配方量的半补强炭黑、快压出炭黑和石蜡油混炼6～8min，于100～120℃下排料；
[0099]
s2、将步骤s1排出的原料投入开炼机中，于辊温60
°
下翻炼2min，加入配方量的硫黄粉、促进剂cz、促进剂ez、促进剂dptt和模得乐985p，左右开刀翻炼，待吃粉完成后打3个三角包，于辊距小于1mm的条件下薄通2次，按出片厚度调节辊距打卷2次。
[0100]
实验例
[0101]
1、污染测试
[0102]
将本发明实施例1的三元乙丙橡胶制备成规格为120*30*80汽车电线减震护套，与对比例1制得的三元乙丙橡胶汽车电线减震护套在相同条件下进行污染测试，具体步骤为：将护套放置在油漆板上，而后在护套上压3.1公斤重物，并放在老化箱里，设定恒温70℃，时间24小时。外观测试效果如图1～图3所示，油漆板污染效果如图4所示，由图1～图4可知：
[0103]
表1
[0104][0105]
2、臭氧测试
[0106]
将本发明实施例1的三元乙丙橡胶制备成规格为120*30*80护套，与对比例1制得的三元乙丙橡胶汽车电线减震护套在相同条件下进行臭氧测试，测试条件为：臭氧浓度200pphm，温度40℃，时间48小时。外观测试结果如图5和表2所示：
[0107]
表2
[0108]
[0109]
其中，对比例2～4实验结果均与对比例1相近，在此不做过多的赘述。由上述数据可知，本发明所制备橡胶制品在高温、臭氧条件下仍然能保持光亮，并且开裂、气味等其他性能明显由于对比例。
[0110]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。