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CN105860163A - 一种环保改性天然橡胶材料 - Google Patents

一种环保改性天然橡胶材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶30‑40份，丁腈橡胶30‑40份，促进剂N‑环己基 ‑2‑ 苯并噻唑次磺酰胺1‑2份，含氟表面活性剂3‑5份，硫磺1‑3份，促进剂M 1‑3份，促进剂DS 2‑4份，白炭黑30‑40份，轻质碳酸钙20‑30份，超细氢氧化镁40‑50份，三聚磷酸铝8‑13份，甲基磷酸二甲酯5‑10份，硼酸钙2‑5份，防老剂MB 1‑2份，防老剂RD 1.5‑3份，环烷类油1‑2份，硬脂酸1‑3份；本发明中，上述环保改性天然橡胶材料，耐老化性能好，永久压缩变形小，环保，成本低。

Description

一种环保改性天然橡胶材料
本申请为申请号：2014107251617，申请日：2014年12月4日，发明名称：一种环保改性天然橡胶材料的分案申请。
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种环保改性天然橡胶材料。
背景技术
目前橡胶材料及其制品蓬勃发展，它正迅速代替钢材、金属、水泥及木材、棉等天然聚合物被广泛应用于工业、农业、军事等国民经济的各个部门，天然橡胶材料在长期贮存及使用过程中受到热能、机械能、光能和辐射能的作用，加上氧、臭氧、水分与变价金属、金属离子参与的化学反应，橡胶护套材料逐渐出现变软发粘、变硬变脆或龟裂的老化现象，使其力学性能变坏甚至失去其原有的性能导致在使用过程出现故障，且在制备过程中需要添加合成材料，而合成材料往往含有很高的卤素，在燃烧过程中可产生大量的有毒气体，造成对环境的危害，对人们的生命安全形成巨大威胁，如何对天然橡胶进行改性，制备一种耐老化性能好，力学性能好，且环保的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种环保改性天然橡胶材料，耐老化性能好，永久压缩变形小，环保，成本低。
本发明提出的一种环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶30-40份，丁腈橡胶30-40份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1-2份，含氟表面活性剂3-5份，硫磺1-3份，促进剂M 1-3份，促进剂DS 2-4份，白炭黑30-40份，轻质碳酸钙20-30份，超细氢氧化镁40-50份，三聚磷酸铝8-13份，甲基磷酸二甲酯5-10份，硼酸钙2-5份，防老剂MB 1-2份，防老剂RD 1.5-3份，环烷类油1-2份，硬脂酸1-3份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.1-0.5份稀土元素与5-6份浓度为12-15wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为10-13wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系pH值为8-9，然后常温搅拌1-2h，然后加入天然橡胶，至天然橡胶在体系中浓度为15-20wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至70-80℃搅拌1-1.5h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤2-4次，脱水，干燥得到含水量为0.3-0.6wt%的改性天然橡胶，干燥温度为70-80℃。
优选地，上述环保改性天然橡胶材料中，改性天然橡胶、丁腈橡胶的重量比为30-35：35-40。
优选地，上述环保改性天然橡胶材料中，超细氢氧化镁、三聚磷酸铝、甲基磷酸二甲酯及硼酸钙的重量份比40-45：8-10：8-10：2-4。
优选地，上述环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶30-35份，丁腈橡胶35-40份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1.5-1.8份，含氟表面活性剂3-4份，硫磺2-3份，促进剂M 2-3份，促进剂DS 2-3份，白炭黑35-40份，轻质碳酸钙26-28份，超细氢氧化镁40-45份，三聚磷酸铝8-10份，甲基磷酸二甲酯8-10份，硼酸钙2-4份，防老剂MB 1-2份，防老剂RD 1.5-3份，环烷类油1-2份，硬脂酸1-3份。
优选地，上述环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶34份，丁腈橡胶38份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1.6份，含氟表面活性剂3.6份，硫磺2.4份，促进剂M 3份，促进剂DS 2份，白炭黑38份，轻质碳酸钙27份，超细氢氧化镁43份，三聚磷酸铝9份，甲基磷酸二甲酯9份，硼酸钙3份，防老剂MB 1.3份，防老剂RD 1.8份，环烷类油1.4份，硬脂酸2.5份。
优选地，上述环保改性天然橡胶材料中，改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.4份稀土元素与5.2份浓度为13.5wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为12wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系pH值为8.4，然后常温搅拌1.5h，然后加入天然橡胶，至天然橡胶在体系中浓度为18wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至78℃搅拌1.2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤3次，脱水，干燥得到含水量为0.5wt%的改性天然橡胶，干燥温度为74℃。
本发明中，以改性天然橡胶与丁腈橡胶作为主料，可增强产品的拉伸强度与撕裂强度，降低永久变形，制品橡胶耐候、耐老化性能极为优异，且阻燃、耐磨、耐热性也较好，采用硫磺作为硫化剂，促进剂M、促进剂DS、N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺作为促进剂，并采用环烷类油作为增塑剂，进一步添加含氟表面活性剂，产品机械强度大大增强，耐热、耐老化性能进一步增强，添加适量超细氢氧化镁作为酸吸收剂，并与白炭黑、轻质碳酸钙补强填充剂共同作用，不仅可降低制造成本，制品耐臭氧、耐热、阻燃性能好，永久压缩变形小，防老剂MB、防老剂RD对热、氧、臭氧及有害金属具有较好的防护作用，防老剂MB、防老剂RD与超细氢氧化镁、三聚磷酸铝、甲基磷酸二甲酯、硼酸钙共同作用，制品的耐热及热稳定性能较好，使用寿命进一步增强。
具体实施方式
实施例1
一种环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶34份，丁腈橡胶38份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1.6份，含氟表面活性剂3.6份，硫磺2.4份，促进剂M 3份，促进剂DS 2份，白炭黑38份，轻质碳酸钙27份，超细氢氧化镁43份，三聚磷酸铝9份，甲基磷酸二甲酯9份，硼酸钙3份，防老剂MB 1.3份，防老剂RD 1.8份，环烷类油1.4份，硬脂酸2.5份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.4份稀土元素与5.2份浓度为13.5wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为12wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系pH值为8.4，然后常温搅拌1.5h，然后加入天然橡胶，至天然橡胶在体系中浓度为18wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至78℃搅拌1.2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤3次，脱水，干燥得到含水量为0.5wt%的改性天然橡胶，干燥温度为74℃。
实施例2
一种环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶30份，丁腈橡胶40份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1份，含氟表面活性剂5份，硫磺1份，促进剂M 3份，促进剂DS 2份，白炭黑40份，轻质碳酸钙20份，超细氢氧化镁50份，三聚磷酸铝8份，甲基磷酸二甲酯10份，硼酸钙2份，防老剂MB 2份，防老剂RD 1.5份，环烷类油2份，硬脂酸1份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.5份稀土元素与5份浓度为15wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为10wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系pH值为9，然后常温搅拌1h，然后加入天然橡胶，至天然橡胶在体系中浓度为20wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至70℃搅拌1.5h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤2次，脱水，干燥得到含水量为0.6wt%的改性天然橡胶，干燥温度为70℃。
实施例3
一种环保改性天然橡胶材料，其原料按重量份包括：改性天然橡胶40份，丁腈橡胶30份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺2份，含氟表面活性剂3份，硫磺3份，促进剂M 1份，促进剂DS 4份，白炭黑30份，轻质碳酸钙30份，超细氢氧化镁40份，三聚磷酸铝13份，甲基磷酸二甲酯5份，硼酸钙5份，防老剂MB 1份，防老剂RD 3份，环烷类油1份，硬脂酸3份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.1份稀土元素与6份浓度为12wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为13wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系pH值为8，然后常温搅拌2h，然后加入天然橡胶，至天然橡胶在体系中浓度为15wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至80℃搅拌1h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤4次，脱水，干燥得到含水量为0.3wt%的改性天然橡胶，干燥温度为80℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种环保改性天然橡胶材料，其特征在于,其原料按重量份包括：改性天然橡胶30-35份，丁腈橡胶35-40份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1.5-1.8份，含氟表面活性剂3-4份，硫磺2-3份，促进剂M 2-3份，促进剂DS 2-3份，白炭黑35-40份，轻质碳酸钙26-28份，超细氢氧化镁40-45份，三聚磷酸铝8-10份，甲基磷酸二甲酯8-10份，硼酸钙2-4份，防老剂MB 1-2份，防老剂RD 1.5-3份，环烷类油1-2份，硬脂酸1-3份；
其中改性天然橡胶采用如下工艺制备：按重量份将0.4份稀土元素与5.2份浓度为13.5wt%硫酸混合均匀，然后滴加至浓度为12wt%高耐磨炭黑悬浮液中，混合均匀后滴加碱液至体系pH值为8.4，然后常温搅拌1.5h，然后加入天然橡胶，至天然橡胶在体系中浓度为18wt%，搅拌均匀，然后水浴加热至78℃搅拌1.2h，加入絮凝剂至体系出现沉淀物，过滤去除水分，用蒸馏水洗涤3次，脱水，干燥得到含水量为0.5wt%的改性天然橡胶，干燥温度为74℃。
2.根据权利要求1所述的环保改性天然橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性天然橡胶34份，丁腈橡胶38份，促进剂N-环己基 -2- 苯并噻唑次磺酰胺1.6份，含氟表面活性剂3.6份，硫磺2.4份，促进剂M 3份，促进剂DS 2份，白炭黑38份，轻质碳酸钙27份，超细氢氧化镁43份，三聚磷酸铝9份，甲基磷酸二甲酯9份，硼酸钙3份，防老剂MB 1.3份，防老剂RD 1.8份，环烷类油1.4份，硬脂酸2.5份。
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