專利名稱：：一種氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及高分子聚合物及其制備，具體涉及一種氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料及其制備方法。
背景技術：
：目前，市面上的橡膠類發(fā)泡板材主要有改性丁腈橡膠(NBR)發(fā)泡材料、硅橡膠發(fā)泡材料、EVA橡膠發(fā)泡材料、PE橡膠發(fā)泡材料等，但這些發(fā)泡材料在耐老化、耐氣候、阻燃、耐酸堿及耐化學溶性等方面仍不盡人意。目前沒有發(fā)現(xiàn)有關利用氯丁橡膠作為原料閉孔發(fā)泡的發(fā)泡材料的報道。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種以氯丁橡膠為主體材料閉孔發(fā)泡而成的新型的發(fā)泡材料，本發(fā)明的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料具有優(yōu)良的彈性，同時還具有良好的耐老化、耐氣候、阻燃、耐酸堿、耐油、耐化學溶性的性能，并且對環(huán)境友好。本發(fā)明所述的氯丁閉孔發(fā)泡材料，由下述重量份的原料制得氯丁橡膠iooraR鎂強粉或碳酸鈣30-200P服碳黑20-45PHR硫化促進劑0.5-1.5PHR發(fā)泡劑3-15P服尿素脂0-5PHR石蠟1-3PHR防老劑卜3fflR抗氧劑1-3W1R硫代二丙酸二月桂酯l-3PHR硬脂酸1-2PHR氧化鋅、氧化鎂中的一種或兩種的混合物8-15PHR5油膏5-15PHR凡士林5-8PHR分散劑卜4PHR環(huán)烷油10-40PHR。所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料，優(yōu)選由下述重量份的原料制得氯丁橡膠100P服鎂強粉或碳酸鈣30-40PHR碳黑22-28PHR乙烯基硫脲促進劑0.7-1PHR發(fā)泡劑3-4P服尿素脂2-3PHR石蠟2-3PHR防老劑1-1.5PHR抗氧劑1-1.5PHR硫代二丙酸二月桂酯1.5-2P服硬脂酸1-2PHR氧化鋅、氧化鎂中的一種或兩種的混合物8-15PHR油膏7-10PHR凡士林5-6PHR分散劑1.5-3PHR環(huán)垸油10-15PHR。本發(fā)明還提供所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟(1)塑煉(2)混煉(3)熱煉、出片(4)擠出(5)第一次模內閉孔發(fā)泡(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。為了更好地實施，所述的制備方法包括以下步驟(1)塑煉將氯丁橡膠投入第一開煉機內塑煉，開煉機輥溫控制在50-60°C(較佳為55。C)，先以5-6mm輥距通過3-4次，使之受熱壓軟，再以3-4mm輥距通過3-4次，此后以1.5-2.5mm的小輥距薄通10-15min，最后以5-6mm輥距下片冷卻停放24小時以上；(2)混煉A、將步驟(1)處理后的氯丁橡膠投入密煉機內捏煉3-5分鐘，然后將氧化鎂、抗氧劑、分散劑投入密煉機內捏煉3-5分鐘；B、將碳黑、鎂強粉的l/2投入密煉機內；C、將凡士林、油膏、環(huán)垸油投入密煉機內；D、再將碳黑、鎂強粉剩余的l/2投入密煉機內；E、將氧化鋅和氧化鎂中的一種或兩種的混合物、硫化促進劑、發(fā)泡劑、尿素脂、石蠟、硬脂酸、硫代二丙酸二月桂酯投入密煉機內，然后進行加壓式捏煉8-12分鐘；然后再混煉到95-105'C時停止；F、排膠、冷卻；(3)熱煉、出片將混煉后的膠料投入第二開煉機熱煉打包三次后，冷卻停放24小時；然后再投入第三開煉機打包翻練兩次，再投入第四開煉機以15-20mm厚度出片；(4)擠出然后投入擠出機濾膠擠出成膠胚，擠出機溫度控制為70-95°C;(5)第一次模內閉孔發(fā)泡將擠出的膠胚切斷、稱量，送到第一臺硫化機內進行第一次閉孔發(fā)泡硫化，硫化壓力1500-2000T，硫化時間25-45分鐘，硫化溫度134土5'C，得到第一次發(fā)泡體，冷卻光面處理；(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形將第一次發(fā)泡體送到第二臺硫化機內進行第二次發(fā)泡硫化，硫化壓力300-500T,硫化時間25-45分鐘，硫化溫度160士5。C，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。步驟(4)中擠出機的轉速較佳為550轉/分。氯丁橡膠的橡膠分子結構均一，為極性高聚物，分子鏈上的氯原子使其具有優(yōu)良的耐燃性，耐臭氧和耐大氣老化的特性，具有良好的耐油、耐溶劑和耐化學試劑的性能，擴大了發(fā)泡材料的使用范圍，使材料能夠在苛刻惡劣的環(huán)境中使用，可應用于保溫、隔熱、包裝、減震、密封、電聲設備、汽車家電、潛水衣、健身器材的領域。利用氯丁橡膠做為主體原材料，采用閉孔發(fā)泡生產的材料具有優(yōu)良的彈性，良好的耐老化、耐氣候、阻燃，耐酸堿、耐油、耐化學溶性的性能，能在苛刻惡劣的環(huán)境條件下使用，并符合環(huán)保要求，通過SGS檢測符合新的歐盟標準REACH。另外，本發(fā)明的制備工藝過程控制簡單，節(jié)約能源，降低人力資源成本，具有良好的經濟效益和社會效益。具體實施例方式以下提供一些本發(fā)明的具體實施例，以助于進一步理解本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。其中，所用的主要原料的來源為氯丁橡膠——日本電化炭黑——湖南邵陽碳黑廠硫化促進劑、石蠟、防老劑、抗氧劑、油膏、凡士林、分散劑——景博公司發(fā)泡劑、尿素脂一~H杭州海虹公司硬脂酸——杭州油脂化工廠環(huán)烷油——荊門石化所用主要設備的型號、數(shù)量及來源為切膠機0.75T2臺開煉機550X15304臺上海橡膠機械廠泉州譽誠盛機械廠硫代二丙酸二月桂酯、MgO、ZnO、密煉機75升1臺擠出機250型1臺硫化機2臺切片機1/B2臺實施例l-3氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料實施例1-3的各原料重量配比(PHR)如下泉州譽誠盛機械廠上海盈北機械設備廠江蘇無錫錦和科技公司上海盈北機械設備廠序號原材料型號或規(guī)格實施例1實施例2實施例31氯丁橡膠w型M-40100100畫2碳黑N-5502825223鎂強粉4035304氧化鎂45氧化鋅556乙烯基硫脲促進劑NA-220.90.80.757發(fā)泡劑AC-93.83.53.38尿素脂2.52.52.59石蠟W542.52.52.510防老劑BHT2641.31.31.311抗氧劑2241.21.21.212硫代二丙酸二月桂酯1.81.81.813硬脂酸ST1.21.21.214環(huán)烷油55#15131015油膏88816凡士林17分散劑AT隱B222合計222.2212.8201.55實施例4實施例1的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法(1)塑煉9將氯丁橡膠投入22寸開煉機內塑煉，開煉機輥溫控制在5(TC，先以5mm輥距通過3次，使之受熱壓軟，再以3mm輥距通過3次，此后以2.5mm的小輥距薄通10min，最后以5mm輥距下片冷卻停放24小時；(2)混煉A、將步驟(1)處理后的氯丁橡膠投入75L加壓式密煉機的料室內捏煉5分鐘，然后將氧化鎂、抗氧劑、分散劑投入密煉機的料室內捏煉5分鐘；B、將碳黑、鎂強粉的l/2投入密煉機的料室內；C、將凡士林、油膏、環(huán)垸油投入密煉機的料室內；D、再將碳黑、鎂強粉剩余的l/2投入密煉機的料室內；E、將氧化鋅和氧化鎂中的一種或兩種的混合物、硫化促進劑、發(fā)泡劑、尿素脂、石蠟、硬脂酸、硫代二丙酸二月桂酯投入密煉機的料室內，然后進行加壓式捏煉12分鐘；然后再混煉到95。C時停止；F、排膠、冷卻；(3)熱煉、出片將混煉后的膠料投入另一22寸開煉機熱煉打包三次后，冷卻停放24小時；然后再投入18寸開煉機打包翻練兩次，再投入16寸開煉機以15mm厚度出片；(4)擠出以輸送帶方式投入擠出機濾膠擠出成膠胚，擠出機溫度控制為7(TC，擠出機的轉速為500轉/分；(5)第一次模內閉孔發(fā)泡將擠出的膠胚切斷、稱量，送到第一臺硫化機內進行第一次閉孔發(fā)泡硫化，硫化壓力1500T,硫化時間45分鐘，硫化溫度134士5-C，得到第一次發(fā)泡體，冷卻光面處理；(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形將第一次發(fā)泡體送到第二臺硫化機內進行第二次發(fā)泡硫化，硫化壓力300T，硫化時間25分鐘，硫化溫度160±5°C，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。實施例5實施例2的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法(1)塑煉將氯丁橡膠投入22寸開煉機內塑煉，開煉機輥溫控制在55"C,先以6mm輥距通過4次，使之受熱壓軟，再以4mm輥距通過4次，此后以1.5函的小輥距薄通15min，最后以6咖輥距下片冷卻停放26小時；(2)混煉A、將步驟(1)處理后的氯丁橡膠投入75L加壓式密煉機的料室內捏煉3分鐘，然后將氧化鎂、抗氧劑、分散劑投入密煉機的料室內捏煉3分鐘；B、將碳黑、鎂強粉的l/2投入密煉機的料室內；C、將凡士林、油膏、環(huán)烷油投入密煉機的料室內；D、再將碳黑、鎂強粉剩余的l/2投入密煉機的料室內E、將氧化鋅和氧化鎂中的一種或兩種的混合物、硫化促進劑、發(fā)泡劑、尿素脂、石蠟、硬脂酸、硫代二丙酸二月桂酯投入密煉機的料室內，然后進行加壓式捏煉12分鐘；然后再混煉到IO(TC時停止；F、排膠、冷卻；(3)熱煉、出片將混煉后的膠料投入另一22寸開煉機熱煉打包三次后，冷卻停放24小時；然后再投入18寸開煉機打包翻練兩次，再投入16寸開煉機以20mm厚度出片；(4)擠出以輸送帶方式投入擠出機濾膠擠出成膠胚，擠出機溫度控制為95"C，擠出機的轉速為650轉/分；(5)第一次模內閉孔發(fā)泡將擠出的膠胚切斷、稱量，送到第一臺硫化機內進行第一次閉孔發(fā)泡硫ii化，硫化壓力2000T，硫化時間25分鐘，硫化溫度134士5i:，得到第一次發(fā)泡體，冷卻光面處理；(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形將第一次發(fā)泡體送到第二臺硫化機內進行第二次發(fā)泡硫化，硫化壓力500T,硫化時間45分鐘，硫化溫度160±5°C，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。實施例6實施例3的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法(1)塑煉將氯丁橡膠投入22寸開煉機內塑煉，開煉機輥溫控制在60°C，先以5.5mm輥距通過4次，使之受熱壓軟，再以3mra輥距通過4次，此后以2mm的小輥距薄通12min，最后以5.5mm輥距下片冷卻停放24小時；(2)混煉A、將步驟(1)處理后的氯丁橡膠投入75L加壓式密煉機(捏煉4分鐘，然后將氧化鎂、抗氧劑、分散劑投入密煉機捏煉4分鐘；B、將碳黑、鎂強粉的l/2投入密煉機內；C、將凡士林、油膏、環(huán)烷油投入密煉機內；D、再將碳黑、鎂強粉剩余的l/2投入密煉機內；E、將氧化鋅和氧化鎂中的一種或兩種的混合物、硫化促進劑、發(fā)泡劑、尿素脂、石蠟、硬脂酸、硫代二丙酸二月桂酯投入密煉機內，然后進行加壓式捏煉IO分鐘；然后再混煉到95"C時停止；F、排膠、冷卻；(3)熱煉、出片將混煉后的膠料投入另一22寸開煉機熱煉打包三次后，冷卻停放24小時；然后再投入18寸開煉機打包翻練兩次，再投入16寸開煉機以18mm厚度出片；(4)擠出以輸送帶方式投入擠出機濾膠擠出成膠胚，擠出機溫度控制為70-95°C，擠出機的轉速為550轉/分；(5)第一次模內閉孔發(fā)泡將擠出的膠胚切斷、稱量，送到第一臺硫化機內進行第一次閉孔發(fā)泡硫化，硫化壓力1700T，硫化時間35分鐘，硫化溫度134士5-C，得到第一次發(fā)泡體，冷卻光面處理；(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形將第一次發(fā)泡體送到第二臺硫化機內進行第二次發(fā)泡硫化，硫化壓力400T,硫化時間35分鐘，硫化溫度160±5°C，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。產品性能指標見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由上表可見，本發(fā)明所制造的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料具有阻燃性好(氧指數(shù)》32%)拉伸強度高(》6kg/cm2)伸長率高(》450%)撕裂性能好(撕裂強度》2kg/cm)壓縮永久變形小(《30%)耐磨止滑、耐氣候、耐酸堿、耐老化、耐化學藥品、彈性好等特點。權利要求1、一種氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料，其特征是，由下述重量份的原料制得氯丁橡膠100PHR鎂強粉或碳酸鈣30-200PHR碳黑20-45PHR硫化促進劑0.5-1.5PHR發(fā)泡劑3-15PHR尿素脂0-5PHR石蠟1-3PHR防老劑1-3PHR抗氧劑1-3PHR硫代二丙酸二月桂酯1-3PHR硬脂酸1-2PHR氧化鋅、氧化鎂中的一種或兩種的混合物8-15PHR油膏5-15PHR凡士林5-8PHR分散劑1-4PHR環(huán)烷油10-40PHR。2、根據(jù)權利要求1所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料，其特征是，由下述重量份的原料制得氯丁橡膠100PHR鎂強粉或碳酸鈣30-40P服碳黑22-28PHR乙烯基硫脲促進劑0.7-1PHR發(fā)泡劑3-4PHR尿素脂2-3P服石蠟2-3PHR防老劑卜l.5PHR抗氧劑1-1.5PHR硫代二丙酸二月桂酯1.5-2P服硬脂酸1-2P服氧化鋅、氧化鎂中的一種或兩種的混合物8-15PHR油膏7-10P服凡士林5-6PHR分散劑1.5-3P朋環(huán)烷油10-15PHR。3、權利要求1所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟(1)塑煉(2)混煉(3)熱煉、出片(4)擠出(5)第一次模內閉孔發(fā)泡(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。4、根據(jù)權利要求3所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟(1)塑煉將氯丁橡膠投入第一開煉機內塑煉，開煉機輥溫控制在50-6(TC，先以5-6mm輥距通過3-4次，使之受熱壓軟，再以3-4mm輥距通過3-4次，此后以1.5-2.5mm的小輥距薄通10-15min，最后以5-6ram輥距下片冷卻停放24小時以上；(2)混煉A、將步驟(1)處理后的氯丁橡膠投入密煉機內捏煉3-5分鐘，然后將氧化鎂、抗氧劑、分散劑投入密煉機內捏煉3-5分鐘；B、將碳黑、鎂強粉的l/2投入密煉機內；C、將凡士林、油膏、環(huán)垸油投入密煉機內；D、再將碳黑、鎂強粉剩余的l/2投入密煉機內；E、將氧化鋅和氧化鎂中的一種或兩種的混合物、硫化促進劑、發(fā)泡劑、尿素脂、石蠟、硬脂酸、硫代二丙酸二月桂酯投入密煉機內，然后進行加壓式捏煉8-12分鐘；然后再混煉到95-105"C時停止；F、排膠、冷卻；(3)熱煉、出片將混煉后的膠料投入第二開煉機熱煉打包三次后，冷卻停放24小時；然后再投入第三開煉機打包翻練兩次，再投入第四開煉機以15-20mm厚度出片；(4)擠出然后再投入擠出機濾膠擠出成膠胚，擠出機溫度控制為70-95°C;(5)第一次模內閉孔發(fā)泡將擠出的膠胚切斷、稱量，送到第一臺硫化機內進行第一次閉孔發(fā)泡硫化，硫化壓力1500-2000T,硫化時間25-45分鐘，硫化溫度134士5。C，得到第一次發(fā)泡體，冷卻光面處理；(6)第二次模內閉孔發(fā)泡、穩(wěn)形將第一次發(fā)泡體送到第二臺硫化機內進行第二次發(fā)泡硫化，硫化壓力300-500T，硫化時間25-45分鐘，硫化溫度160士5"C，然后將第二次發(fā)泡體冷卻至室溫得到成品。5、根據(jù)權利要求4所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，所述步驟(4)中擠出機的轉速為550轉/分。全文摘要本發(fā)明涉及高分子聚合物及其制備，具體涉及一種氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料及其制備方法。本發(fā)明所述的氯丁閉孔發(fā)泡材料，由氯丁橡膠、鎂強粉或碳酸鈣、碳黑、硫化促進劑、發(fā)泡劑、尿素脂、石蠟、防老劑、抗氧劑、環(huán)烷油等原料按一定質量比制備而得。本發(fā)明還提供所述的氯丁橡膠閉孔發(fā)泡材料的制備方法，該制備方法包括兩次模內閉孔發(fā)泡的過程。本發(fā)明采用閉孔發(fā)泡生產的材料具有優(yōu)良的彈性，良好的耐老化、耐氣候、阻燃，耐酸堿、耐油、耐化學溶性的性能，能在苛刻惡劣的環(huán)境條件下使用，并符合環(huán)保要求，通過SGS檢測符合新的歐盟標準REACH。另外，本發(fā)明的制備工藝過程控制簡單，節(jié)約能源，降低人力資源成本，具有良好的經濟效益和社會效益。文檔編號C08L11/00GK101633753SQ200910168830公開日2010年1月27日申請日期2009年8月21日優(yōu)先權日2009年8月21日發(fā)明者侯汝紅,陳奕汲申請人:福建省易寶塑膠制品有限公司