本发明属于高分子材料技术领域,尤其涉及一种溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法。
背景技术:
溴化丁基橡胶是丁基橡胶的溴化改性产物,具有丁基橡胶高饱和聚异丁烯主链,因而具有丁基橡胶固有的所有性能,如减震性、低玻璃化转变温度,气体和湿气的低渗透性,耐热、耐臭氧、耐紫外线照射和耐腐蚀等;同时,C-Br键能小于C-C键能,所以溴化丁基橡胶具有宽泛的硫化条件,更快的硫化速度和更高的硫化灵活性,因而具有更好的与并用胶的共硫化性能。目前关于溴化丁基橡胶的硫化体系中有酚醛树脂体系,其硫化胶具有极高的耐热性能和低的压缩永久变形。然而传统的酚醛树脂硫化体系中的促进剂为氧化锌,其硫化温度高达160~200℃,硫化时间较长。
目前溴化丁基橡胶的硫化的研究主要是干胶的硫化工艺,其工艺流程及设备复杂,配料分散不均匀,对其制品性能造成一定影响,而且实现联动化和自动化较困难;能耗大,且生产成本一般也较高。所以,探索低温制备溴化丁基橡胶硫化胶的新方法越来越受到人们的关注。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法,旨在解决目前溴化丁基橡胶的硫化温度高,工艺流程及设备复杂,配料分散不均匀,对其制品性能造成一定影响,而且实现联动化和自动化较困难;能耗大,且生产成本一般也较高的问题。
本发明是这样实现的,一种溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法,所述溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法包括以下步骤:
按质量份依次向含有100份溴化丁基橡胶的胶乳中加入1份~10份酚醛树脂、0.1份~2份金属氯化物,搅拌均匀,然后倒入模具中;
室温下放置1d~3d成型为胶片,再将胶片水洗沥滤12h~24h;
然后对水洗沥滤后的胶片进行梯度升温干燥,50℃~60℃下干燥2h~4h,70℃~80℃下干燥2h~4h,90℃~100℃下干燥2h~4h,最后在110℃~120℃下进行硫化1h~2h,得到溴化丁基橡胶硫化胶。
进一步,所述溴化丁基橡胶的胶乳固含量为45%;溴化丁基橡胶中异戊二烯的含量为2%~3%,溴含量为1%~3%,门尼粘度ML1251+8为20~50。
进一步,所述的金属氯化物为六水合氯化铁、二水合氯化亚锡或氯化锌中的一种。
进一步,所述的溴化丁基橡胶胶乳制备的胶片需要梯度升温来进行干燥。
进一步,所述的溴化丁基橡胶胶乳制备的胶片的硫化温度为110℃~120℃,硫化时间为1~2h。
本发明另一目的在于提供一种利用上述的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法制备的低渗透性溴化丁基橡胶硫化胶。
本发明另一目的在于提供一种利用上述的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法制备的耐热溴化丁基橡胶硫化胶。
本发明另一目的在于提供一种利用上述的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法制备的耐臭氧溴化丁基橡胶硫化胶。
本发明另一目的在于提供一种利用上述的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法制备的耐紫外线照射溴化丁基橡胶硫化胶。
本发明另一目的在于提供一种利用上述的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法制备的耐腐蚀溴化丁基橡胶硫化胶。
本发明通过金属氯化物和酚醛树脂中的羟基(OH-)形成配合物,从而使酚醛树脂带有正电性而活化,在110~120℃下即可与溴化丁基橡胶发生交联反应,从而实现低温硫化,同时采用溴化丁基橡胶胶乳,可使硫化剂、促进剂及各种填料在基体溴化丁基橡胶中均匀分散,使得橡胶硫化胶的性能达到最优。
本发明采用了金属氯化物作为硫化促进剂,与酚醛树脂中的羟基(OH-)形成配合物,从而使酚醛树脂带有正电性而活化,在110~120℃下即可与溴化丁基橡胶发生交联反应,从而实现了溴化丁基橡胶的硫化。
本发明一种溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法,提出了溴化丁基橡胶以胶乳的形式与硫化剂、硫化促进剂及其它填料混合,从而使其混合均匀;同时提出了胶片干燥方式为梯度升温,以及在110~120℃下即可使硫化剂酚醛树脂与溴化丁基橡胶发生交联反应,从而实现低温硫化,达到节能的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。
如图1所示,本发明实施例提供的溴化丁基橡胶硫化胶的制备方法,包括以下步骤:
S101:按质量份依次向含有100份溴化丁基橡胶的胶乳中加入1份~10份酚醛树脂、0.1份~2份金属氯化物,搅拌均匀,然后倒入模具中。
S102:室温下放置1d~3d成型为胶片,再将胶片水洗沥滤12h~24h。
S103:然后对水洗沥滤后的胶片进行梯度升温干燥,50℃~60℃下干燥2h~4h,70℃~80℃下干燥2h~4h,90℃~100℃下干燥2h~4h,最后在110℃~120℃下进行硫化1h~2h,得到溴化丁基橡胶硫化胶。
所述溴化丁基橡胶的胶乳固含量为45%;溴化丁基橡胶中异戊二烯的含量为2%~3%,溴含量为1%~3%,门尼粘度ML1251+8为20~50。
所述的金属氯化物为六水合氯化铁、二水合氯化亚锡或氯化锌中的一种。
下面结合实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
以下实例中,硫化试样拉伸强度根据标准GB/T528测试。
以下实施例和对比例中使用的溴化丁基橡胶的牌号为2030,异戊二烯的含量为2%,溴含量为1.8±0.2,门尼粘度(ML1251+8)为32±4,德国朗盛产品。
实施例1
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂3份、二水合氯化亚锡1.2份、氧化锌0份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、二水氯化亚锡,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在110℃下硫化1h。
实施例2
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂5份、二水合氯化亚锡0.8份、氧化锌0份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、二水氯化亚锡,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在110℃下硫化1.5h。
实施例3
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂8份、二水合氯化亚锡0.5份、氧化锌0份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、二水氯化亚锡,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在110℃下硫化2h。
实施例4:
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂5份、六水合氯化铁0.6份,氧化锌0份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、六水合氯化铁,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在120℃下硫化2h。
实施例5
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂3份、氯化锌1.5份、氧化锌0份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、氯化锌,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在120℃下硫化1h。
实施例6
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂5份、氯化锌1份、氧化锌0份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、氯化锌,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在120℃下硫化1.5h。
对比实施例1
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂5份、二水合氯化亚锡0份、氧化锌1份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、二水氯化亚锡,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h。最后在120℃下硫化300分钟。
对比实施例2
按溴化丁基橡胶100份、酚醛树脂5份、六水合氯化铁0份,氧化锌1份;依次向溴化丁基橡胶乳液中加入酚醛树脂、六水合氯化铁,然后搅拌均匀,将混合胶乳倒入模具中,室温下放置3d成型为胶片,再水洗沥滤,然后在梯度升温,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h。最后在160℃下硫化30分钟。
最后再达到同一拉伸强度的硫化温度和硫化时间见表1。从表1中可以看出,与氧化锌做硫化促进剂(对比实施例1)相比,使用二水合氯化亚锡作为硫化促进剂的复合材料的硫化温度降低了,且硫化时间缩短了,与对比例2相比硫化温度降低了。
表1复合材料同一拉伸强度的硫化温度和时间
最后再达到同一拉伸强度的硫化温度和硫化时间见表2。从表2中可以看出,与氧化锌做硫化促进剂(对比实施例1)相比,使用六水合氯化铁作为硫化促进剂的复合材料的硫化时间缩短了,与对比实施例2相比,硫化温度降低了。
表2复合材料同一拉伸强度下的硫化温度和时间
最后再达到同一拉伸强度的硫化温度和硫化时间见表3。从表3中可以看出,与氧化锌做硫化促进剂(对比实施例1)相比,使用六水合氯化铁作为硫化促进剂的复合材料的硫化时间缩短了,与对比实施例2相比,硫化温度降低了。
表3复合材料同一拉伸强度的硫化温度和时间
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。