一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料及其製備方法
2023-10-09 08:35:54 1
一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料及其製備方法，屬於丁腈橡膠材料及其製備方法【技術領域】。本發明由如下重量百分比的組分組成：35～40%丁腈橡膠、15～20%快壓出炭黑、10～15%半補強炭黑、15～20%輕質碳酸鈣、3.0～5.0%氧化鋅、0.5～1.0%硬脂酸、0.6～1.0%4,4'-二（苯基異丙基）二苯胺、0.2～0.5%硫磺、0.2～0.5%促進劑TT、0.6～1.0%促進劑TET、0.6～1.0%促進劑CZ、5.0～10.0%增塑劑D-810。其製備步驟為：母煉膠混煉；母煉膠二段加硫。本發明的非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料符合REACH法則的規定，且材料的性能優於現有含鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料而價格卻與其相當，不需要增加材料的成本。
【專利說明】一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於丁腈橡膠材料及其製備方法【技術領域】，更具體地說，涉及一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球汽車行業的迅猛發展，越來越多的國際知名汽車製造商把目光投向了中國，這給我們橡膠企業跨入全球橡膠汽車零部件供應商提供了很好的機會，但同時我們也面臨著的嚴峻的考驗，作為出口歐洲產品的企業必須遵守歐盟REACH法則，必須依照84種高關注度物質候選清單做出聲明並承擔起相應的義務。
[0003]REACH是歐盟新化學品管理法規《關於化學品註冊、評估、許可和限制制度》(英文為:Regulation Concerning the Registration, Evaluation, Authorization andRestriction of Chemicals)的簡稱。REACH制度成為歐盟一個統一的對進入其市場的所有化學品的生產、貿易及使用進行註冊、評估、許可及限制管理的新體系。成為目前世界上最為先進，也是影響最大的化學品管理法規。
[0004]眾所周知，鄰苯二甲酸鹽是目前丁腈橡膠中必不可少的被廣泛使用的增塑劑，而RE A CH法則規定，對於橡膠材料而言出口歐盟的橡膠產品中鄰苯二甲酸鹽含量必須(0.1%。現有丁腈橡膠材料中最常採用的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯，這兩者都屬於鄰苯二甲酸鹽類增塑劑，是目前丁腈橡膠中必不可少被廣泛使用的增塑劑，而丁腈橡膠中使用該類增塑劑其鄰苯二甲酸鹽含量都在2%以上，遠遠超出REACH法則規定所的< 0.1%含量的標準。因此，嚴重製約了企業丁腈橡膠產品的出口。
[0005]而現有替代丁腈橡膠中鄰苯二甲酸鹽的增塑劑通常有TP95、W-260S，但其價格是鄰苯二甲酸鹽的二倍，因此導致企業的材料成本增加而使其使用受到很大限制。
【發明內容】
[0006]1.發明要解決的技術問題
[0007]本發明的目的在於克服現有技術中採用鄰苯二甲酸鹽作為增塑劑生產的橡膠材料不符合歐盟REACH法則的問題，提供了一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料及其製備方法，採用本發明的技術方案生產的丁腈橡膠材料符合歐盟REACH法則規定的鄰苯二甲酸鹽含量< 0.1%的標準，且丁腈橡膠材料的性能優於現有含鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料而價格卻與其相當，不需要增加材料的成本。
[0008]2.技術方案
[0009]為達到上述目的，本發明提供的技術方案為:
[0010]本發明的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，由如下重量百分比的組分組成:
[0011]丁腈橡膠35~40
快壓出炭黑15~20
半補強炭黑10~15
輕質碳酸鈣15~20
氧化鋅3.0~5.0
硬脂酸0.5~1.0
4,4』-二(苯基異丙基)二苯胺0.6~1.0
硫磺0.2~0.5
促進劑TT0.2~0.5
促進 劑TET0.6~1.0
促進劑CZ0.6~1.0
增塑劑D-8106~10。
[0012]優選地，所述的增塑劑D-810組分的重量百分比為7%。
[0013]優選地，所述的增塑劑D-810在25°C時的粘度為55~65cps，酸值< 0.lmgKOH/g,羥值≤5.0mgK0H/g，在25°C時的比重為0.97~1.00，25°C時的折射率為1.487~1.490，水分≤0.1%，色度color APHA≤20，揮發分≤0.2%。
[0014]本發明的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，其步驟為:
[0015](I)母煉膠混煉:
[0016]將丁腈橡膠置於密煉機中塑煉30~40秒，然後加入氧化鋅、硬脂酸、4，4』 - 二 (苯基異丙基)二苯胺以及輕質碳酸鈣，壓上頂栓35~45秒，加入快壓出炭黑，壓上頂栓40~50秒，加入半補強炭黑和增塑劑D-810，壓上頂栓60~70秒後升栓40~50秒後排膠，母煉膠排膠溫度為140~160°C ;其中:各組分重量百分比含量如下:35~40% 丁腈橡膠、15~20%快壓出炭黑、10~15%半補強炭黑、15~20%輕質碳酸鈣、3.0~5.0%氧化鋅、0.5~1.0%硬脂酸、0.6~1.0%4，4』 -二 (苯基異丙基)二苯胺、5.0~10.0%增塑劑D-810 ；
[0017](2)母煉膠二段加硫:
[0018]調節開煉機輥距8~10mm，將停放後的母煉膠置於開煉機輥筒上翻煉，待母煉膠包輥表面光滑平整後，加入硫磺、促進劑TT、促進劑TET和促進劑CZ，待配合劑全部混入母煉膠後開刀翻煉，將膠料打2~3個三角包和兩個卷後出片；其中:各組分重量百分比含量如下:0.2~0.5%硫磺、0.2~0.5%促進劑TT,0.6~1.0%促進劑TET,0.6~1.0%促進劑CZ0
[0019]本發明的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，步驟(1)母煉膠混煉後的母煉膠的停放時間大於24小時，使丁腈橡膠與各配合劑之間相互得到充分浸潤，分子間組合產生協同效應，使混煉膠分散均勻。
[0020]本發明的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，步驟(1)中增塑劑D-810組分的重量百分比為7%。[002125°C時的比重為0.97~1.00，25°C時的折射率為1.487~1.490，水分≤0.1%，色度colorAPHA ^ 20，揮發分≤0.2%，使得本發明的非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料中的鄰苯二甲酸鹽含量< 0.06%,完全符合歐盟REACH法則規定；本發明針對採用增塑劑D-810特定設計了其它組分的配方，使得本發明的丁腈橡膠材料不僅滿足REACH法則所規定的鄰苯二甲酸鹽含量< 0.1%的標準，而且採用本發明配方的丁腈橡膠材料性能優於現有的鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，同時材料成本卻不需要增加，為企業丁腈橡膠產品的出口提供了有利條件，帶來了明顯的社會和經濟效益。
[0024](2)本發明的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，是針對本發明的非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料配方特定設計的，本發明的配方在母煉膠混煉和母煉膠二段加硫工藝的配合下，使得本發明配方的丁腈橡膠材料性能優於現有的鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，尤其是製備過程中各組分的加入順序、加入量、溫度及時間段的控制。
【具體實施方式】
[0025]為進一步了解本發明的內容，下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
[0026]實施例1
[0027]本實施例的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，由如下重量百分比的組分組成，具體請見表1。本實施中的增塑劑D-810是臺灣長春化學集團生產的，主要性能參數有:在25°C時的粘度為55~65cps，酸值≤0.lmgK0H/g，羥值≤5.0mgK0H/g，在25°C時的比重為
0.97~1.00，25°C時的折射率為1.487~1.490，水分≤0.1%，色度color APHA≤20，揮發分≤0.2%。本實施中的增塑劑D-810供應商是上海慧新化工有限公司。
[0028]表1實施例1中非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的組分及百分比含量
[0029]
各組分名稱I重量百分含量/%~
丁腈橡膠37
快壓出炭黑18
半補強炭黑12
輕質碳酸媽18
氧化鋅4
【權利要求】
1.一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，其特徵在於，由如下重量百分比的組分組成:丁腈橡膠35~40快壓出炭黑15~20半補強炭黑10~15輕質碳酸鈣15~20氧化鋅3.0~5.0硬脂酸0.5~1.04,4』-二(苯基異丙基)二苯胺0.6~1.0硫磺0.2~0,5促進劑TT0.2~0.5促進劑TET0.6~1.0促進劑CZ0.6~1.0增塑劑D-8106~10。
2.根據權利要求1或2所述的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，其特徵在於，所述的增塑劑D-810組分的重量百分比為7%。
3.根據權利要求1或2所述的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料，其特徵在於，所述的增塑劑D-810在25°C時的粘度為55~65cps，酸值≤0.lmgKOH/g，羥值≤5.0mgK0H/g，在25°C時的比重為0.97~1.00，25°C時的折射率為1.487~1.490，水分≤0.1%，色度colorAPHA ( 20，揮發分≤0.2%。
4.一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，其特徵在於，其步驟為: (1)母煉膠混煉: 將丁腈橡膠置於密煉機中塑煉30~40秒，然後加入氧化鋅、硬脂酸、4，4』 -二 (苯基異丙基)二苯胺以及輕質碳酸鈣，壓上頂栓35~45秒，加入快壓出炭黑，壓上頂栓40~50秒，加入半補強炭黑和增塑劑D-810，壓上頂栓60~70秒後升栓40~50秒後排膠，母煉膠排膠溫度為140~160°C ;其中:各組分重量百分比含量如下:35~40% 丁腈橡膠、15~20%快壓出炭黑、10~15%半補強炭黑、15~20%輕質碳酸鈣、3.0~5.0%氧化鋅、0.5~1.0%硬脂酸、0.6~1.0%4，4』 - 二 (苯基異丙基)二苯胺、5.0~10.0%增塑劑D-810 ； (2)母煉膠二段加硫: 調節開煉機輥距8~10mm，將停放後的母煉膠置於開煉機輥筒上翻煉，待母煉膠包輥表面光滑平整後，加入硫磺、促進劑TT、促進劑TET和促進劑CZ，待配合劑全部混入母煉膠後開刀翻煉，將膠料打2~3個三角包和兩個卷後出片；其中:各組分重量百分比含量如下:0.2~0.5%硫磺、0.2~0.5%促進劑ΤΤ、0.6~1.0%促進劑ΤΕΤ、0.6~1.0%促進劑CZ0
5.根據權利要求4所述的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，其特徵在於，步驟(1)母煉膠混煉後的母煉膠的停放時間大於24小時。
6.根據權利要求4或5所述的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，其特徵在於，步驟(1)中增塑劑D-810組分的重量百分比為7%。
7.根據權利要求6所述的一種非鄰苯二甲酸鹽丁腈橡膠材料的製備方法，其特徵在於，步驟(1)增塑劑D-810在25°C時的粘度為55~65cps，酸值≤0.lmgKOH/g，羥值(5.0mgKOH/g，在25°C時的比重為0.97~1.00，25°C時的折射率為1.487~1.490，水分(0.1%，色度 color APHA ( 20，揮發分≤0.2%。
【文檔編號】B29B7/28GK103694520SQ201310746455
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】徐海潮, 芮巧紅, 李月華 申請人:南京金三力橡塑有限公司