一種60度天然橡膠及其生產工藝的製作方法

2023-05-19 16:22:51

專利名稱：一種60度天然橡膠及其生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天然橡膠及其生產工藝，具體的，本發明涉及一種60度天然橡膠及其生產工藝。
背景技術：
天然橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，分子式是(C5H8) n，其成分中91% 94%是橡膠烴(聚異戊二烯)，其餘為蛋白質、脂肪酸、灰分、糖類等非橡膠物質。天然橡膠是應用最廣的通用橡膠。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機械強度，滯後損失小，在多次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，並且因為是非極性橡膠，所以電絕緣性能良好。因為有不飽和雙鍵，所以天然橡膠是一種化學反應能力較強的物質，光、熱、臭氧、 輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化，不耐老化是天然橡膠的致命弱點，但是，添加了防老劑的天然橡膠，有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化，在倉庫內貯存三年後仍可以照常使用。天然橡膠有較好的耐鹼性能，但不耐濃強酸。由於天然橡膠是非極性橡膠，只能耐一些極性溶劑，而在非極性溶劑中則溶脹，因此，其耐油性和耐溶劑性很差，一般說來，烴、 滷代烴、二硫化碳、醚、高級酮和高級脂肪酸對天然橡膠均有溶解作用，但其溶解度則受塑煉程度的影響，而低級酮、低級酯及醇類對天然橡膠則是非溶劑。由於天然橡膠存在的缺點嚴重影響其使用，因此，天然橡膠都需要在生膠基礎上進行加工，使其更符合實際使用。橡膠的加工分為塑煉和混煉。塑煉作用為降低生膠的分子量，增加塑性，提高可加工性。為了提高橡膠製品使用性能、改進工藝性能、降低產品的成本，必須在生膠中加入各種配合劑。將各種配合劑加入到橡膠中混合均勻，製成混煉膠的工藝過程叫做混煉。混煉過程中需要添加的配合劑有硫化劑、補強劑、活性劑、促進劑、防老齊U、增塑劑等。橡膠隔振器是橡膠的重要用途之一，廣泛用於精密設備中。橡膠隔振器的主要優點為1、可以製成各種形狀和不同硬度的製品，具有良好的彈性和足夠的強度；2、可使隔振系統的固有頻率做的很低，並且具有較高的阻尼；3、無論在拉、壓、剪切和扭轉受力情況下，變形都比較大。橡膠是一種非線性的彈性材料，幾乎是不可壓縮的。只有在變形較小時，才可近似地作為線性體。橡膠的彈性模量與硬度密切相關，且又受到溫度和形狀的影響。橡膠在長期載荷作用下的靜態彈性模量&隨橡膠硬度的增加而增加，橡膠硬度在邵氏硬度30 70HS 之間，彈性模量變化範圍為0 < & < 4。動態模量&是通過實驗取得的，橡膠硬度在邵氏硬度30 70HS之間，動態彈性模量變化範圍為10。橡膠的動態彈性模量與靜態
彈性模量的比值平均值 =^ = 2.5,nd稱為動態係數，nd值越小越好。
tCi
隔振器高度與變形量關係為Δ = (0. 15 0. 20)HH= (5 6. 7) Δ在上述範圍內，彈性模量變化是5 %。橡膠的硬度是決定橡膠性能的主要參數，從綜合角度考慮，在隔振中使用的橡膠， 我們一般採用邵氏硬度40度 90度。根據被隔振對象總靜載荷和所用的隔振器數量，求出每個隔振器承載的靜載荷 W(N)。根據隔振體系要求的固有頻率由隔振效率確定)，求出隔振器應具有的豎向動剛度 kzd(N/cm)
權利要求
1.一種60度天然橡膠，其按照質量百分比包括天然生膠48%~65%硫化劑1%~2.5%高耐磨爐黑5%~21%噴霧炭黑8%~28%活性劑5.5%~17%促進劑0.1%~0.6%防老劑0.55%~3.2%增塑劑0.5%~3%。
2.如權利要求1所述的60度天然橡膠，其特徵在於，其按照質量百分比僅由下述物質組成天然生膠48%~65%硫化劑1%~2.5%高耐磨爐黑5%~21%噴霧炭黑8%~28%活性劑5.5%~17%促進劑0.1%~0.6%防老劑0.55%~3.2%增塑劑0.5%~3%；上述組分之和為100%。
3.如權利要求1所述的60度天然橡膠，其特徵在於，其按照質量百分比由下述物質組成天然生膠52%~60%硫化劑1.5%~2%高耐磨爐黑10%~16%噴霧炭黑12%~24%活性劑7%~13.6%促進劑0.2%~0.5%防老劑1%~2.2%增塑劑1%~2.1%;上述組分之和為100%。
4.如權利要求1-3所述的60度天然橡膠，其特徵在於，所述硫化劑為硫磺、有機硫化物、過氧化物、金屬氧化物、苯醌、胺類，優選硫磺、有機硫化物的一種或其混合物，特別優選硫磺；所述活性劑由無機類活性劑和有機類活性劑組成，優選由氧化鋅和硬脂酸組成，特別優選由3% 14%的氧化鋅和0. 2% 2. 5%的硬脂酸組成，其質量百分含量為在所述原料中的百分含量；所述促進劑為噻唑類促進劑，優選2-硫醇基苯並噻唑；所述防老劑由N-苯基-β -萘胺和N-環己基-N』 -苯基對苯二胺組成，優選由0. 3 % 2. 5 %的N-苯基-β -萘胺和0. 05 % 1. 2 %的N-環己基-N』 -苯基對苯二胺組成，其質量百分含量為在所述原料中的百分含量；所述增塑劑為黃油。
5.如權利要求1所述的60度天然橡膠，其特徵在於，其按照質量百分比包括橡膠原料天然橡膠56. 1%硫化劑硫磺1. 68%補強劑高耐磨爐黑12. 2%，噴霧炭黑16. 8%活性劑氧化鋅8. 41%，硬脂酸1. 12%促進劑2-硫醇基苯並噻唑0. 34%防老劑N-苯基-β-萘胺1. 12%，N-環己基-N』 -苯基對苯二胺0. 56%增塑劑黃油1.67%。
6.如權利要求1-5所述的60度天然橡膠的生產工藝，包括以下步驟(1)烘膠將配方規定的天然生膠置於30 70°C下，烘膠至少3小時；(2)破膠烘膠後的天然生膠立即進行破膠。破膠時輥距為0.3mm 0. 9mm ；(3)第一次塑煉將天然生膠分為至少3等份，每份重量不超過20kg。輥距為0.3mm 0. 9mm，要求打卷並調轉90°進行下遍塑煉。連續過輥10 18遍；(4)停放至少3小時後，進行第二次塑煉。第二次塑煉依然是輥距調整為0.3mm 0.9mm，打卷並調轉90°進行下遍塑煉，連續過輥10 18遍。停放至少3小時後，方可進入混煉工藝；(5)混煉將塑煉好的原膠放入開煉機，使其包輥，在完全均勻包輥後，將配方規定的活性劑和防老劑混合，至少分2次加入。再過輥至少2遍，使其分散均勻，之後至少分2次輪流加入配方規定的高耐磨爐黑、噴霧炭黑和增塑劑，高耐磨爐黑、噴霧炭黑與增塑劑混煉均勻後加入配方規定的促進劑，最後加入配方規定的硫化劑。
7.如權利要求6所述的生產工藝，其特徵在於，步驟(1)中，將天然生膠置於烘箱內進行烘膠，烘膠溫度優選40 60°C ；烘膠時間優選至少4小時；步驟O)中，破膠時輥距優選為0. 4mm 0. 8mm，特別優選為0. 5mm 0. 7mm。
8.如權利要求6所述的生產工藝，其特徵在於，步驟(3)中，優選將天然生膠分為3等份。步驟(3)中，優選等分後，每份天然生膠重量不超過Wkg，進一步優選不超過16kg，特別優選不超過15kg。步驟⑶中，優選輥距為0. 4mm 0. 8mm,特別優選輥距為0. 5mm 0. 7mm。 步驟(3)中，優選連續過輥11 17遍，特別優選連續過輥12 15遍。
9.如權利要求6所述的生產工藝，其特徵在於，步驟(4)中，進行第二次塑煉前，優選停放至少4小時。步驟(4)中，第二次塑煉優選輥距為0. 4mm 0. 8mm,特別優選輥距為0. 5mm 0. 7mm。 步驟(4)中，優選連續過輥11 17遍，特別優選連續過輥12 15遍。 步驟中，第二次塑煉後，優選停放至少4小時後，進一步優選不超過12天，特別優選不超過10天，然後進入混煉工藝。優選將停放時間過長的生膠，重新進行塑煉。 步驟(5)中，混合後的活性劑和防老劑優選至少分3次加入，特別優選3次。 步驟(5)中，優選過輥2 4遍，特別優選過輥2 3遍。步驟(5)中，高耐磨爐黑、噴霧炭黑和增塑劑優選至少分3次加入，特別優選3次。
10.如權利要求1-9任一項所述的60度天然橡膠的用途，其特徵在於，用於製造橡膠隔振器。
全文摘要
本發明公開了一種60度天然橡膠及其生產工藝。所述60度天然橡膠原料包括天然生膠48％～65％、硫化劑1％～2.5％、高耐磨爐黑5％～21％、噴霧炭黑8％～28％、活性劑5.5％～17％、促進劑0.1％～0.6％、防老劑0.55％～3.2％、增塑劑0.5％～3％，通過塑煉、混煉工藝製成。所述60度天然橡膠具有良好的抗老化性、扯斷伸長率、耐磨性、回彈值、承載壓縮量、固有頻率，同時生產成本大大降低。
文檔編號C08K5/47GK102504353SQ201110308938
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者方學金, 王燕生, 馬薇薇 申請人:北京市長城工具機附件有限責任公司