一種氯丁橡膠微孔發泡材料及其製備方法與流程
2023-04-23 11:08:18
本發明屬於高分子材料領域，具體涉及一種氯丁橡膠微孔發泡材料及其製備方法。
背景技術：
：微孔發泡聚合物是指聚合物基體中含有泡孔尺寸從0.1微米到幾十微米的多孔聚合物，由於微孔流體技術在微孔發泡材料上的應用發展，使得微孔發泡聚合物的工業化生產成為了現實。微孔發泡聚合物材料在能量吸收隔熱隔音，以及光學性能上有著優異的表現，被譽為「21世紀新型材料」。氯丁橡膠是綜合性能優異的一類合成橡膠，所以也被稱為多功能橡膠。氯丁橡膠為極性自補強橡膠，結晶性較強，分子間的作用力大，具備較高的力學性能。氯丁橡膠具有良好的耐臭氧、耐天候老化性，耐臭氧、耐天候老化性僅次於乙丙橡膠和丁基橡膠；耐熱性則與丁腈膠相當，能在150℃高溫下短時間使用。氯丁橡膠具有傑出的動態性能，如耐疲勞性能，可用於同步帶，齒形帶中；具有傑出的粘合性能，所以被廣泛用作膠黏劑。與預處理後的骨架材料(如金屬、紡織品、玻纖有良好的粘合能力。同時氯丁橡膠具有優異的阻燃性能，cr的氧指數較高，約為38.41，屬於高難燃材料。cr由於其結構影響，使其具有優異的耐候性，耐油性，阻燃性等，廣泛應用於電線包皮，膠管，膠板等，而cr發泡材料更具有較好的拉伸強度和拉壓彈性，使其可以應用於汽車內飾，潛水服，航空設備等領域。技術實現要素：本發明的目的是提供一種氯丁橡膠微孔發泡材料及其製備方法，本發明可應用於包裝材料、土木、建築、車輛、船舶、絕熱、保溫、隔音、防潮領域， 具有發泡、切割、異形切割、熱壓成型、衝切、磨削和複合等加工手段及加工設備，能夠為各種不同規格的產品進行加工。一種氯丁橡膠微孔發泡材料及其製備方法，其配方如下：氯丁橡膠100份，填料0-100份，增塑劑0-20份，硫化劑2-12份；硫化促進劑0-5份，防老劑0.5-2份。其中，氯丁橡膠為硫調節型或非硫調節型；其中，填料為炭黑、白炭黑、碳酸鈣、高嶺土、短纖維中的一種或多種；其中，增塑劑為芳烴油、石蠟油、環烷油、鄰苯二甲酸二辛酯(dop)中的一種或多種；其中，硫化劑為氧化鎂、氧化鋅並用，氧化鎂為高活性的或四氧化三鉛、2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷(雙二五)中的一種。其中，硫化促進劑為etu,dm，tmtm，s中的一種或多種。其中，防老劑為2，2，4-三甲基1，2-二氫化喹(rd)、n-苯基-n`-環己基對苯二胺(4010)、oda中的任一種。一種氯丁橡膠微孔發泡材料的製備方法，其步驟如下：1)混煉膠製備(1)按重量分別稱取所需生膠、填料及增塑劑；(2)密煉機溫度設置為60-100℃，轉速為40-60rpm，將生膠、填料、增塑劑投入密煉機中，混煉均勻，控制排膠溫度低於120℃；(3)混煉膠排膠、壓片、冷卻停放12h；(4)將停放後的膠料在開煉機上加硫化體系。2)預硫化(1)擠出成型預硫化將混煉膠放入100-160℃的烘道進行預硫化，預硫化時間為1min-15min，硫 化方式為熱空氣硫化、微波輻射交聯或者紅外輻射交聯等。2)模壓成型預硫化將混煉膠放入所需模具中，熱壓機壓力為5-10mpa，溫度100-180℃，預硫化時間為1-12min，之後將膠料從模具中拿出，得到預硫化材料。3)物理髮泡預硫化好的樣品放入高壓反應釜中，通入物理髮泡劑並升溫、加壓，當物理髮泡劑在預硫化物膠中達到飽和後，採用快速降壓法、或快速升溫法，製得微孔材料。升溫法：將預硫化材料裝入高壓釜內，先用少量二氧化碳吹洗2～3min，然後密封，反應釜溫度為室溫-170℃，用高壓泵將物理髮泡劑注入高壓釜內，使壓力達到5-60mpa，恆壓飽和0.5-4h。然後迅速卸壓至常壓，最後在60-180℃溫度的熱烘道或平板硫化機中加熱樣品一定時間使之發泡後冷卻，得到發泡材料。4)二次硫化、定型；將預硫化微發泡材料放入另一烘道中二次硫化、定型，其中烘道溫度為140-180℃，硫化時間為10-60min，硫化方式為熱空氣硫化、模壓硫化等。其中，步驟4)中所述物理髮泡劑為二氧化碳，氮氣中的一種或兩種氣體的混合氣體，溫度範圍為室溫至170℃，壓力為5-60mpa。其中，所述步驟3)還包括降壓法，其步驟如下：將預硫化材料裝入高壓釜內，先用少量二氧化碳吹洗2-3min，然後密封，反應釜溫度為室溫至170℃，用高壓泵將物理髮泡劑注入高壓釜內，使壓力達到5-60mpa，恆壓飽和0.5-4h。然後迅速卸壓至常壓，卸壓時間為0-80s，得到發泡材料。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：cr是一種高性能彈性體材料，本身具有自補強特性，且具有較好的耐老化 性和阻燃性。通過微孔發泡法製備的氯丁微孔發泡材料具有良好的韌性、撕裂強度和緩衝性能，且質輕、絕緣、耐候、阻燃、吸水性低、耐高低溫、無毒、環保等，可廣泛用於減震、密封、潛水、航空航天等各種領域。附圖說明圖1本發明製備方法中，實施例1的氯丁橡膠發泡材料的掃描電鏡圖；圖2本發明製備方法中，實施例2的氯丁橡膠發泡材料的掃描電鏡圖；圖3本發明製備方法中，實施例3的氯丁橡膠發泡材料的掃描電鏡圖；圖4本發明製備方法中，實施例4的氯丁橡膠發泡材料的掃描電鏡圖。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步描述：一種氯丁橡膠微孔發泡材料的製備方法，其步驟如下：實施例1氯丁橡膠100份，填料0份，增塑劑5份，硫化劑9份；硫化促進劑1份，防老劑0.5份。其中：氯丁橡膠為硫調節型；增塑劑為dop；硫化劑為氧化鎂、氧化鋅並用，且氧化鎂為高活性的。硫化促進劑為etu。防老劑為rd。將配方中各種原料按所需重量份稱好後投入密煉機中，密煉機溫度為100℃，混煉時間為3min，之後將其放入開煉機上精煉5min，製得混煉膠。之後將混煉膠在開煉機下片，然後用平板硫化機將膠片在110℃下預硫化5min，之後取出樣品片，放入發泡裝置中，裝置設置溫度140℃，通入co2氣體至壓力 為15mpa，飽和2h後取出，之後在170℃烘箱中二次硫化20min，冷卻得到微孔發泡樣品。實施例2氯丁橡膠100份，填料0份，增塑劑5份，硫化劑9份；硫化促進劑1份，防老劑0.5份。氯丁橡膠為硫調節型；增塑劑為dop；硫化劑為氧化鎂、氧化鋅並用，且氧化鎂為高活性的。硫化促進劑為etu。防老劑為rd。將配方中各種原料按所需重量份稱好後投入密煉機中，密煉機溫度為100℃，混煉時間為3min，之後將其放入開煉機上精煉5min，製得混煉膠。之後將混煉膠在開煉機下片，然後用平板硫化機將膠片在150℃下預硫化5min，之後取出樣品片，放入發泡裝置中，裝置設置溫度140℃，通入co2氣體至壓力為15mpa，飽和2h後取出，之後在170℃烘箱中二次硫化20min，冷卻得到微孔發泡樣品。實施例3氯丁橡膠100份，填料20份，增塑劑10份，硫化劑4份；硫化促進劑3份，防老劑2份。氯丁橡膠為非硫調節型；填料為炭黑；增塑劑為環烷油；硫化劑為2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷(雙二五)。硫化促進劑為taic、hva-2並用。防老劑為oda。將配方中各種原料按所需重量份稱好後投入密煉機中，密煉機溫度為100℃，混煉時間為3min，之後將其放入開煉機上精煉5min，製得混煉膠。之後將混煉膠在開煉機下片，然後用平板硫化機將膠片在130℃下預硫化8min，之後取出樣品片，放入發泡裝置中，裝置設置溫度145℃，通入n2氣體至壓力為18mpa，飽和4h後取出，之後在170℃烘箱中二次硫化20min，冷卻得到微孔發泡樣品。實施例4氯丁橡膠100份，填料60份，增塑劑20份，硫化劑20份；硫化促進劑3份，防老劑2份。其中，氯丁橡膠為硫調節型；其中，填料為高嶺土50份、短纖維10份；其中，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂；其中，硫化劑為氧化鎂、氧化鋅並用，且氧化鎂為高活性的。其中，硫化促進劑為dm。其中，防老劑為oda。將配方中各種原料按所需重量份稱好後投入密煉機中，密煉機溫度為90℃，混煉時間為7min，之後將其放入開煉機上精煉5min，製得混煉膠。之後將混煉膠在開煉機下片，然後用平板硫化機將膠片在120℃下預硫化12min，之後取出樣品片，放入發泡裝置中，裝置設置溫度為室溫，通入n2氣體至壓力為16mpa，飽和36h後取出，之後在170℃烘箱中二次硫化25min，冷卻得到微孔發泡樣品。按常規方法對上述實施例所製得的氯磺化聚乙烯發泡材料的各項性能指標 進行檢測，實施例1-4檢測結果見表1檢測項目實施例1實施例2實施例3實施例4發泡後密度/g·cm-30.3420.8970.5720.83硬度(邵氏c)11426355拉伸強度/mpa1.768.899.7810.3發泡倍率2.941.112.121.43以上所述僅為本發明的一實施例，並不限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。當前第1頁12