專利名稱：橡膠添加劑預分散體、其制備方法及橡膠添加劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橡膠添加劑預分散體以及該橡膠添加劑預分散體的制備方法，以及包含該橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑的制備方法。
背景技術(shù)：
橡膠添加劑(如硫化促進劑等)大部分為干粉狀，其體積密度較小，易飛揚，特別是在潤濕條件下極易粘附于金屬表面，而在干燥狀態(tài)下本身又不易分散于橡膠配料中。橡膠干粉狀添加劑在生產(chǎn)和應用中，有大量的粉塵飛揚，容易造成工作場所粉塵超標，嚴重影響工作人員的身體健康(如刺激皮膚、呼吸道，影響生殖和生理健康，造成過敏、吸入有毒粉塵等)，并會對生態(tài)環(huán)境造成污染(如對水生生物具有毒性、環(huán)境有害等)，受相關(guān)法律法規(guī)及保護環(huán)境等多方面的影響，現(xiàn)有很多橡膠制品生產(chǎn)廠家都要求使用粒狀產(chǎn)品?，F(xiàn)有的橡膠添加劑如硫化促進劑，可通過對干粉進行造粒做成母料，方便添加使用，同時可避免上述各種接觸粉塵等問題。干粉母粒通過干粉直接加壓造粒或濕法粘合造粒等工藝進行生產(chǎn)，此兩種方法雖簡單快捷，所得添加劑母料的濃度較高，但由于制造過程中使用壓力較大，粉粒成長過程中容易形成硬結(jié)團，添加入橡膠配料后不易分散開，會造成配料的不均勻性。未分散開的硬結(jié)團會留存在混煉膠中，不容易過濾出來，所得制品的物理機械性能會降低或造成制品外觀缺陷，影響制品的合格率，最終導致生產(chǎn)成本上升。因此， 終端客戶需要制造商在干粉母粒的易分散性與配料混合的便捷性方面進行改善。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對不同橡膠的相容性較強、且殘留組分完全不影響橡膠產(chǎn)品性能的橡膠添加劑預分散體；以及一種制造工藝簡便、制作方便的制備該橡膠添加劑預分散體的方法；此外，本發(fā)明還提供了一種制備包含所述橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑的方法。本發(fā)明橡膠添加劑預分散體所采用的技術(shù)方案是，按重量占比計算，它包括以下成分
EPDM 40% 90% , CPE 5% 40%，硬脂酸 0. 5% 10%。本發(fā)明橡膠添加劑預分散體的制備方法所采用的技術(shù)方案是，該方法包括以下步驟
(1)將EPDM、CPE和硬脂酸按一定比例稱量后，加入密煉機中；
(2)開啟密煉機混煉5 10分鐘，溫度控制在65°C 110°C之間，至混合物軟化成柔軟團塊后，停止混煉，下料備用，即獲得橡膠添加劑預分散體。本發(fā)明包含橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑的制備方法所采用的技術(shù)方案是， 該方法包括以下步驟
a、按重量占比計算，將8% 15%橡膠添加劑預分散體、50% 80%需進行預分散的添加劑干粉料及2% 10%橡膠加工油投入密煉機中進行混煉，其中，混煉時間為5 10分鐘， 混煉溫度控制在65°C 110°C之間；
b、當需進行預分散的添加劑干粉料完全分散于所述橡膠添加劑預分散體中，且在密煉室內(nèi)形成柔軟的橡膠塊狀物時，停止混煉；c、把橡膠塊狀物進行造粒，最后形成橡膠添加劑顆粒。在上述步驟a中，在混煉過程中開啟密煉機一次，使得密煉機內(nèi)的膠料自由翻滾數(shù)次。在上述步驟c中獲得的橡膠添加劑顆粒直徑為4 6mm、長度為3 5mm的規(guī)則圓柱形流動性顆粒。所述橡膠加工油為橡膠加工白礦油。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明以CPE (樹脂型氯化聚乙烯)作為所述橡膠添加劑預分散體的粘合劑，配合所述EPDM (三元乙丙橡膠)及硬脂酸，所以，本發(fā)明橡膠添加劑預分散體對不同橡膠的相容性較強、且殘留組分完全不影響橡膠產(chǎn)品性能，所得預分散體顆粒軟易分散，可大大降低物料配合的時間，減少人力、電力的消耗；同時橡膠配料的均勻性得到改善，不會存在未分散開的硬結(jié)團，避免制品出現(xiàn)外觀缺陷，物性降低等不合格情況。 由于多種添加劑的分散性均得到提高，所得橡膠制品的物性會大幅提升。此外，本發(fā)明所述橡膠添加劑預分散體的制備方法和所述包含有所述橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑的制備方法均為制造工藝簡便、制作方便的制作方法，能大大地降低工作人員的勞動強度。
圖I是本發(fā)明的工藝流程圖2是實施例一中預分散體的化學組成表；
圖3是實施例二中預分散體的化學組成表；
圖4是實驗一的數(shù)據(jù)對比表；
圖5是實驗二的數(shù)據(jù)對比表。
具體實施例方式如圖I、圖2所示，本發(fā)明針對如硫化促進劑等干粉狀橡膠添加劑的表面特性，經(jīng)研究后以CPE (樹脂型氯化聚乙烯)作為其預分散體的粘結(jié)劑，同時搭配與橡膠配料相溶性力佳的橡膠加工油作為潤濕劑來把制備橡膠添加劑制作成顆粒狀。利用本發(fā)明方法所制得的包含有橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑顆粒，對不同極性的橡膠相容性較強，能夠適應橡膠配料連續(xù)自動化加工需求。同時橡膠配料的均勻性得到改善，不會存在未分散開的硬結(jié)團，避免制品出現(xiàn)外觀缺陷，物性降低等不合格情況。本發(fā)明橡膠添加劑預分散體按重量占比計算，它包括以下成分
EPDM 40% 90% , CPE 5% 40%，硬脂酸 0. 5% 10%。所述橡膠添加劑預分散體的制備方法包括以下步驟(I)將EPDM(三元乙丙橡膠)、 CPE (樹脂型氯化聚乙烯)和硬脂酸按一定比例稱量后，加入密煉機中；(2)開啟密煉機混煉 5 10分鐘，至混合物軟化成柔軟團塊后，停止混煉，下料備用，即獲得橡膠添加劑預分散體。如圖I所示，所述橡膠添加劑的制備方法包括以下步驟a、按重量占比計算，將 8% 15%橡膠添加劑預分散體、50% 80%需進行預分散的添加劑干粉料及2% 10%橡膠加工油投入密煉機中進行混煉，其中，混煉時間為5 10分鐘，混煉溫度控制在65°C 110°C之間，在混煉過程中開啟密煉機一次，使得密煉機內(nèi)的膠料自由翻滾數(shù)次，所述橡膠加工油為橡膠加工白礦油；b、當需進行預分散的添加劑干粉料完全分散于所述橡膠添加劑預分散體中，且在密煉室內(nèi)形成柔軟的橡膠塊狀物時，停止混煉；C、把橡膠塊狀物進行造粒，最后形成橡膠添加劑顆粒，橡膠添加劑顆粒直徑為4 6mm、長度為3 5mm的規(guī)則圓柱形流動性顆粒。下面，以兩個具體的實施例來對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一把干粉狀硫化促進劑MBTS制作成顆粒產(chǎn)品
如圖I所示，稱取按圖2中附表I所示的預先配制好的橡膠添加劑預分散體4. 72KG，投入密煉機中，加入待分散的干粉狀MBTS 36 KG，開啟密煉機，緩慢加入橡膠加工白礦油后， 放下加壓砣和防塵罩，完成設定的密煉時間，共約5 8分鐘。其間開啟防塵罩，升起加壓砣，使得密煉倉內(nèi)膠料自由翻滾兩次，以確保完全混煉均勻。待密煉倉內(nèi)物料完全混合至形成柔軟較濕潤塊狀物后，即可下料至擠出機進行切粒。經(jīng)過鼓風收集器冷卻后即獲得直徑約為5mm,長度約為3 5mm的圓柱狀流動性橡膠軟顆粒。實施例二 把干粉狀橡膠硫化劑硫磺S制備成顆粒狀產(chǎn)品
如圖I所示，稱取按圖3中附表2所示的預先配制好的橡膠添加劑預分散體4. 95KG， 投入密煉機中，加入待分散的干粉硫磺S44KG，開啟密煉機，緩慢加入橡膠加工白礦油后，放下加壓砣和防塵罩，完成設定的密煉時間，共約5 8分鐘，其間開啟防塵罩，升起加壓砣， 使得密煉倉內(nèi)膠料自由翻身兩次，以確保完全混煉均勻。待密煉倉內(nèi)物料完全混合至形成柔軟較濕潤塊狀物后，即可下料至擠出機進行切粒。經(jīng)過鼓風收集器冷卻后即獲得直徑約為5mm,長度約為3 5mm的圓柱狀流動性橡膠軟顆粒。 本發(fā)明對于冷卻干燥后的產(chǎn)品進行了混煉應用試驗。實驗一 MBTS_80CPE載體的對比測試
在標準膠混煉實驗過程中，用肉眼觀察由本發(fā)明方法制備得到的包含有橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑顆粒與橡膠生料在開放式混煉機上的混合情況。在混煉過程中未觀察到在加入粉狀添加劑時所發(fā)生嚴重飛揚的情況；由于生產(chǎn)的顆粒為柔軟橡膠顆粒，其添加劑已預先分散好，其所需混合時間與作為對照物質(zhì)粉狀添加劑產(chǎn)品明顯減少。本實驗的標準混煉時間為15分鐘。使用預分散體后的混煉時間為8 10分鐘。用肉眼觀察切口均勻程度，未發(fā)現(xiàn)存在未分散的硬結(jié)團。其試驗對比數(shù)據(jù)如圖4所示。其中，SBRl712 137. 5phr，硬脂酸lphr，氧化鋅5phr，炭黑HAF N330 75phr，芳香油 12. 5phr，加工助劑WB212 Iphr。實驗二 硫磺S-80CPE載體的對比測試
對粉狀添加劑粉料和由本發(fā)明制備得到的粒狀添加劑產(chǎn)品進行了對比硫化試驗，在標準硫化條件下硫化，然后對所得橡膠試片進行物理機械性能的比較實驗。實驗表明，使用 CPE作為粘結(jié)劑制作出的預分散體顆粒并不會影響到混煉膠的物理機械性能。其試驗對比數(shù)據(jù)如圖5所示。其中，測試基礎配方為SBR1712 137. 5phr，硬脂酸lphr，氧化鋅5phr， 炭黑 HAF N330 75phr，芳香油 12. 5phr，加工助劑 WB212 Iphr0.
本發(fā)明可廣泛應用于橡膠添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種橡膠添加劑預分散體，其特征在于，按重量占比計算，它包括以下成分EPDM 40% 90% , CPE 5% 40%，硬脂酸 0. 5% 10%。
2.一種制備如權(quán)利要求I所述的橡膠添加劑預分散體的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將EPDM、CPE和硬脂酸按一定比例稱量后，加入密煉機中；(2)開啟密煉機混煉5 10分鐘，溫度控制在65°C 110°C之間，至混合物軟化成柔軟團塊后，停止混煉，下料備用，即獲得橡膠添加劑預分散體。
3.一種包含如權(quán)利要求I所述的橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a、按重量占比計算，將8% 15%橡膠添加劑預分散體、50% 80%需進行預分散的添加劑干粉料及2% 10%橡膠加工油投入密煉機中進行混煉，混煉時間為5 10分鐘，混煉溫度控制在65°C 110°C之間；b、當需進行預分散的添加劑干粉料完全分散于所述橡膠添加劑預分散體中，且在密煉室內(nèi)形成柔軟的橡膠塊狀物時，停止混煉；c、把橡膠塊狀物進行造粒，最后形成橡膠添加劑顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠添加劑的制備方法，其特征在于，在所述步驟a中，在混煉過程中開啟密煉機一次，使得密煉機內(nèi)的膠料自由翻滾數(shù)次。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠添加劑的制備方法，其特征在于在所述步驟c中獲得的橡膠添加劑顆粒直徑為4 6mm、長度為3 5mm的規(guī)則圓柱形流動性顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠添加劑的制備方法，其特征在于所述橡膠加工油為橡膠加工白礦油。
全文摘要
本發(fā)明公開并提供了一種對不同橡膠的相容性較強、且殘留組分完全不影響橡膠產(chǎn)品性能的橡膠添加劑預分散體；以及一種制造工藝簡便、制作方便的制備該橡膠添加劑預分散體的方法；此外，本發(fā)明還提供了一種制備包含所述橡膠添加劑預分散體的橡膠添加劑的方法。本發(fā)明對不同的橡膠添加劑均能適用，與不同的橡膠制品適配性強，橡膠添加劑預分散體組分完全不會影響配料的硫化特性和產(chǎn)品物性，通過調(diào)節(jié)CPE和相應增塑劑的比例，通過密煉機進行混煉后，即可進入擠出機進行與添加劑母料的造粒，通過鼓風機將母粒吹入收集器，短暫冷卻后得到各種添加劑的預分散體成品。本發(fā)明可廣泛應用于橡膠添加劑生產(chǎn)領(lǐng)域。
文檔編號B29B9/00GK102617937SQ20121007247
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者王新生 申請人:珠海經(jīng)濟特區(qū)科茂橡塑材料有限公司