本發明屬于高分子材料技術領域,尤其涉及一種溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法。
背景技術:
溴化丁基橡膠是丁基橡膠的溴化改性產物,具有丁基橡膠高飽和聚異丁烯主鏈,因而具有丁基橡膠固有的所有性能,如減震性、低玻璃化轉變溫度,氣體和濕氣的低滲透性,耐熱、耐臭氧、耐紫外線照射和耐腐蝕等;同時,C-Br鍵能小于C-C鍵能,所以溴化丁基橡膠具有寬泛的硫化條件,更快的硫化速度和更高的硫化靈活性,因而具有更好的與并用膠的共硫化性能。目前關于溴化丁基橡膠的硫化體系中有酚醛樹脂體系,其硫化膠具有極高的耐熱性能和低的壓縮永久變形。然而傳統的酚醛樹脂硫化體系中的促進劑為氧化鋅,其硫化溫度高達160~200℃,硫化時間較長。
目前溴化丁基橡膠的硫化的研究主要是干膠的硫化工藝,其工藝流程及設備復雜,配料分散不均勻,對其制品性能造成一定影響,而且實現聯動化和自動化較困難;能耗大,且生產成本一般也較高。所以,探索低溫制備溴化丁基橡膠硫化膠的新方法越來越受到人們的關注。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法,旨在解決目前溴化丁基橡膠的硫化溫度高,工藝流程及設備復雜,配料分散不均勻,對其制品性能造成一定影響,而且實現聯動化和自動化較困難;能耗大,且生產成本一般也較高的問題。
本發明是這樣實現的,一種溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法,所述溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法包括以下步驟:
按質量份依次向含有100份溴化丁基橡膠的膠乳中加入1份~10份酚醛樹脂、0.1份~2份金屬氯化物,攪拌均勻,然后倒入模具中;
室溫下放置1d~3d成型為膠片,再將膠片水洗瀝濾12h~24h;
然后對水洗瀝濾后的膠片進行梯度升溫干燥,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℃下進行硫化1h~2h,得到溴化丁基橡膠硫化膠。
進一步,所述溴化丁基橡膠的膠乳固含量為45%;溴化丁基橡膠中異戊二烯的含量為2%~3%,溴含量為1%~3%,門尼粘度ML1251+8為20~50。
進一步,所述的金屬氯化物為六水合氯化鐵、二水合氯化亞錫或氯化鋅中的一種。
進一步,所述的溴化丁基橡膠膠乳制備的膠片需要梯度升溫來進行干燥。
進一步,所述的溴化丁基橡膠膠乳制備的膠片的硫化溫度為110℃~120℃,硫化時間為1~2h。
本發明另一目的在于提供一種利用上述的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法制備的低滲透性溴化丁基橡膠硫化膠。
本發明另一目的在于提供一種利用上述的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法制備的耐熱溴化丁基橡膠硫化膠。
本發明另一目的在于提供一種利用上述的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法制備的耐臭氧溴化丁基橡膠硫化膠。
本發明另一目的在于提供一種利用上述的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法制備的耐紫外線照射溴化丁基橡膠硫化膠。
本發明另一目的在于提供一種利用上述的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法制備的耐腐蝕溴化丁基橡膠硫化膠。
本發明通過金屬氯化物和酚醛樹脂中的羥基(OH-)形成配合物,從而使酚醛樹脂帶有正電性而活化,在110~120℃下即可與溴化丁基橡膠發生交聯反應,從而實現低溫硫化,同時采用溴化丁基橡膠膠乳,可使硫化劑、促進劑及各種填料在基體溴化丁基橡膠中均勻分散,使得橡膠硫化膠的性能達到最優。
本發明采用了金屬氯化物作為硫化促進劑,與酚醛樹脂中的羥基(OH-)形成配合物,從而使酚醛樹脂帶有正電性而活化,在110~120℃下即可與溴化丁基橡膠發生交聯反應,從而實現了溴化丁基橡膠的硫化。
本發明一種溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法,提出了溴化丁基橡膠以膠乳的形式與硫化劑、硫化促進劑及其它填料混合,從而使其混合均勻;同時提出了膠片干燥方式為梯度升溫,以及在110~120℃下即可使硫化劑酚醛樹脂與溴化丁基橡膠發生交聯反應,從而實現低溫硫化,達到節能的目的。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細描述。
如圖1所示,本發明實施例提供的溴化丁基橡膠硫化膠的制備方法,包括以下步驟:
S101:按質量份依次向含有100份溴化丁基橡膠的膠乳中加入1份~10份酚醛樹脂、0.1份~2份金屬氯化物,攪拌均勻,然后倒入模具中。
S102:室溫下放置1d~3d成型為膠片,再將膠片水洗瀝濾12h~24h。
S103:然后對水洗瀝濾后的膠片進行梯度升溫干燥,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℃下進行硫化1h~2h,得到溴化丁基橡膠硫化膠。
所述溴化丁基橡膠的膠乳固含量為45%;溴化丁基橡膠中異戊二烯的含量為2%~3%,溴含量為1%~3%,門尼粘度ML1251+8為20~50。
所述的金屬氯化物為六水合氯化鐵、二水合氯化亞錫或氯化鋅中的一種。
下面結合實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
以下實例中,硫化試樣拉伸強度根據標準GB/T528測試。
以下實施例和對比例中使用的溴化丁基橡膠的牌號為2030,異戊二烯的含量為2%,溴含量為1.8±0.2,門尼粘度(ML1251+8)為32±4,德國朗盛產品。
實施例1
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂3份、二水合氯化亞錫1.2份、氧化鋅0份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、二水氯化亞錫,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在110℃下硫化1h。
實施例2
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂5份、二水合氯化亞錫0.8份、氧化鋅0份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、二水氯化亞錫,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在110℃下硫化1.5h。
實施例3
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂8份、二水合氯化亞錫0.5份、氧化鋅0份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、二水氯化亞錫,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在110℃下硫化2h。
實施例4:
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂5份、六水合氯化鐵0.6份,氧化鋅0份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、六水合氯化鐵,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在120℃下硫化2h。
實施例5
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂3份、氯化鋅1.5份、氧化鋅0份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、氯化鋅,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在120℃下硫化1h。
實施例6
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂5份、氯化鋅1份、氧化鋅0份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、氯化鋅,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h,在120℃下硫化1.5h。
對比實施例1
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂5份、二水合氯化亞錫0份、氧化鋅1份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、二水氯化亞錫,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h。最后在120℃下硫化300分鐘。
對比實施例2
按溴化丁基橡膠100份、酚醛樹脂5份、六水合氯化鐵0份,氧化鋅1份;依次向溴化丁基橡膠乳液中加入酚醛樹脂、六水合氯化鐵,然后攪拌均勻,將混合膠乳倒入模具中,室溫下放置3d成型為膠片,再水洗瀝濾,然后在梯度升溫,即60℃下干燥2h,80℃下干燥2h,100℃下干燥2h。最后在160℃下硫化30分鐘。
最后再達到同一拉伸強度的硫化溫度和硫化時間見表1。從表1中可以看出,與氧化鋅做硫化促進劑(對比實施例1)相比,使用二水合氯化亞錫作為硫化促進劑的復合材料的硫化溫度降低了,且硫化時間縮短了,與對比例2相比硫化溫度降低了。
表1復合材料同一拉伸強度的硫化溫度和時間
最后再達到同一拉伸強度的硫化溫度和硫化時間見表2。從表2中可以看出,與氧化鋅做硫化促進劑(對比實施例1)相比,使用六水合氯化鐵作為硫化促進劑的復合材料的硫化時間縮短了,與對比實施例2相比,硫化溫度降低了。
表2復合材料同一拉伸強度下的硫化溫度和時間
最后再達到同一拉伸強度的硫化溫度和硫化時間見表3。從表3中可以看出,與氧化鋅做硫化促進劑(對比實施例1)相比,使用六水合氯化鐵作為硫化促進劑的復合材料的硫化時間縮短了,與對比實施例2相比,硫化溫度降低了。
表3復合材料同一拉伸強度的硫化溫度和時間
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。