本發明涉及一種橡膠，尤其涉及一種粉末橡膠制備方法。
背景技術：
：粉末橡膠(powderrubber)是指顆粒平均粒徑小于1mm的橡膠。其結構根據原膠的聚合方法不同以及粉末橡膠本身的制備方法不同，可分為直鏈結構、半交聯結構及交聯結構。粉末橡膠相對于傳統的塊狀橡膠具有顯著的優點。在加工方面，粉末橡膠既可采用傳統的橡膠加工設備及方法進行加工，也可采用塑料加工設備及方法進行加工。采用前者加工，可節約能耗，縮短加工時間；采用后者加工，可實現計量、混煉、成型、硫化連續化。在應用方面，粉末橡膠不僅可以制備橡膠制品，還可作為改性劑，廣泛應用于黏合劑領域及聚合物領域。在改性方面，通過對粉末橡膠顆粒進行核或殼的改性，使之得到特殊的功能，具有更寬的應用領域。粉末橡膠有便于計量、利于實現加工自動化和連續化、縮短混煉時間和延長焦燒時間等優點，深受橡膠工業領域的重視。20世紀后期，粉末橡膠被廣泛用于橡膠制品、粘合劑和聚合物改性領域，形成了以塊狀膠(生膠快和粘合劑)、膠乳、膠液和懸浮液為基料，以成粉技術和隔離技術為基礎的多種制備方法，其中噴霧干燥法是膠乳和膠液成粉的主要方法，制備出的粉末橡膠顆粒細小、圓整。技術實現要素：針對現有技術中存在的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種粉末橡膠制備方法。本發明目的是通過如下技術方案實現的：一種粉末橡膠制備方法，包括以下步驟：(1)將52-58重量份炭黑、320-340重量份水、6-8重量份十二烷基苯磺酸鈉、2-4重量份硬脂酸、1.5-2.5重量份硫磺、0.8-2.0重量份n-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、0.2-0.8重量份二甲基二硫代氨基甲酸鋅、2-4重量份阻燃劑、1-3重量份抗老化劑混合均勻后加入到球磨機中，其中炭黑與磨球的質量比為1:5，磨球直徑為2-8mm，設定球磨轉速為365-375轉/分，球磨時間為250-300min，每隔30-40min換向，得到炭黑懸浮液；(2)取120-180重量份天然膠乳、1000-1100重量份水攪拌混合均勻，再加入炭黑懸浮液，以400-500轉/分的轉速攪拌3-4h，得到天然膠乳懸浮液；(3)將天然膠乳懸浮液進行噴霧干燥，得到粉末橡膠。優選地，所述的阻燃劑為三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺中一種或多種的混合物。更優選地，所述的阻燃劑由三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺混合而成，所述三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺的質量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優選地，所述的抗老化劑為沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中一種或多種的混合物。更優選地，所述的抗老化劑由沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合而成，所述沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的質量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。本發明所述粉末橡膠制備方法，制備工藝簡單，成本低廉，有效縮短橡膠制備時的焦燒時間，并且制備得到的橡膠具有良好的阻燃性能和抗老化性能，提高了橡膠的貯存穩定性。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發明的較佳實施例而已，并非對本發明做其他形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發明方案內容，依據本發明的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發明的保護范圍內。實施例中各原料介紹：炭黑，采用天津金秋實化工有限公司提供的型號為n234的炭黑。十二烷基苯磺酸鈉，cas號：25155-30-0。天然膠乳，采用白沙遠龍橡膠開發有限公司提供的型號為cnr的天然乳膠。n-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，cas號：95-33-0。二甲基二硫代氨基甲酸鋅，cas號：137-30-4，采用百靈威科技有限公司提供的目數為100目的二甲基二硫代氨基甲酸鋅。硬脂酸，cas號：57-11-4。硫磺，cas號：7704-34-9。氰尿酸三聚氰胺，cas號：37640-57-6。焦磷酸三聚氰胺，cas號：15541-60-3。三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯，cas號：52434-90-9。沒食子酸甲酯，cas號：99-24-1，采用上海麥克林生化科技有限公司提供的產品編號為m813081的沒食子酸甲酯。沒食子酸丙酯，cas號：121-79-9，采用安耐吉化學提供的產品編號為a020479的沒食子酸丙酯。四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，cas號：6683-19-8。實施例1粉末橡膠制備方法，包括以下步驟：(1)將56重量份炭黑、330重量份水、7重量份十二烷基苯磺酸鈉、4重量份硬脂酸、2.5重量份硫磺、1.8重量份n-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、0.25重量份二甲基二硫代氨基甲酸鋅、2.4重量份阻燃劑、1.2重量份抗老化劑置于攪拌器中，以400轉/分的轉速攪拌20分鐘，得到混合均勻的混合料；將混合料加入到球磨機中，其中炭黑與磨球的質量比為1:5，磨球直徑為6mm，設定球磨轉速為375轉/分，球磨時間為320min，每隔40min換向，得到炭黑懸浮液；(2)取150重量份天然膠乳、1000重量份水于攪拌器中以400轉/分攪拌5分鐘混合均勻，再加入步驟(1)制備的炭黑懸浮液，以450轉/分的轉速攪拌4h，得到天然膠乳懸浮液；(3)將步驟(2)制備的天然膠乳懸浮液采用噴霧干燥機進行噴霧干燥，天然膠乳懸浮液經輸料泵送至噴頭進行霧化，噴霧干燥機的進口溫度為180℃，懸浮液通過霧化器分散為霧滴，霧滴與熱空氣流接觸后，溶劑被迅速蒸發，干燥后隨氣流進入旋風分離器，噴霧干燥機的出口溫度為70℃，分離后得到粒徑為4μm的顆粒完整的球形顆粒。即得實施例1的粉末橡膠。所述的阻燃劑由三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺按質量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。所述的抗老化劑由沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯按質量比為1：1：1攪拌混合均勻得到。實施例2與實施例1基本相同，區別僅僅在于：所述的阻燃劑由氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺按質量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例2的粉末橡膠。實施例3與實施例1基本相同，區別僅僅在于：所述的阻燃劑由三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、焦磷酸三聚氰胺按質量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例3的粉末橡膠。實施例4與實施例1基本相同，區別僅僅在于：所述的阻燃劑由三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺按質量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例4的粉末橡膠。實施例5與實施例1基本相同，區別僅僅在于：所述的抗老化劑由沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯按質量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例5的粉末橡膠。實施例6與實施例1基本相同，區別僅僅在于：所述的抗老化劑由沒食子酸甲酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯按質量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例6的粉末橡膠。實施例7與實施例1基本相同，區別僅僅在于：所述的抗老化劑由沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯按質量比為1：1攪拌混合均勻得到。得到實施例7的粉末橡膠。測試例1對實施例1-7制備得到的粉末橡膠按照gb/t2406-2009的方法進行阻燃性能測試，儀器為sh5706型塑料燃燒氧指數測定儀(廣州信禾電子設備有限公司)。具體測試結果見表1。表1：阻燃性能測試結果表極限氧指數，％實施例140實施例227實施例332實施例430實施例534實施例631實施例733比較實施例1與實施例2-4，實施例1(三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺復配)阻燃性能明顯優于實施例2-4(三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺中任意二者復配)；比較實施例1與實施例5-7，實施例1(沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯復配)阻燃性能明顯優于實施例5-7(沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中任意二者復配)。測試例2根據人工氣候老化實驗標準gb/t16585-1996，對實施例1-7的粉末橡膠進行人工加速老化實驗(70℃，500h)。具體測試結果見表2。表2：抗老化性能測試表(70℃，500h)拉伸強度保持率，％實施例199.8實施例293.5實施例395.7實施例496.9實施例592.4實施例694.1實施例791.6比較實施例1與實施例2-4，實施例1(三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺復配)抗老化性能明顯優于實施例2-4(三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯、氰尿酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺中任意二者復配)；比較實施例1與實施例5-7，實施例1(沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯復配)抗老化性能明顯優于實施例5-7(沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中任意二者復配)。當前第1頁12