[發明專利]一種三元乙丙橡膠發泡材料的制備工藝

有效

• 申請號: 201010157727.2
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101824189A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 劉江偉;郭月瑩;康興川;矯陽;陸永俊;李淑風;張艷霞;曾心苗
• 申請（專利權）人: 北京市射線應用研究中心
• 主分類號: C08L23/16
• 分類號: C08L23/16;C08K13/02;C08K5/103;C08J9/10;C08J3/28;C08J3/24;B29C44/02
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所 11264
• 代理人: 劉俊

所屬技術領域

本發明涉及橡膠發泡材料制備技術領域，具體涉及一種三元乙丙橡膠發泡材料的制備工藝。

技術背景

橡膠發泡材料具有減振、隔熱、隔音、回彈性良好等優異特性，因此被廣泛應用于汽車門窗密封膠條、緩沖墊、建筑材料用墊片、低壓電器用的隔熱部件、減震部件、休閑或體育設施的防護部件等，以及應用于軌道交通運輸方面的減震部件。三元乙丙橡膠(EPDM)膠料因耐臭氧性、耐熱性、耐候性、低溫柔軟性好，可用于需要耐臭氧性、耐候性、耐紫外線良好的場合，因此成為最常用的橡膠發泡材料。

目前橡膠發泡材料制備的關鍵技術是實現橡膠硫化和發泡劑分解速率匹配問題。為了達到良好匹配，要求膠料在發泡劑受熱分解前具有一定的預交聯度，應該達到橡膠完全硫化程度的30％。因此，橡膠的預硫化階段是最關鍵的步驟，它決定是否能形成適宜的泡孔結構以及所制備的發泡材料的密度。在常規橡膠發泡工藝中，傳統的方法是通過在橡膠中加入超速促進劑來實現橡膠的快速預交聯來實現，不過此種方法很難達到硫化與發泡的匹配；目前常用的是兩步模壓工藝，即在較低溫度(120-140℃)進行第一次模壓，時間為20-50min，使膠料具有一定的預交聯度并開始部分發泡，然后在規格比原先大20-50％的模具中進行第二次加熱，使發泡劑完全分解，硫化定型。然而對于三元乙丙橡膠(EPDM)來說，由于其較低的雙烯含量和較高的化學穩定性，三元乙丙橡膠(EPDM)的硫化速度比較慢，因而當橡膠達到30％的預交聯程度時，會導致發泡劑的緩慢分解或改變發泡劑的分解歷程，產生的氣體因較低的預交聯程度，易于通過擴散而損失，同時也降低了發泡劑的分解效率。并且兩步模壓法既耗費能源又耗費時間，會大大降低工業化生產的效率。如何使三元乙丙橡膠(EPDM)在開始熱硫化發泡時具有一定的預交聯度、解決三元乙丙橡膠(EPDM)發泡過程中硫化和發泡速率匹配以及發泡劑利用率低的難題，并縮短預硫化時間，提高生產效率，是本技術領域面臨的任務。

發明內容

本發明的目的是提供一種三元乙丙橡膠發泡材料的制備工藝，使膠料在開始熱硫化發泡時具有一定的預交聯度，解決三元乙丙發泡過程中硫化速度和發泡速率的匹配問題，且縮短預硫化時間，提高生產效率。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種三元乙丙橡膠發泡材料，其混煉膠配方由橡膠基材、防老體系、填充體系、增塑劑、硫化體系、發泡體系組分組成，其特點在于，在配方中還加入輻射交聯敏化劑組分，配方中各組分含量如下：三元乙丙橡膠：100份，防老體系：1-10份，填充體系：30-150份，增塑劑：10-100份，硫化體系：1-20份，發泡體系：1-15份，輻射交聯敏化體系：1-20份；各組分用量單位以質量份計。

上述所述三元乙丙橡膠(EPDM)包括普通三元乙丙橡膠、充油三元乙丙橡膠或這兩種橡膠的共混物，而三元乙丙橡膠的門尼粘度應為ML₁₊₄(100℃)30-60。

上述所述的填充體系為炭黑和非炭黑類無機填充劑；炭黑為中等補強性炭黑、半補強炭黑或該類炭黑的并用體系，包括N774、N770、N660、N550；非炭黑類無機填充劑為碳酸鈣(CaCO₃)、滑石粉、煅燒陶土、硅酸鋁；其用量為炭黑50-100份，非炭黑類無機填充劑10-50份，炭黑與非炭黑類無機填充劑比例為3∶1至1∶1之間。

上述所述的增塑劑為石蠟油，如果使用的是充油型三元乙丙橡膠，其充油的份數歸屬增塑劑計量。

上述所述防老體系為2-巰基苯并咪唑(防老劑MB)、2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體(防老劑RD)或兩者的共混體系。

上述所述硫化體系包括硫磺、硫化活性劑和硫化促進劑；硫化活性劑為氧化鋅或硬脂酸，硫化促進劑為多硫代氨基甲酸鹽類促進劑，包括如αβγ二乙基二硫代氨基甲酸碲(TeEDC)、二甲基二硫代氨基甲酸鋅(PZ)、二正丁基二硫代氨基甲酸鋅(BZ)、二乙基二硫代氨基甲酸鋅(EZ)等并用體系；其中硫化促進劑1-4份，硫化活性劑5-13份，硫磺1-3份。

上述所述發泡體系為一種或幾種化學發泡劑與發泡助劑的混合物，化學發泡劑為偶氮二甲酰胺(發泡劑AC)、p，p’-氧代雙苯磺酰肼(發泡劑OBSH)、N，N’-二亞硝基五亞甲基四胺(發泡劑H)，發泡助劑為尿素(BK)、三乙醇胺、硬脂酸鋅，發泡劑與發泡助劑比例為3∶1至1∶1之間。

上述所述輻射交聯敏化劑為三官能團交聯助劑，包括季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。