[發明專利]一種在冷硫化條件下制備減震發泡橡膠的方法

在審

• 申請號: 201710880347.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107652682A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L23/28;C08L9/00;C08K13/04;C08K5/11;C08K5/42;C08K3/22;C08K3/04;C08K3/30;C08K7/08;C08K5/37;C08K3/34;C08K5/523;C08K
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技術領域

本發明涉及發泡橡膠技術領域，特別是涉及一種在冷硫化條件下制備減震發泡橡膠的方法。

背景技術

發泡橡膠制品以橡膠為基材，用物理發泡或化學發泡的方法，使橡膠變成海綿狀的多孔制品，具有優異的化學穩定性、良好的電絕緣性能、耐老化性能和防水性能，廣泛應用于汽車門窗密封膠條、緩沖墊、建筑材料用墊片、低壓電器用的隔熱材料、減震材料、休閑或體育設施的防護部件等。發泡橡膠研發過程中應注意以下問題：(1)研發用節能、低公害的發泡劑制作發泡橡膠制品；(2)在發泡劑中碳酸氫鈣類無機發泡劑安全衛生，應在與有機發泡劑的并用中加大其用量；(3)解決硫化速率與發泡相匹配的問題仍將是發泡制品研發的重點；(4)發泡工藝的研究也不容忽視。

發泡橡膠制品是在橡膠中加入發泡劑等助劑，在硫化過程中，發泡劑同時受熱分解產生氣體使橡膠發泡。橡膠發泡是一個復雜的過程，不僅與發泡劑、橡膠、硫化劑等有關，與其它助劑及其用量均有不同的關系。目前發泡橡膠制品的制備方法，以硅橡膠為例，在熱固性可軋型硅橡膠組合物中配合偶氮雙異丁腈（AIBN）、偶氮二甲酰胺（ADCA）、二亞硝基五亞甲基四胺（DPT）等有機發泡劑和固化劑，通過加熱使之發泡、固化而得到。若有機發泡劑的分解速度較硅橡膠組合物的固化速度慢，則雖然泡孔變小但發泡倍率變低，相反，若硅橡膠組合物的固化速度較有機發泡劑的分解速度慢，則不能充分捕獲有機發泡劑的分解產生氣體，發泡倍率變低，形成泡孔結構不均勻的發泡體。此外，有機發泡劑的分解速度變高，則會劇烈產生氣體，因此為了捕獲該氣體，在有機發泡劑分解時，需要適時地使硅橡膠組合物形成規定的交聯狀態。基于過氧化物的交聯中，可通過有機化氧化物的選擇或配合量而在某種程度上調節交聯速度，但難以嚴密地調節有機發泡劑分解時刻的交聯密度，具有需要配合過量有機發泡劑、或必需嚴格管理工序條件的缺點。使用鉑催化劑的加成型的加熱固化型硅橡膠、或者將其和前述過氧化物交聯組合時，比較容易調節發泡劑分解時刻的交聯密度，但在通常的生產速度下將發泡劑分解時的交聯密度最優化時，保存穩定性差，優先保存穩定性時，形成規定的交聯狀態則需要長時間，具有生產率差的缺點。使用由紫外線活化的鉑絡合物的紫外線照射固化性有機硅組合物。然而，由這些文獻中記載的組合物得到的固化物是橡膠或凝膠。

綜上，為了得到具有良好特性的硅橡膠發泡體，必需取得有機發泡劑的發泡速度（分解速度）和硅橡膠組合物的固化速度的平衡。采用充模法時，由于在整個加熱過程中發生了兩個作用，即發泡和交聯作用，這就要求兩者要相匹配。發泡過快，氣體會沖出膠料表面而使產品表面有泡孔；交聯過快，還沒來得及發泡就已經交聯成型，從而使膠料無法充滿整個模腔，達不到發泡的目的。

當前制備發泡橡膠或者復合發泡材料時均采用熔融共混的方法，若能在非熔融態下對橡膠進行發泡，則能大大降低能耗，節約成本。

發明內容

針對目前現有技術在熔融共混條件下制備發泡橡膠，不易控制發泡速率，且能耗大的缺點，本發明提供一種在冷硫化條件下制備減震發泡橡膠的方法，它能夠控制發泡劑的發泡速率，使得橡膠內部的氣孔均勻穩定，還降低了能耗，節約成本，制備工藝簡單，適合工業化生產。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：

一種在冷硫化條件下制備減震發泡橡膠的方法，包括以下步驟：

（1）將橡膠粉末、增塑劑、表面活性劑、補強劑加入含硫的有機溶劑中至完浸沒，然后超聲分散均勻后，得到混合體系；

（2）將步驟（1）得到的混合物加入發泡劑、無機增強纖維，冷凍至-30℃，使橡膠粉末在低溫下冷凍為膠質物并硫化交聯；

（3）將步驟（2）得到的膠質物在50~120℃下發泡處理1~12h，得到發泡橡膠。

本發明中各物質的含量對橡膠的性能影響很大，優選的，所述各物質的重量份為：橡膠粉末60~100份、增塑劑3~5份、表面活性劑1~3份、補強劑3~12份、發泡劑3~12份、無機增強纖維10~25份、含硫有機溶劑80~150份。

本發明的低溫硫化工藝適用于現有技術中的橡膠粉，例如，所述橡膠粉可以選自聚異戊二烯橡膠粉、丁苯橡膠粉、順丁橡膠粉、異戊橡膠粉、氯丁橡膠粉、丁基橡膠粉、丁晴橡膠粉、乙丙橡膠粉、硅橡膠粉、氟橡膠粉、聚氨酯橡膠粉、丙烯酸酯橡膠粉、氯醚橡膠粉、氯化聚乙烯橡膠粉中的至少一種。