[發明專利]一種高分散橡膠組合物的制備方法

有效

• 申請號: 201911155542.5
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110804225B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 楊小牛;王曉建;郇彥;王杰;孫洪國
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L9/00
• 分類號: C08L9/00;C08L57/02;C08K13/04;C08K3/22;C08K5/09;C08K7/26;B29B7/74;B29B7/72
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

本發明涉及一種高分散橡膠組合物的制備方法，屬于橡膠制備技術領域。解決了現有橡膠制備過程中，混煉橡膠時助劑分散差的技術問題。本發明的橡膠組合物的制備方法，先按待制備的橡膠組合物的配方稱取橡膠R、物料A、物料B、物料C和物料D；然后將橡膠R加入1#密煉機中混煉后，加入物料A繼續混煉；再將1#密煉機排膠至1#開煉機，過輥，包輥后下片，進入2#密煉機，先加入物料B混煉，再加入物料C混煉；最后將2#密煉機排膠至2#開煉機，過輥，包輥后加入物料D，薄通，打卷，出片，得到高分散橡膠組合物。該制備方法保證了橡膠制備過程中添加的各類助劑的分散均勻性，同時極大的縮短了混煉時間，顯著提高了橡膠的物理性能。

技術領域

本發明屬于橡膠制備技術領域，具體涉及一種高分散橡膠組合物的制備方法。

背景技術

橡膠(Rubber)是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。

橡膠的制備過程包括塑煉、混煉、壓延或擠出、成型和硫化等基本工序，每個工序針對制品有不同的要求，分別配合以若干輔助操作。為了能將各種所需的配合劑加入橡膠中，生膠首先需經過塑煉提高其塑性；然后通過混煉將炭黑及各種橡膠助劑與橡膠均勻混合成膠料；膠料經過壓出制成一定形狀坯料；再使其與經過壓延掛膠或涂膠的紡織材料(或與金屬材料)組合在一起成型為半成品；最后經過硫化又將具有塑性的半成品制成高彈性的最終產品。

現有技術中，在混煉橡膠時通常采用一臺密煉機按照橡膠、小料、補強劑，開煉加硫化劑的順序進行一段或多段密煉。此方法不僅能耗高，煉膠時間長，更大的缺點在于密煉機升溫過快，需要大量的循環水去冷卻降溫，同時由于前兩步填充系數小，用量份數小但作用大的小料分散不均勻，補強劑的添加，尤其是炭黑的加入掩蓋了小料分散不均勻的現象，使其混煉膠表面上看起來光滑均一，實際卻有很大的聚集體。現有技術中改善這種現象的方法有兩種：一是提高混煉溫度或混煉時間去破壞已有的聚集體，二是低溫煉膠技術，即通過多臺開煉機對混煉機進行無熱降解低溫剪切混煉。但是上述兩種方法均消耗了大量的能耗與占地空間，對小料的分散并無實質性的幫助。

發明內容

本發明的目的在于解決現有橡膠制備過程中，混煉橡膠時助劑分散差的技術問題，并降低混煉能耗，提供一種高分散橡膠組合物的制備方法。

為解決上述問題，本發明采取的技術方案如下。

本發明的高分散橡膠組合物的制備方法，步驟如下：

步驟一、按待制備的橡膠組合物的配方稱取橡膠R、物料A、物料B、物料C和物料D；

所述物料A為一種或多種添加量為m的小料，以橡膠R為100重量份計，m為0.1-8重量份；

所述物料B為物料B1，或者由物料B1和物料B2組成，物料B1為炭黑、白炭黑中的一種或兩種，物料B2為偶聯劑；

所述物料C為增塑劑；

所述物料D為硫化劑；

步驟二、將橡膠R加入1#密煉機中混煉后，加入物料A繼續混煉，橡膠R與物料A的填充系數K'為75％-85％；

步驟三、將1#密煉機排膠至1#開煉機，過輥，包輥后下片，進入2#密煉機，先加入物料B混煉，再加入物料C混煉；

所述2#密煉機容積Y與1#密煉機容積X滿足關系式；

式中，W_R、W_A、W_B、W_C分別代表橡膠R、物料A、物料B、物料C的質量，K為2#密煉機的填充系數，等于70％-85％；

步驟四、將2#密煉機排膠至2#開煉機，過輥，包輥后加入物料D，薄通，打卷，出片，得到高分散橡膠組合物。