專利名稱：：模壓橡膠復合板及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及高分子材料領域，尤其涉及一種模壓橡膠復合板及其制備方法。
背景技術：
：20世紀90年代以來，一方面，隨著世界各國環(huán)保意識的日益增強，對森林的欲伐受到限制；另一方面，隨著人們生活水平的提高，木材的需用量卻大大增加。因此，尋找新的木材替代品，創(chuàng)造"第二森林"，已成為迫切需要解決的問題?，F(xiàn)代社會每天都會產(chǎn)生大量的廢舊橡膠制品，如廢舊輪胎等。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界每年有15億條輪胎^^廢，它的回收和利用有利于環(huán)境保護和資源再利用。基于以上背景，人們從橡膠的綜合利用、減少環(huán)境的污染以及橡膠自身所具有的優(yōu)勢等方面出發(fā)，積極地尋找一種木材的新替代品一橡膠板材。中國專利申請200610000698.2公開了一種適于室內(nèi)使用的無毒無刺激性氣味的彩色橡塑地板的制作工藝，取天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、阻燃劑、促進劑、防老劑、氧化鋅、橡膠硫化劑、輕質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、白碳黑、硬脂酸、三氧化二銻等原料混合配制成初級混合物，并放入密煉膠或煉膠機中混煉，然后》認壓延機制成膠片，再根據(jù)需要裁成一定規(guī)格的膠片，根據(jù)需要將一層或幾層膠片放入硫化機，經(jīng)硫化脫模，修整后即制成彩色彈性橡塑地板磚。該專利方法公開的制備彩色橡膠塑地板沒有使用廢棄的橡膠，而且沒有考慮到產(chǎn)品靜曲強度和彈性模量，不適合作為木材的替代品使用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種強度高、彈性好、耐寒、耐磨、耐老化的模壓橡膠復合板材及其制備方法。一種模壓橡膠復合板材的制備方法，包括以下步驟(1)將100^分再生膠、10-20份碌"匕劑、0.3~5份石克化促進劑、0.1~IO份活化劑、0.1-80份填充劑、0.1~1.5份防老劑和0.1~5份增塑劑混合后混煉均勻，得到硬質(zhì)混煉膠；再生膠可用廢舊橡膠輪胎等為原料制成。(2)將60~80份天然橡膠、20-40份三元乙丙膠、1~5份硫化劑、0.5~5份碌"匕促進劑、1~10份活化劑、1~80份填充劑、1~6t分防老劑、16份增塑劑和適量著色劑混合后混煉均勻，得到軟質(zhì)混煉膠；(3)將軟質(zhì)混煉膠包覆于硬質(zhì)混煉膠的表面，在加熱、加壓條件下進行共硫化，制得模壓橡膠復合板。其中，共辟b化溫度為140~180°C，壓力為2040MPa,時間為30~40分鐘。硫化劑為疏磺，硫磺可使橡膠的長鏈分子發(fā)生交聯(lián)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于硬質(zhì)橡膠制品中硫磺用量較大，為了獲得高質(zhì)量的硫化膠，硫磺在膠料中的絲非常重要。采用再生膠作為基膠，能增加辟4的溶解性，使疏磺在膠料中的分散性較好，從而提高硬質(zhì)橡膠的硫化性能。硫化促進劑可促進橡膠的硫化，降低硫化所需要的溫度，縮短硫化時間，并改善硫化膠的物理機械性能。硫化促進劑選用2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并瘞唑、N-環(huán)己基-2-苯并瘞唑次磺酰胺、二苯胍和二硫化四曱基秋蘭姆中一種或多種?；罨瘎┛杉铀侔l(fā)揮促進劑的活性，加快硫化速度，提高橡膠交聯(lián)度。選用氧化鎂、氧化鋅和硬脂酸中一種或多種。填充劑能增加膠料的容積以節(jié)約原料，從而降低成本或改善工藝性能，選用白碳黑、石英粉、硅藻土、碳酸鎂、滑石粉、硅酸鋁、碳酸4丐、硫酸鋇、云母粉、陶土和碳黑中的一種或多種。橡膠分子易受氧、臭氧及紫外光的氧化作用，使分子鏈斷裂或進一步交聯(lián)，從而使橡膠發(fā)粘或變硬，物理機械性能劣化，以至失去使用價值。防老劑能提高橡膠復合板材的耐老化性能，選用N-苯基-2-萘胺、2,2，-亞甲基雙(4-甲基-6-特幕酚)、N，N，-二苯基對苯二胺和2,2，4-三曱基-1，2-二氫化會啉聚合體中的一種或多種。增塑劑可使生膠易于加工，減少動力消耗，增進膠料的自粘性和粘性，選用硬脂酸、油酸、松焦油和石蠟中的一種或多種。上述方法制備的模壓橡膠復合板，包括硬質(zhì)橡膠層，硬質(zhì)橡膠層的表面包覆有軟質(zhì)橡膠層。為了提高模壓橡膠復合板的強度，在硬質(zhì)橡膠層內(nèi)可嵌入尼龍和玻璃纖維網(wǎng)布中的至少一種。本發(fā)明提供的模壓橡膠復合板具有以下優(yōu)點(1)傳統(tǒng)橡膠一般通過增加硫磺用量提高橡膠的交聯(lián)密度，但采用普通生膠作為基膠時，隨硫磺用量增加會產(chǎn)生噴碌,現(xiàn)象，影響減磺在膠料中的M性，使硫化膠的性能降低。本發(fā)明的模壓橡膠復合板以采用廢舊橡膠輪胎等為原料生產(chǎn)的再生膠作為基膠，由于其分子量較低，能增加硫磺的溶解性，使辟4在膠料中的分散性較好，從而提高硬質(zhì)橡膠的性能。(2)本發(fā)明的才莫壓橡膠復合板硬質(zhì)橡膠層內(nèi)嵌有玻璃纖維網(wǎng)布或尼龍等增強材料，從而進一步提高橡膠復合板材的強度。(3)本發(fā)明的模壓橡膠復合板的軟質(zhì)橡膠層以天然橡膠和三元乙丙膠為原料生產(chǎn)的軟質(zhì)橡膠包覆于硬質(zhì)橡膠表面，使復合板材具有優(yōu)異的彈性、耐磨、耐老化性，克服了單一硬質(zhì)橡膠的缺點，使人在鋪裝地行走活動時，始終處于安全舒適的生理和心理狀態(tài)，腳感舒適，身心放松，在老年和少兒運動場所鋪設，能對老人和兒童的安全起到良好的保護作用。(4)本發(fā)明以廢棄橡膠為原料，既解決了廢棄橡膠制品的后處理問題，變廢為寶，實現(xiàn)了廢橡膠的再資源化，保護了生態(tài)環(huán)境，同時降低了復合橡膠板材的生產(chǎn)成本。(5)本發(fā)明的模壓橡膠復合板材具有高彈防滑、耐蠕變變形、質(zhì)輕防潮、耐磨、耐老化、洗養(yǎng)方便、裝飾性強等特點，可在各種條件下用作木材的替代品，其中特別適用于替代室外園林景觀裝飾用的木材，如用作室外地板、柵欄、扶手、花箱、垃圾箱、涼亭、木屋、陽臺、樓梯、露臺等，可達到良好的仿真木效果，而且制品在日曬雨淋條件下具有不吸水變形、不開裂、不蟲蛀、耐腐蝕、免油漆等一系列優(yōu)點，遠比木材(包括防腐木)優(yōu)越得多。圖1為本發(fā)明模壓橡膠復合板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式實施例1成份(以重量f分計)硬質(zhì)橡膠軟質(zhì)橡膠再生膠100-天然橡膠-70三元乙丙膠_—30硫磺122W-環(huán)己基-2-苯并瘞唑次磺酰胺-0.8二碌b化二苯并噢唑0.61二硫化四曱基秋蘭姆0.6-陶土180氧化鋅25硬脂酸0.52収-二苯基對苯二胺0.5-2,2,4-三曱基-1,2-二氫化喹啉聚合體—12，2'-亞曱基雙(4-曱基-6-特苯酚)-2石蠟0.81二甘醇-2著色劑-適量表1(1)將表1所示的IOO份再生膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到硬質(zhì)混煉膠。(2)將表1中所示的70份天然橡膠、30份三元乙丙膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到軟質(zhì)混煉膠。(3)將2mm厚的軟質(zhì)混煉膠包覆于40mm厚的硬質(zhì)混煉膠的表面，然后置于模具中，送入平板疏化機進行共硫化，硫化溫度160°C、壓力25MPa、時間35分鐘，制得模壓橡膠復合板。將上述實施例制得的模壓橡膠復合板用材料萬能試驗機進行測量，按GB/T17657-1999標準測得硬質(zhì)橡膠的靜曲強度為62.7MPa，靜曲彈性模量為7150MPa;按GB/T528-1998標準測得軟質(zhì)橡膠的拉伸強度為7.5MPa，斷裂伸長率為430%。在100'C的老化箱中老化96h后，軟質(zhì)橡膠拉伸強度保持率為94%，斷裂伸長率保持率為88%。實施例2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2(1)將表2所示的100份再生膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到硬質(zhì)混煉膠。(2)將表2中所示的70份天然橡膠、30份三元乙丙膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到軟質(zhì)混煉膠。(3)將2mm厚的軟質(zhì)混煉膠包覆于60mm厚的硬質(zhì)混煉膠的表面，然后置于模具中，送入平板硫化機進行共硫化，硫化溫度160。C、壓力30MPa、時間30分鐘，制得模壓橡膠復合板。將上述實施例制得的模壓橡膠復合板用材料萬能試驗機進行測量，按GB/T17657-1999標準測得硬質(zhì)橡膠的靜曲強度為77.5MPa,靜曲彈性模量為11550MPa;按GB/T528-1998標準測得軟質(zhì)橡膠的拉伸強度為9.8MPa，斷裂伸長率為577%。在IO(TC的老化箱中老化96h后，軟質(zhì)橡膠拉伸強度保持率為90°/。，斷裂伸長率保持率為86%。實施例3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3(1)將表3所示的100份再生膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到硬質(zhì)混煉膠。(2)將表3中所示的70份天然橡膠、30份三元乙丙膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到軟質(zhì)混煉膠。(3)將1.5mm厚的軟質(zhì)混煉膠包覆于30mm厚的硬質(zhì)混煉膠的表面，然后置于模具中，送入平板疏化機進行共硫化，硫化溫度160°C、壓力35MPa、時間35分鐘，制得模壓橡膠復合板。將上述實施例制得的模壓橡膠復合板用材料萬能試驗機進行測量，按GB/T17657-1999標準測得硬質(zhì)橡膠的靜曲強度為43.7MPa，靜曲彈性模量為3560MPa;按GB/T528-1998標準經(jīng)測得軟質(zhì)橡膠的拉伸強度為8.4MPa，斷裂伸長率為424%。在IO(TC的老化箱中老化96h后，軟質(zhì)橡膠拉伸強度保持率為87%，斷裂伸長率保持率為85%。實施例4<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表4(1)將表4所示的100份再生膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到硬質(zhì)混煉膠。(2)將表4中所示的70份天然橡膠、30份三元乙丙膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到軟質(zhì)混煉膠。(3)將lmm厚的軟質(zhì)混煉膠包覆于10mm厚的硬質(zhì)混煉膠的表面，然后置于4莫具中，送入平板碌u化機進行共碌b化，碌u化溫度160°C、壓力40MPa、時間40分鐘，制得模壓橡膠復合板。將上述實施例制得的模壓橡膠復合板用材料萬能試驗機進行測量，按GB/T17657-1999標準測得硬質(zhì)橡膠的靜曲強度為33.4MPa，靜曲彈性模量為5960MPa;按GB/T528-1998標準測得軟質(zhì)橡膠的拉伸強度為10.7MPa,斷裂伸長率為470%。在IO(TC的老化箱中老化96h后，軟質(zhì)橡膠拉伸強度保持率為86%，斷裂伸長率保持率為85%。實施例5<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表5(1)將表5所示的100份再生膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到硬質(zhì)混煉膠。(2)將表5中所示的70份天然橡膠、30份三元乙丙膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到軟質(zhì)混煉膠。(3)將lmm厚的軟質(zhì)混煉膠包覆于5mm厚的硬質(zhì)混煉膠的表面，然后置于模具中，送入平板硫化機進行共硫化，硫化溫度15(TC、壓力40MPa、時間40分鐘，制得模壓橡膠復合板。將上述實施例制得的模壓橡膠復合板用材料萬能試驗機進行測量，按GB/T17657-1999標準測得硬質(zhì)橡膠的靜曲強度為80.0MPa，靜曲彈性模量為11000MPa;按GB/T528-1998標準測得軟質(zhì)橡膠的拉伸強度為6.1MPa，斷裂伸長率為338%。在IO(TC的老化箱中老化96h后，軟質(zhì)橡膠拉伸強度保持率為87%，斷裂伸長率保持率為84%。實施例6<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表6(1)將表6所示的100份再生膠與其配料混合，經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到硬質(zhì)混煉膠。(2)將表6中所示的70份天然橡膠、30份三元乙丙膠與其配料混合,經(jīng)雙輥煉膠機混煉，得到軟質(zhì)混煉膠。(3)將0.5mm厚的軟質(zhì)混煉膠包覆于2mm厚的硬質(zhì)混煉膠的表面，然后置于模具中，送入平板硫化機進行共硫化，硫化溫度170°C、壓力40MPa、時間40分鐘，制得模壓橡膠復合板。將上述實施例制得的模壓橡膠復合板用材料萬能試驗機進行測量，按GB/T17657-1999標準測得硬質(zhì)橡膠的靜曲強度為85.0MPa，靜曲彈性模量為11200MPa;按GB/T528-1998標準測得軟質(zhì)橡膠的拉伸強度為7MPa,斷裂伸長率為300%。在10(TC的老化箱中老化96h后，軟質(zhì)橡膠拉伸強度保持率為90%,斷裂伸長率保持率為88%。上述實施例制備的模壓橡膠復合板，如圖1所示，包括中間的硬質(zhì)橡膠層2，硬質(zhì)橡膠層2的表面包覆有軟質(zhì)橡膠層1，硬質(zhì)橡膠層2內(nèi)嵌有增強材料3，增強材料3可選用尼龍或玻璃纖維網(wǎng)布，當然也可以是其復合物，以增強橡膠復合板的強度。硬質(zhì)橡膠層2可按規(guī)格不同，分三種厚度0.52.0mm的薄板，3~10mm的中板，1060mm的厚板，寬度為100~1500mm。軟質(zhì)橡膠層的厚度為0.5mm~2mm。權利要求1.一種模壓橡膠復合板的制備方法，包括以下步驟(1)以重量份計，將100份再生膠、10～20份硫化劑、0.3～5份硫化促進劑、0.1～10份活化劑、0.1～80份填充劑、0.1～1.5份防老劑和0.1～5份增塑劑混合后混煉均勻，得到硬質(zhì)混煉膠；(2)以重量份計，將60～80份天然橡膠、20～40份三元乙丙膠、1～5份硫化劑、0.5～5份硫化促進劑、1～10份活化劑、1～80份填充劑、1～6份防老劑、1～6份增塑劑和適量著色劑混合后混煉均勻，得到軟質(zhì)混煉膠；(3)將軟質(zhì)混煉膠包覆于硬質(zhì)混煉膠的表面，在加熱、加壓條件下進行共硫化，制得模壓橡膠復合板。2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，包括以下步驟(1)以重量份計，將100份再生膠、12份硫化劑、1.2份好u化促進劑、2.5份活化劑、l份填充劑、0.5份防老劑和0.8份增塑劑混合后混煉均勻，得到硬質(zhì)混煉膠；(2)以重量份計，將70份天然橡膠、30份三元乙丙膠、2份硫化劑、1.8份硫化促進劑、7份活化劑、80份填充劑、3份防老劑、3份增塑劑和適量著色劑混合后混煉均勻，得到軟質(zhì)混煉膠；(3)將軟質(zhì)混煉膠包覆于硬質(zhì)混煉膠的表面，在加熱、加壓條件下下進行共硫化，制得模壓橡膠復合板。3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的硫化劑為硫磺。4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的硫化促進劑為2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍和二碌,化四曱基秋蘭姆中的一種或多種。5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的活化劑為氧化鎂、氧化鋅和硬脂酸中一種或多種。6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的填充劑為白碳黑、石英粉、硅藻土、碳酸鎂、滑石粉、硅酸鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、云母粉、陶土和碳黑中的一種或多種。7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的防老劑為N-苯基-2-萘胺、2，2，-亞曱基雙(4-曱基-6-特苯酚)、N,N，-二苯基對苯二胺和2，2,4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體中的一種或多種。8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的增塑劑為硬脂酸、油酸、松焦油和石蠟中的一種或多種。9.根據(jù)權利要求1所述的方法制備的模壓橡膠復合板，其特征在于包括硬質(zhì)橡膠層(2)，硬質(zhì)橡膠層(2)的表面包覆有軟質(zhì)橡膠層(1)。10.根據(jù)權利要求9所述的模壓橡膠復合板，其特征在于所述的硬質(zhì)橡膠層(2)內(nèi)嵌有增強材料(3),所述的增強材料(3)為尼龍和玻璃纖維網(wǎng)布中的至少一種。全文摘要本發(fā)明公開了一種模壓橡膠復合板的制備方法，包括以下步驟將100份再生膠、10～20份硫化劑、0.3～5份硫化促進劑、0.1～10份活化劑、0.1～80份填充劑、0.1～1.5份防老劑和0.1～5份增塑劑在雙輥混煉機上混煉均勻，制得硬質(zhì)混煉膠；將60～80份天然橡膠、20～40份三元乙丙膠、1～5份硫化劑、0.5～5份硫化促進劑、1～10份活化劑、1～80份填充劑、1～6份防老劑、1～6份增塑劑和適量著色劑在雙輥混煉機上混煉均勻，制得軟質(zhì)混煉膠；將軟質(zhì)混煉膠包覆于硬質(zhì)混煉膠的表面，在加熱、加壓條件下進行共硫化，制得橡膠復合板。本發(fā)明方法制備的模壓橡膠復合板具有高彈防滑、耐蠕變變形、質(zhì)輕防潮、耐磨、耐老化、洗養(yǎng)方便、裝飾性強等特點。文檔編號C08K13/04GK101250293SQ20081005990公開日2008年8月27日申請日期2008年3月3日優(yōu)先權日2008年3月3日發(fā)明者李冬冬,沈露森,濮水根,申屠寶卿,翁志學,馬榮夫申請人:浙江綠環(huán)橡木有限公司;浙江大學