橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠助劑及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆(TBTD)，是一種秋蘭姆類促進(jìn)劑，常溫下呈暗褐色油狀液體，可溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，但不溶于水。TBTD可用作橡膠硫化促進(jìn)劑，亦可用作硫化劑，有效硫含量為7.5% ο TBTD在膠料中不噴霜，不污染，可用于制造內(nèi)胎、膠鞋、膠布、工業(yè)制品等。
[0003]橡膠混煉所需助劑形態(tài)有固態(tài)和液態(tài)之分。從形態(tài)上來說，TBTD是一種液態(tài)助劑。液態(tài)助劑在投入密煉機(jī)與橡膠混煉過程中，由于其與某些橡膠存在極性的差異而造成混煉較慢，且在密煉機(jī)中的混煉需要在相對較低的剪切力作用下進(jìn)行，又因?yàn)橐簯B(tài)助劑混入橡膠后分散較慢，流動(dòng)性差，導(dǎo)致橡膠混煉周期長、效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒及其制備方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆50?65份，無機(jī)載體20?25份，橡膠基體12?19份，工業(yè)白油I?3份，橡膠油2?6份。
[0006]作為優(yōu)選，所述的橡膠基體由三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、EVA樹脂、硬脂酸和己二酸二辛酯組成，所述的三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、EVA樹脂、硬脂酸和己二酸二辛酯的重量比為(4?8): (3?7): (I?3): (I?3): (I?3)。進(jìn)一步地，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆55份，無機(jī)載體23份，三元乙丙橡膠6份，二元乙丙橡膠6份，EVA樹脂I份，硬脂酸I份，己二酸二辛酯2份，工業(yè)白油2份，橡膠油4份。
[0007]作為優(yōu)選，所述的橡膠基體由丁苯橡膠、硬脂酸和硬脂酸鋅組成，所述的丁苯橡膠、硬脂酸和硬脂酸鋅的重量比為(10?14):1: (I?3)。進(jìn)一步地，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆55份，無機(jī)載體24份，丁苯橡膠12份，硬脂酸I份，硬脂酸鋅2份，工業(yè)白油2份，橡膠油4份。
[0008]作為優(yōu)選，所述的無機(jī)載體為粉末狀無機(jī)載體，所述的無機(jī)載體的粒徑范圍為5?40微米。進(jìn)一步地，所述的無機(jī)載體為白炭黑、炭黑、碳酸I丐、二氧化娃和黏土中的至少一種。
[0009]上述橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備片狀橡膠基體；
(2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(3)將無機(jī)載體作為載體，與液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物； (4)將預(yù)混物和其余原料分別分三次投料加入密煉機(jī)中，混合均勻，混煉8?15分鐘后出料，出料溫度60?80 °C，得到膠料；
(5)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為95?105r/min，將步驟(4)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為15?25 r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為25?35 °C，第二段至第七段的溫度為35?45 °C，最終擠制得到橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明通過將液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆與無機(jī)載體混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物，再將該預(yù)混物與其余原料分次加入密煉機(jī)中，在密煉機(jī)中混煉并在擠出機(jī)中擠制得到橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，可有效解決液態(tài)形式的二硫化四丁基秋蘭姆在直接混煉時(shí)，與橡膠的極性差異所造成的混煉緩慢問題；
(2)本發(fā)明方法制備得到的母膠?？捎行ПＡ舳蚧亩』锾m姆的原有活性，室溫下不結(jié)塊，便于稱量，為后續(xù)橡膠的配料混煉提供極大的便利；
(3)本發(fā)明預(yù)分散母膠粒配料后在橡膠中流動(dòng)特性好，可以較快的加料速度添加，并且該母膠粒包容量高，即使在與橡膠極性不同的情況下，也能夠及時(shí)與橡膠緊密結(jié)合，在不同剪切力作用下均能保持較好的分散性，此外，該母膠粒還能進(jìn)一步提高橡膠有效成分的分散性和流動(dòng)性，改善有效成分與橡膠的相容性，降低其他助劑的添加量，縮短橡膠混煉周期，改善混煉效果，提高橡膠生產(chǎn)效率，并減少粉塵污染，改善工人工作環(huán)境，同時(shí)還具有降低橡膠制品的廢品率的作用；
(4)通過本發(fā)明方法制成預(yù)分散母膠粒后，二硫化四丁基秋蘭姆被包裹在橡膠基體中，該固態(tài)產(chǎn)品的包裝、運(yùn)輸和使用非常方便。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]實(shí)施例一的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆55份，白炭黑23份，三元乙丙橡膠6份，二元乙丙橡膠6份，EVA樹脂I份，硬脂酸I份，己二酸二辛酯2份，工業(yè)白油2份，橡膠油4份。該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備片狀橡膠基體；
(2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(3)將白炭黑作為載體，與液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物；
(4)將預(yù)混物和其余原料分別分三次投料加入密煉機(jī)中，混合均勻，混煉10分鐘后出料，出料溫度60?80 0C，得到膠料；
(5)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為100r/min,將步驟(4)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為20 r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為30 °C，第二段至第七段的溫度為40 °C，最終擠制得到實(shí)施例一的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒TBTD-55/EPDM。目測該預(yù)分散母膠粒的外觀為灰綠色，經(jīng)檢測，該母膠粒的總硫含量為17.1 %，20 °C時(shí)的密度為1.14 8/0113，50°(:的門尼粘度肌(1+4)為52.8。
[0013]實(shí)施例二的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆55份，白炭黑24份，丁苯橡膠12份，硬脂酸I份，硬脂酸鋅2份，工業(yè)白油2份，橡膠油4份。該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備片狀橡膠基體；
(2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(3)將白炭黑作為載體，與液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物；
(4)將預(yù)混物和其余原料分別分三次投料加入密煉機(jī)中，混合均勻，混煉12分鐘后出料，出料溫度60?80 0C，得到膠料；
(5)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為105r/min，將步驟(4)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為18 r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為32 °C，第二段至第七段的溫度為43 °C，最終擠制得到實(shí)施例二的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒TBTD-55/SBR。目測該預(yù)分散母膠粒的外觀為灰綠色，經(jīng)檢測，該母膠粒的總硫含量為16.6 %，20 °C時(shí)的密度為1.16 8/0113，50°(:的門尼粘度肌(1+4)為52.0。
[0014]實(shí)施例三的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆56份，二氧化硅25份，三元乙丙橡膠5.5份，二元乙丙橡膠5.5份，EVA樹脂I份，硬脂酸I份，己二酸二辛酯1.5份，工業(yè)白油I份，橡膠油3.5份。該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備片狀橡膠基體；
(2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(3)將二氧化硅作為載體，與液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物；
(4)將預(yù)混物和其余原料分別分三次投料加入密煉機(jī)中，混合均勻，混煉14分鐘后出料，出料溫度60?80 0C，得到膠料；
(5)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為98r/min，將步驟(4)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為21 r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為28 °C，第二段至第七段的溫度為38 °C，最終擠制得到實(shí)施例三的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒TBTD-55/EPDM。目測該預(yù)分散母膠粒的外觀為灰綠色，經(jīng)檢測，該母膠粒的總硫含量為17.3 %，20 °C時(shí)的密度為1.15 8/0113，50°(:的門尼粘度肌(1+4)為53.3。
[0015]實(shí)施例四的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆57份，碳酸鈣22份，丁苯橡膠13份，硬脂酸I份，硬脂酸鋅3份，工業(yè)白油I份，橡膠油3份。該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)準(zhǔn)備片狀橡膠基體；
(2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料；
(3)將碳酸鈣作為載體，與液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物；
(4)將預(yù)混物和其余原料分別分三次投料加入密煉機(jī)中，混合均勻，混煉9分鐘后出料，出料溫度60?80 °C，得到膠料；
(5)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為102r/min，將步驟(4)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為22 r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為30 °C，第二段至第七段的溫度為42 °C，最終擠制得到實(shí)施例四的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒TBTD-55/SBR。目測該預(yù)分散母膠粒的外觀為灰綠色，經(jīng)檢測，該母膠粒的總硫含量為17.4 %，20 °C時(shí)的密度為1.18 8/0113，50°(:的門尼粘度肌(1+4)為52.9。
[0016]以上具體實(shí)施例中，制備片狀橡膠基體的具體過程為:首先按照配比準(zhǔn)確稱取制備橡膠基體所需各原料，并將除三元乙丙橡膠和二元乙丙橡膠(或者丁苯橡膠)以外的制備橡膠基體所需其他原料均分為三份;再將三元乙丙橡膠和二元乙丙橡膠(或者丁苯橡膠)放入75L的密煉機(jī)中，混煉2?5分鐘;然后在該密煉機(jī)中加入1/3的其他原料，混煉3?5分鐘；之后在該密煉機(jī)中再加入1/3的其他原料，混煉至密煉機(jī)中溫度升至80±2°C，再向密煉機(jī)中加入余下的1/3的其他原料，混煉至95±2°C，排膠，得到橡膠基體膠料;最后將橡膠基體膠料在開煉機(jī)上常溫薄通三次導(dǎo)膠下片，即得到片狀橡膠基體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆50?65份，無機(jī)載體20?25份，橡膠基體12?19份，工業(yè)白油I?3份，橡膠油2?6份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:所述的橡膠基體由三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、EVA樹脂、硬脂酸和己二酸二辛酯組成，所述的三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、EVA樹脂、硬脂酸和己二酸二辛酯的重量比為(4?8): (3?7):(1?3):(1?3):(1?3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆55份，無機(jī)載體23份，三元乙丙橡膠6份，二元乙丙橡膠6份，EVA樹脂I份，硬脂酸I份，己二酸二辛酯2份，工業(yè)白油2份，橡膠油4份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:所述的橡膠基體由丁苯橡膠、硬脂酸和硬脂酸鋅組成，所述的丁苯橡膠、硬脂酸和硬脂酸鋅的重量比為(10?14):1:(1?3)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:按重量份數(shù)計(jì)，該母膠粒的組成為:二硫化四丁基秋蘭姆55份，無機(jī)載體24份，丁苯橡膠12份，硬脂酸I份，硬脂酸鋅2份，工業(yè)白油2份，橡膠油4份。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:所述的無機(jī)載體為粉末狀無機(jī)載體，所述的無機(jī)載體的粒徑范圍為5?40微米。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，其特征在于:所述的無機(jī)載體為白炭黑、炭黑、碳酸鈣、二氧化硅和黏土中的至少一種。8.權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)準(zhǔn)備片狀橡膠基體； (2)按照配比準(zhǔn)確稱取制備母膠粒所需各原料； (3)將無機(jī)載體作為載體，與液態(tài)的二硫化四丁基秋蘭姆混合得到固態(tài)形式的預(yù)混物； (4)將預(yù)混物和其余原料分別分三次投料加入密煉機(jī)中，混合均勻，混煉8?15分鐘后出料，出料溫度60?80 °C，得到膠料； (5)控制主機(jī)給定轉(zhuǎn)速為95?105r/min，將步驟(4)中得到的膠料喂料至擠出機(jī)，喂料轉(zhuǎn)速為15?25 r/min，該擠出機(jī)的溫控區(qū)域從進(jìn)料口到出料口依次分為七段，其中第一段的溫度為25?35 °C，第二段至第七段的溫度為35?45 °C，最終擠制得到橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開的橡膠促進(jìn)劑二硫化四丁基秋蘭姆預(yù)分散母膠粒，可有效解決液態(tài)形式的TBTD在直接混煉時(shí)，與橡膠的極性差異所造成的混煉緩慢問題；該母膠粒配料后在橡膠中流動(dòng)特性好，可以較快的加料速度添加，并且包容量高，即使在與橡膠極性不同的情況下，也能夠及時(shí)與橡膠緊密結(jié)合，在不同剪切力作用下均能保持較好的分散性，此外，該母膠粒還能進(jìn)一步提高橡膠有效成分的分散性和流動(dòng)性，改善其與橡膠的相容性，降低其他助劑的添加量，提高橡膠生產(chǎn)效率，并減少粉塵污染，改善工人工作環(huán)境，同時(shí)還具有降低橡膠制品的廢品率的作用；本發(fā)明方法制備得到的母膠?？捎行ПＡ鬞BTD的原有活性，室溫下不結(jié)塊，便于稱量，為后續(xù)橡膠的配料混煉提供極大的便利。
【IPC分類】C08L91/00, C08K5/40, C08L23/08, C08K3/36, C08K5/09, B29C47/92, C08L9/06, C08K13/02, C08L23/16, C08L91/06, C08K5/098, C08K5/11, C08K3/26
【公開號(hào)】CN105713304
【申請?zhí)枴緾N201610249499
【發(fā)明人】連千榮
【申請人】寧波硫華聚合物有限公司