一種多功能橡膠助劑pdm的預分散母膠粒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橡膠助劑及其制備技術領域，具體是一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒及其制備方法。
【背景技術】
[0002]PDM(即，N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺)，也被稱為HVA-2，是一種多功能的橡膠助劑，其外觀為黃色或棕色粉末。在橡膠加工過程中，它既可用作硫化劑，也可用作過氧化物硫化體系的助硫化劑，還可以作為防焦劑和增黏劑使用。PDM既適用于天然橡膠，也適用于合成橡膠和橡塑并用體系。PDM的主要應用包括:
PDM在CSM中的應用:PDM可以作為CSM (氯磺化聚乙烯橡膠)的硫化劑或硫化助劑使用。在MgO/PER/TRA硫化體系中，PDM是有效的防焦劑，采用PDM/防老劑AW硫化體系可以制備出壓縮永久變形和耐熱性能優異的硫化膠。通常，CSM采用金屬氧化物或季戊四醇(PER)硫化體系時，其硫化膠具有許多優點，但缺陷是壓縮永久變形增大。采用PDM作為硫化劑硫化CSM，可以改善硫化膠的壓縮永久變形和耐熱性能。
[0003]PDM在EPDM中的應用:在EPDM(三元乙丙橡膠)配方中，為了提高膠料的耐熱性能、拉伸強度、壓縮永久變形等特性，常采用非含硫化合物作為硫化劑或硫化助劑，例如采用DCP (過氧化二異丙苯)、TMPT (三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)、TAC(三烯丙基腈脲酸酯)、TAIC(三烯丙基異腈脲酸酯)、GMF(對苯醌二肟)和PDM(N，Nr -間苯撐雙馬來酰亞胺)等。這是因為它們在硫化二兀乙丙橡膠時，其交聯鍵為_ C-C-，比含硫化合物如S (硫磺)、TRA(雙五次甲基四硫代秋蘭姆)、DM、TMTD在硫化三元乙丙橡膠時所產生的多硫鍵-C-Sx- C-的鍵能要高，因而其耐熱性能就好于后者。
[0004]PDM在NR中的應用:PDM可作為硫化劑，與硫磺、MPM、CZ或引發劑TMTD并用，來硫化二烯類橡膠，例如天然橡膠、丁苯橡膠、合成異戊二烯橡膠等。它具有延長焦燒時間、減少發熱量、定伸強度高、抗硫化返原性好以及增加H抽出的特點，適用于大型輪胎、護舷以及大尺寸和大厚度的橡膠制品高溫硫化。
[0005]PDM在NBR中的應用:PDM可作為助硫化劑，與硫化劑DCP并用，可在丁腈橡膠膠料中獲取較低的壓縮變形、較快的硫化速度。
[0006]PDM作為硫化劑或輔助硫化劑添加至橡膠中時，其在橡膠中分散是否均勻對橡膠制品的外觀和性能影響較大。但是PDM在橡膠混煉過程中若直接添加，存在分散不均勻和粉塵飛揚的問題，粉塵飛揚會使操作工皮膚產生過敏現象，影響工人身體健康，同時會造成環境污染問題。

【發明內容】

[0007]本發明所要解決的技術問題是:針對現有技術的不足，提供一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒及其制備方法，該預分散母膠粒可有效保留PDM的原有活性，在室溫下不粘團，易于配料混煉，使配料方便、準確；應用于橡膠制品后，在橡膠生產過程中不會產生粉塵飛揚，能夠大幅改善PDM在膠料中的分散速度和分散質量，降低混煉溫度，縮短混煉時間，提高分散均勻性，確保橡膠制品的生產效率和生產質量。
[0008]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒，按重量份數計，該母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺74?76份，橡膠載體10?16份，EVA樹脂3?5份，硬脂酸I?6份，增塑劑I?5份，工業白油I?10份。
[0009]作為優選，所述的橡膠載體包括氯磺化聚乙烯橡膠、三元乙丙橡膠、丁腈橡膠和天然橡膠中的任一種。
[0010]作為優選，所述的增塑劑為脂肪族類、二元脂類和鄰苯二甲酸酯類增塑劑中的任一種。
[0011]作為優選，按重量份數計，該母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺75份，橡膠載體12份，EVA樹脂3份，硬脂酸3份，增塑劑3份，工業白油4份。
[0012]上述多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將橡膠載體按配比投入到密煉機中，在溫度為68?78°C、轉速為55?65 r/min的條件下混煉3?10 min ；
(3)將N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、EVA樹脂、硬脂酸、增塑劑和工業白油投入到步驟
(2)的密煉機中，在溫度為68?78 °C、轉速為55?65 r/min的條件下繼續混煉4?12min，得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機，擠出、切粒，即得到多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。
[0013]作為優選，步驟(4)中，將步驟(3)中得到的膠料喂料至擠出機，經80?100目的濾網過濾后擠出切粒，即得到多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。母膠粒制備時，過濾后造粒，使制備得到的母膠粒無雜質和灰塵，后續用于制造橡膠擠出制品時不會產生濾網堵塞現象，尤其適用于對質量及精度要求較高的橡膠擠出制品，能降低橡膠擠出制品的廢品率，提尚成品率。
[0014]與現有技術相比，本發明的優點在于:本發明以橡膠基體為載體，提供的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的制備方法簡單、易操作；制備得到的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒可有效保留PDM的原有活性，在室溫下不粘團，易于配料混煉，使配料方便、準確。本發明多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒應用于橡膠制品后，在橡膠生產過程中無粉塵飛揚，不會造成操作人員的皮膚過敏及環境污染現象，此外，能夠大幅改善PDM在膠料中的分散速度和分散質量，降低混煉溫度，縮短混煉時間，提高分散均勻性，確保橡膠制品的生產效率和生產質量。
【具體實施方式】
[0015]以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0016]實施例一的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺75份，三元乙丙橡膠12份，EVA樹脂3份，硬脂酸3份，己二酸二辛酯3份，工業白油4份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟: (1)按照配比準確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將三元乙丙橡膠按配比投入到密煉機中，在溫度為78°C、轉速為60 r/min的條件下混煉5 min ；
(3)將N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、EVA樹脂、硬脂酸、己二酸二辛酯和工業白油投入到步驟(2)的密煉機中，在溫度為78 °C、轉速為60 r/min的條件下繼續混煉4 min，得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機，經100目的濾網過濾后擠出切粒，即得到實施例一的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。經檢測，該母膠20°C的密度為1.27 g/cm3，50°C 的門尼粘度 ML (1+4)為 49.7。
[0017]實施例二的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺76份，天然橡膠13份，EVA樹脂3份，硬脂酸2份，鄰苯二甲酸二辛脂2份，工業白油4份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將天然橡膠按配比投入到密煉機中，在溫度為75°C、轉速為55 r/min的條件下混煉 5 min ；
(3)將N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、EVA樹脂、硬脂酸、鄰苯二甲酸二辛脂和工業白油投入到步驟(2)的密煉機中，在溫度為75 °C、轉速為55 r/min的條件下繼續混煉6 min,得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機，擠出、切粒，即得到實施例二的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。經檢測，該母膠20°C的密度為1.29 g/cm3，50°C的門尼粘度ML (1+4)為 51.10
[0018]實施例三的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺74份，丁腈橡膠15份，EVA樹脂4份，硬脂酸2份，鄰苯二甲酸二辛脂2份，工業白油3份，該母膠粒的制備方法，包括以下步驟:
(O按照配比準確稱取制備母膠粒所需各原料；
(2)將丁腈橡膠按配比投入到密煉機中，在溫度為70°C、轉速為65 r/min的條件下混煉 4 min ；
(3)將N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、EVA樹脂、硬脂酸、鄰苯二甲酸二辛脂和工業白油投入到步驟(2)的密煉機中，在溫度為70 °C、轉速為65 r/min的條件下繼續混煉5 min,得到膠料；
(4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機，經80目的濾網過濾后擠出切粒，即得到實施例三的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。經檢測，該母膠20°C的密度為1.25 g/cm3，50°C 的門尼粘度 ML (1+4)為 49.0。
【主權項】
1.一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒，其特征在于，按重量份數計，該母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺74?76份，橡膠載體10?16份，EVA樹脂3?5份，硬脂酸I?6份，增塑劑I?5份，工業白油I?10份。2.根據權利要求1所述的一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒，其特征在于，所述的橡膠載體包括氯磺化聚乙烯橡膠、三元乙丙橡膠、丁腈橡膠和天然橡膠中的任一種。3.根據權利要求1或2所述的一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒，其特征在于，所述的增塑劑為脂肪族類、二元脂類和鄰苯二甲酸酯類增塑劑中的任一種。4.根據權利要求1或2所述的一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒，其特征在于，按重量份數計，該母膠粒的組成為:N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺75份，橡膠載體12份，EVA樹脂3份，硬脂酸3份，增塑劑3份，工業白油4份。5.權利要求1?4中任一項所述的一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O按照配比準確稱取制備母膠粒所需各原料； (2)將橡膠載體按配比投入到密煉機中，在溫度為68?78°C、轉速為55?65 r/min的條件下混煉3?10 min ； (3)將N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺、EVA樹脂、硬脂酸、增塑劑和工業白油投入到步驟(2)的密煉機中，在溫度為68?78 °C、轉速為55?65 r/min的條件下繼續混煉4?12min，得到膠料； (4)將步驟(3)混煉后所得膠料喂料至擠出機，擠出、切粒，即得到多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。6.根據權利要求5所述的一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，將步驟(3)中得到的膠料喂料至擠出機，經80?100目的濾網過濾后擠出切粒，即得到多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒。
【專利摘要】本發明公開了一種多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒，按重量份數計，該母膠粒的組成為：N,N’-間苯撐雙馬來酰亞胺74～76份，橡膠載體10～16份，EVA樹脂3～5份，硬脂酸1～6份，增塑劑1～5份，工業白油1～10份；本發明以橡膠基體為載體，提供的多功能橡膠助劑PDM的預分散母膠粒的制備方法簡單、易操作；制備得到的母膠粒可有效保留PDM的原有活性，在室溫下不粘團，易于配料混煉，使配料方便、準確；本發明母膠粒應用于橡膠制品后，在橡膠生產過程中無粉塵飛揚，不會造成操作人員的皮膚過敏及環境污染現象，此外，能夠大幅改善PDM在膠料中的分散速度和分散質量，降低混煉溫度，縮短混煉時間，提高分散均勻性，確保橡膠制品的生產效率和生產質量。
【IPC分類】C08L7/00, C08L23/16, C08L9/02, C08J3/22, C08L23/34, C08L91/00, C08L23/08, C08K5/3415, C08K5/09
【公開號】CN105111540
【申請號】CN201510568384
【發明人】連千榮
【申請人】寧波硫華聚合物有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月9日