一种NBR橡胶混合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种NBR橡胶混合料及其制备方法，主要由以下原料制得：以质量份数计，NBR橡胶3‑6份，增效粉30‑50份，碳酸钙1‑3份，季戍四醇脂1‑2份，橡胶防护蜡2‑3份，环烷油3‑4份；所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺30‑50份，橡胶硫化剂40‑70份，白油3‑7份，白炭黑1‑4份，碳酸镁1‑4份。制备方法包括：(A)将所有原料混合密炼9‑10min后，进行开炼；(B)将上述开炼后的胶料筛分过滤，滤网目数控制在120‑140目之间，再经过造粒、混合包装即可。本发明专利技术的NBR橡胶混合料加工性能，包辊性、与助剂兼容性、门尼粘度、硬度等方面均比较优异。

【技术实现步骤摘要】
一种NBR橡胶混合料及其制备方法
本专利技术涉及NBR橡胶加工领域，具体而言，涉及一种NBR橡胶混合料及其制备方法。
技术介绍
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品，此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。因为丁腈橡胶(NBR橡胶)本身具有优秀的耐油性，良好的耐热性、耐老化性、耐磨性、导电性能，用途也比较广泛，但其于丁腈橡胶属于非结晶型橡胶，无自补强性，经炭黑、白炭黑、纳米材料等补强后才具有使用价值，但是经过补强后，尤其是填充功能粒子后力学性能会有显著的下降，特别是扯断伸长率会大幅度的下降，不符合使用的要求。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种NBR橡胶混合料的配方，该橡胶混合料通过以NBR橡胶为基料，配合添加相应的加工油以及加工助剂，以改善橡胶本身的加工性能，包辊性、与助剂兼容性、门尼粘度、硬度等方面，用于丁腈橡胶制品的加工时，可达到消除橡胶加工过程中化学烟雾及粉尘的污染问题，提高分散性，提高制品品质，尤其改善了以EPDM(三元乙丙橡胶)作为载体的药胶在NBR胶料中分散性较差的问题，值得广泛推广应用。本专利技术的第二目的在于提供上述NBR橡胶混合料的制备方法，该制备方法本身操作简单，操作条件温和，整个制备过程中无需使用任何有毒副作用物质，绿色环保，前后步骤衔接紧密，为后续操作提供了可参考的具体方法，属于比较优异的一种制备方法，制备得到的橡胶混合料的相关性能比较优异。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术实施例提供了一种NBR橡胶混合料，主要由以下原料制得：以质量份数计，NBR橡胶3-6份，增效粉30-50份，碳酸钙1-3份，季戍四醇脂1-2份，橡胶防护蜡2-3份，环烷油3-4份；所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺30-50份，橡胶硫化剂40-70份，白油3-7份，白炭黑1-4份，碳酸镁1-4份。在橡胶领域，原料胶为了可以满足后续橡胶制品的加工性能，一般还需要进行硫化等一系列改善胶料性能的工艺操作，还需要添加一些加工助剂以满足实际应用的需求，在本专利技术的方案中，为了改善NBR橡胶的加工性能，包辊性、与助剂兼容性、门尼粘度、硬度等诸多方面，尤其为了解决以EPDM(三元乙丙橡胶)作为载体的药胶在NBR胶料中分散性较差的问题，添加了一系列的加工助剂以及加工油，通过混合加工后能够彻底提高NBR橡胶基料的相关性能，满足进一步的制造应用。尤其在该配方中添加了增效粉，该增效粉是通过多种成分混合制备所得，通过相互配伍后以达到增效的作用，能够提高混合料的分散性，不容易发生团聚。优选地，以质量份数计，NBR橡胶4-5.5份，增效粉35-47份，碳酸钙2-2.5份，季戍四醇脂1.3-1.8份，橡胶防护蜡2.2-2.8份，环烷油3.2-3.95份。优选地，以质量份数计，NBR橡胶5.1份，增效粉45份，碳酸钙2.1份，季戍四醇脂1.5份，橡胶防护蜡2.4份，环烷油3.9份。在本专利技术所使用的增效粉配方中，增效粉更优地是采用以下用量进行配料：以质量份数计，硫磺35-49份，橡胶硫化剂45-65份，白油4-6.5份，白炭黑2-3.5份，碳酸镁2-3.5份。优选地，所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺48份，橡胶硫化剂60份，白油6份，白炭黑3份，碳酸镁3份。本专利技术除了提供了一种NBR橡胶混合料的配方，还提供了一种NBR橡胶混合料的制备方法，包括如下步骤：(A)将所有原料混合密炼9-10min后，进行开炼；(B)将上述开炼后的胶料筛分过滤，滤网目数控制在120-140目之间，再经过造粒、混合包装即可。采用上述制备方法制备得到的为橡胶母粒产品，但是上述制备方法只是采用本专利技术的橡胶原料进行制备的一种较优异的制备方法，除了可以制成母粒，也可以采用该橡胶原料制成其他类型的产品，只要是采用本专利技术的原料制得的NBR橡胶混合料均在本专利技术的保护范围内，无论该混合料以何种形态存在。优选地，所述步骤(A)中，混合密炼过程中，每2-3min翻一次胶，共翻胶2-3次；优选地，混合密炼过程中，下料温度控制在80-90℃之间。优选地，所述步骤(B)中，造粒过程中的粒子大小控制在5-7mm之间；优选地，混合包装过程中，添加的硬脂酸锌的质量与所添加的原料总质量比为(5-6)：1000，搅拌时间为4-5min。优选地，所述增效粉的制备方法包括：将硫磺，橡胶硫化剂，白油，白炭黑，碳酸镁混合高速搅拌，搅拌频率控制在20-40Hz；优选地，硫磺的目粒度控制在400目以上。优选地，加料顺序为硫磺，橡胶硫化剂，白油，白炭黑，碳酸镁，每添加一种组分搅拌1-2min后再添加下一种组分。通过将每个步骤的操作参数进行优化后，可以使得制备得到的混合料性能方面更有保证。生产过程中，实际操作过程按照如下步骤进行：1、密炼：投料，在密炼机中进行，放下密炼机防尘罩，缓慢放下加压托，打开密炼机计时器，开始混炼。混炼中每2分钟翻一次胶，共翻胶3次，密炼时间控制在9分钟，下料温度控制在80±10℃，完成以上工序，下料至开炼机。注意：生产第一手密炼时，如温度上升较慢，需关闭冷却水，温度无法达到设置范围，可适当延长1min的密炼时间。连续正常生产时，可根据密炼机密炼的实际温度，适当开启或关闭冷却水。2、开炼：开启开炼机，辊距：2.0mm，待启动运转正常后，把密炼机的半成品胶均匀的投入到开炼机内，将胶打成小卷直径约为10cm左右下料，把打好的小卷(竖起)投入开炼机内，打大卷直径约为35cm左右，下料至过滤机，期间翻胶2次。3、过滤：过滤机模头温度：60℃±15℃压力：3000Pa以下，滤网目数：120目+20目。操作过程为：1)调整过滤机模头温度为60℃。2)安装好所需的滤网目数120目+20目待用3)在过滤机料桶内均匀撒入一勺硬脂酸锌；4)将打好的大卷塞入料筒内，关闭过滤机的机头5)开启柱塞快键，待压力达到过滤要求，按暂停键；6)开启过滤机正常过滤；注意：生产过程中可根据气温，适当调整过滤机模头设置温度，必须控制在60±15℃之间，每一手过滤后都要确认滤网是否有破损，若有，需要立即更换，并要对此手产品重新过滤，每手过滤后的滤物，再铲除杂质后，重新投入到密炼机回掺。4、造粒：造粒机的模头温度：60±15℃粒子大小范围：5±2mm。操作过程为：1)先设置好造粒机模头升温到设定温度60℃；2)将过滤后的半成品投入到造粒机当中；3)开启造粒机：A双锥进料、B主机、C、切刀、D吹粉；4)根据生产实际情况合理的调整进料、主机、切刀间的速度来保证粒子的长度是在5±2mm之间，同时保证一定的吹粉量，防止堵塞管道。注意：模头温度必须控制在60±15℃之间，防止死胶。开机造粒后，前50KG料须重新密炼、开炼、过滤、造粒；用硬质酸锌吹粉。5、混合包装：二维混合机；投料：打开设备投料口；投入成品：300kg；投入约1/3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NBR橡胶混合料，其特征在于，主要由以下原料制得：以质量份数计，NBR橡胶3‑6份，增效粉30‑50份，碳酸钙1‑3份，季戍四醇脂1‑2份，橡胶防护蜡2‑3份，环烷油3‑4份；所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺30‑50份，橡胶硫化剂40‑70份，白油3‑7份，白炭黑1‑4份，碳酸镁1‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种NBR橡胶混合料，其特征在于，主要由以下原料制得：以质量份数计，NBR橡胶3-6份，增效粉30-50份，碳酸钙1-3份，季戍四醇脂1-2份，橡胶防护蜡2-3份，环烷油3-4份；所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺30-50份，橡胶硫化剂40-70份，白油3-7份，白炭黑1-4份，碳酸镁1-4份。2.根据权利要求1所述的NBR橡胶混合料，其特征在于，以质量份数计，NBR橡胶4-5.5份，增效粉35-47份，碳酸钙2-2.5份，季戍四醇脂1.3-1.8份，橡胶防护蜡2.2-2.8份，环烷油3.2-3.95份。3.根据权利要求2所述的NBR橡胶混合料，其特征在于，以质量份数计，NBR橡胶5.1份，增效粉45份，碳酸钙2.1份，季戍四醇脂1.5份，橡胶防护蜡2.4份，环烷油3.9份。4.根据权利要求1-3任一项所述的NBR橡胶混合料，其特征在于，所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺35-49份，橡胶硫化剂45-65份，白油4-6.5份，白炭黑2-3.5份，碳酸镁2-3.5份。5.根据权利要求1-3任一项所述的NBR橡胶混合料，其特征在于，所述增效粉主要由以下原料制得：以质量份数计，硫磺48...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新生，甘仲豪，赵树全，高云峰，赵胜，赵文甫，
申请(专利权)人：濮阳威尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41