一种氯化丁基橡胶塞配方及制备方法组成比例

本发明专利技术涉及一种氯化丁基橡胶塞配方及制备方法，属于医用橡胶附件技术领域。该方法可在不新增活性剂、促进剂等化学助剂的前提下，选用合适的硫化体系的前提下，采取使用少量白炭黑替换等量陶土的方法来改善氯化丁基胶塞与药品的相容性。本发明专利技术配方中所使用的白炭黑为沉淀水合二氧化硅，在不降低胶料流动性能的前提下，提高胶料的硫化温度，通过高温硫化使胶料中的水分和小分子物质更多的析出出来，减少氯化丁基胶塞中含有的水分和小分子物质，来改善氯化丁基胶塞与药品的相容性，以满足药厂更高的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种氯化丁基橡胶塞配方及制备方法
本专利技术涉及一种氯化丁基橡胶配方及制备方法，属于医用橡胶附件

技术介绍
卤化丁基橡胶塞由于具有良好的内在洁净度、化学稳定性、气密性、生物性能，被广泛用于医用包装领域。尽管卤化丁基橡胶本身比较洁净，但因胶塞配方的复杂性，在胶塞的加工过程中需要加入了多种化学助剂，且需经过硫化过程才能生产出具有使用价值的药用丁基胶塞，因而不可避免的会在胶塞内部残存一些未被化学键合的反应剩余物、不参与反应的物质、热分解的产物以及硫化生成物。这些小分子物质在胶塞与药物直接接触，可能通过吸附、吸收、渗透、浸出、释放、迁移等方式与药物发生相互作用，影响用药安全性。由于氯化丁基橡胶活性相对较低，硫化体系选择局限性稍大，生产工艺技术要求苛刻，当前国内大部分氯化胶塞产品都是硫化树脂体系，配方中含多种化学助剂，而且树脂体系的胶塞硫化温度低，大部分水分和小分子物质在硫化时不能充分的析出，残留在胶塞产品中，装药后胶塞中残留的水分和小分子物质容易逐渐迁移出来，影响胶塞与药物的相容性。特别是一些对相容性要求严格的药品，经常出现市场反馈和投诉。树脂体系氯化胶塞配方的硫化温度为174℃-177℃，硫化时胶料中大部分的水分和小分子物质不能析出，仍然存在于胶塞中，导致胶塞产品的水分含量偏高不能满足对水分要求较高的药物的使用，同时由于小分子物质析出不彻底影响了药品与胶塞的相容性。为了改善氯化丁基胶塞与药物的相容性胶塞生产厂家通常会通过减少活性剂的用量来改善与药物的相容性，但是这样容易出现胶塞硫化不彻底，硬度不足等新的质量问题。提高硫化温度来实现，但是提高硫化温度会使胶料的流动性能会降低，使胶塞生产在硫化出现外观缺陷。胶塞的外观缺陷可导致胶塞气密性丧失等严重后果直接影响所包装药物的性能，同时外观缺陷也会通过影响胶塞内在性能而间接影响胶塞与药物的相容性。
技术实现思路
本专利技术的技术方案针对的实施对象为树脂体系的氯化丁基橡胶塞配方。选用的白炭黑为沉淀法制的白炭黑，需满足医用包装材料使用要求。因白炭黑粒径较小，不易分散，白炭黑的用量需根据实际情况调整。本专利技术的技术方案中使用少量的白炭黑，与陶土进行等量替换。新设计的氯化丁基配方硫化温度较原配方的硫化温度变化明显。本专利技术在选用合适的硫化体系，软化剂后，通过使用白炭黑替换部分陶土，使得氯化丁基橡胶塞配方的工艺排胶温度波动范围由120±5℃变为125±10℃，胶料硫化温度由174℃-177℃提高为185℃-190℃，在不影响胶料流动性能的同时提高了胶料的硫化温度，在高温硫化的情况下将胶料中的水分和小分子物质排除的更加彻底，提高胶塞产品的纯净度和与药品的相容性，更大程度的满足客户的需求。本专利技术的目的在于改善氯化丁基胶塞与药品的相容性。通过使用沉淀水合二氧化硅(白炭黑)氯化丁基橡胶配方可在新的硫化体系下，不新增新的活性剂、促进剂，不降低混炼胶料物理机械性能，保持胶料优异流动性能的前提下，提高混炼胶料的硫化温度，使胶料中的水分和小分子物质尽可能的析出，改善与药品的相容性。具体方案为一种氯化丁基橡胶塞配方，包括如下原料：氯化丁基橡胶40-60份，陶土30-40份，钛白粉0.5-2份，半补强炭黑0.01-0.5份，氧化锌0.5-3份，硬脂酸0.1-1份，烷基苯酚二硫化物0.1-1份，二甲基硅油0.1-2份，白炭黑1-5份。优选方案中，所述的氯化丁基橡胶50份，陶土35份，钛白粉1份，半补强炭黑0.1份，氧化锌2份，硬脂酸0.25份，烷基苯酚二硫化物0.25份，二甲基硅油1份，白炭黑3.0份。本专利技术所述的氯化丁基橡胶塞配方，包括如下步骤：a、配合：按照配方称量各种原材料进行混合；b、混炼预成型：将步骤a中的混合物在120-130℃下排胶，密炼生产8-15min；再置于开炼机经过9-11min的开炼后，得到混炼胶，冷却后投入挤出机中，挤出胶料经压延机压延后冷却，然后按照硫化工序需求进行裁片，胶片贮存，待用；c、硫化：将已裁好的胶片在硫化机，在185℃-190℃高温条件下硫化成型，得到同一规格的粉针胶塞；d、冲切：硫化成型后的产品经过冲切机冲切为单个丁基胶塞；e、清洗：按照正常清洗工艺清洗，取样做成品检测以及与药物相容性比较。本专利技术的技术方案：通过选用合适的硫化剂，添加白炭黑，更换增塑剂的方式，提高胶料的硫化温度，进而改善氯化丁基胶塞与药品的相容性。本专利技术使用了沉淀水合二氧化硅替换少量的填料陶土，使用烷基苯酚二硫化物代替树脂硫化剂的方式打破原树脂体系混炼胶排胶温度不能超过125℃的限制，使最大工艺排胶温度可以达到135℃，同时胶料硫化温度由174℃-177℃提高为185℃-190℃。通过高温硫化使胶料中的水分和小分子物质彻底析出，减少胶塞中水分和小分子物质的含量，来改善氯化丁基胶塞与药物的相容性。白炭黑属于无机材料，粒径较小，不易分散，用量的多少和种类的选用会影响到混炼胶的性能。具体的设计过程如下：1、白炭黑的选用：白炭黑在橡胶工业中主要用作补强剂。白炭黑由制备方法的不同而分为两种：气相法和沉淀法。气相法白炭黑粒径极小，约为15-25nm，比表面积高达50-400m2/g，杂质少。沉淀法白炭黑粒径较大，约为20-40nm，纯度较低，补强性较气相法差，但工艺性能好。白炭黑表面有较强的吸附性，可以和水以氢键形式结合，形成多分子吸附层；还可以吸附有机小分子物质，对苯胺、甲醛等发生特效吸附。这种特效吸附作用会强烈的吸附胶料配方中的化学助剂，从而发生延迟硫化现象。本法就是利用白炭黑的吸附作用达到提高氯化丁基胶塞硫化温度的目的，以便改善氯化丁基胶塞与药物的相容性。气相法白炭黑粒径细在胶料中不易分散，故选用粒径较大的满足药用丁基橡胶塞使用的沉淀法白炭黑。选用的沉淀水合二氧化硅(白炭黑)的性能指标应符合表1。表1沉淀水合二氧化硅(白炭黑)的性能指标2、白炭黑的用量设计：白炭黑作为一种无机补强材料，用量的多少会影响到胶塞产品的硬度、灰分、拉伸强度等物理机械性能；而且由于白炭黑具有延迟硫化的现象，为了避免这种情况会采用提高活性剂和促进剂的用量，但是活性剂、促进剂为有机材料，对胶塞化学性能会产生影响，影响胶塞与药品的相容性；白炭黑的粒径远小于陶土粒径，不容易分散，用量不当将导致胶料出现明显的白线、白点等外观缺陷。本专利技术在固定其他原材料的用量后，用少量白炭黑替换等量的陶土，对白炭黑的用量进行优化。密炼时间固定10min，排胶温度定为125℃，并通过混炼胶料硫化曲线，物理机械性能，胶片外观对白炭黑的用量进行评价。不同白炭黑用量在125℃密炼排胶工艺下的混炼胶硫化曲线特性及物理机械性能，具体见表2、表3。表2排胶温度125℃，不同组份白炭黑用量的硫化曲线表3排胶温度125℃，不同组份白炭黑用量的物理机械性能备注：灰分检测依据为YBB00262005-2015橡胶灰分测定法；扯断强力Mpa检测依据GB/T528-2009；扯断伸长率％检测依据：GB/T528-2009；硬度/邵A检测依据GB/T531.1-2008；300％定伸检测依据GB/T528-2009；胶片外观目测。由表2结果可知，随着白炭黑用量的逐渐增加，在不影响混炼胶料流动性能的前提下，硫化温度由174℃提高到了190℃，高温硫化利于胶料中水分和小分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氯化丁基橡胶塞配方，其特征在于，包括如下重量份的原料：氯化丁基橡胶40‑60份，陶土30‑40份，钛白粉0.5‑2份，半补强炭黑0.01‑0.5份，氧化锌0.5‑3份，硬脂酸0.1‑1份，烷基苯酚二硫化物0.1‑1份，二甲基硅油0.1‑2份，白炭黑1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种氯化丁基橡胶塞配方，其特征在于，包括如下重量份的原料：氯化丁基橡胶40-60份，陶土30-40份，钛白粉0.5-2份，半补强炭黑0.01-0.5份，氧化锌0.5-3份，硬脂酸0.1-1份，烷基苯酚二硫化物0.1-1份，二甲基硅油0.1-2份，白炭黑1-5份。2.根据权利要求1所述的氯化丁基橡胶塞配方，其特征在于，包括如下重量份的原料：氯化丁基橡胶50份，陶土35份，钛白粉1份，半补强炭黑0.1份，氧化锌2份，硬脂酸0.25份，烷基苯酚二硫化物0.25份，二甲基硅油1份，白炭黑3.0份。3.根据权利要求1或2所述的氯化丁基橡胶塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴本文，万鹏，楚文军，杨静，吴霞，谭娟，徐赛，
申请(专利权)人：湖北华强科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42