一种丁基橡胶的混炼制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丁基橡胶的混炼制备方法，包括选择丁基橡胶溶液、N‑苯基‑α‑苯胺、玻璃粉和白炭黑等原料，通过异丁烯和异戊二烯制备丁基橡胶溶液，将丁基橡胶溶液和其他原料进行混合并分散，采用闭环式双计量系统的PID控制，严格控制丁基橡胶溶液和其他原料的计量比例，采用分散‑细分散‑精分散的多级分散方式，随后进行混合分散并密炼得到成本，本发明专利技术解决了不同粘度物料在不同工况下混合比例偏差较大的问题。保证了混合工艺的高效稳定性，提升了混合效率。

A Blend Preparation Method of Butyl Rubber

【技术实现步骤摘要】
一种丁基橡胶的混炼制备方法
本专利技术涉及橡胶领域，特别涉及一种丁基橡胶的混炼制备方法。
技术介绍
橡胶制品(rubberproduct)指以天然及合成橡胶为原料生产的各种橡胶制品，包括天然橡胶、丁基橡胶、氢化丁晴胶等，在现代社会各个工业和生活领域得到了广泛应用，已经成为现代社会发展不可缺少的材料，目前高品质合成橡胶已经列入新材料产业中的新型功能材料产业，成为国家重点发展的战略性产业。丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。一般被应用在制作汽车轮胎以及汽车隔音用品里面。本申请人在之前的申请中，申请了一种丁基橡胶的填料和添加剂选择和分散方法，具体是将丁基橡胶溶液、N-苯基-α-苯胺，玻璃粉，白炭黑，蒙脱石，硬脂酸，氯化石蜡组分进行配比后进行混合并分散，得到丁基橡胶的混合分散溶液，并用以下一步的混炼加工。但填料与橡胶基体的混合工艺过程控制复杂，且实现高粘度、高精度物料混合是湿法混炼技术工业化建设的难点。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种丁基橡胶的混炼制备方法，成本低，性能优良，适合橡胶的生产。本专利技术完整的技术方案包括：一种丁基橡胶的混炼制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选择原料，原料组分至少包括丁基橡胶溶液、N-苯基-α-苯胺、玻璃粉和白炭黑；(2)原料制备：丁基橡胶溶液的制备为通过异丁烯和异戊二烯，在烷烃有机溶剂中，加入催化剂进行聚合反应，得到丁基橡胶溶液，异丁烯、异戊二烯、有机溶剂的体积份数比为(55～60)：(1.5～2)：(300～350)；(3)将丁基橡胶溶液和其他原料进行混合并分散，该过程采用闭环式双计量系统的PID控制，严格控制丁基橡胶溶液和其他原料的计量比例，采用分散-细分散-精分散的多级分散方式；(4)将得到的橡胶溶液和其余组分加入密炼机进行两次混炼，并进行硫化后得到成品橡胶。所述的原料中还包括蒙脱石、硬脂酸和氯化石蜡。步骤(3)采用带有剪切机构的搅拌装置进行分散混合。步骤(1)中玻璃粉的粒度为10～20μm，白炭黑粒度为25～80μm。步骤(1)中玻璃粉的粒度为50～80μm，白炭黑粒度为25～80μm。本专利技术相对于现有技术的改进为：采用闭环式双计量系统的PID控制，实现了精确混合比例控制，解决了不同粘度物料在不同工况下混合比例偏差较大的问题。通过在线高速智能混合系统及配套装置实现混合的可控性，保证了混合工艺的高效稳定性，提升了混合效率，且保证产品质量，采用多级分散方式，在短时间内达到理想的分散效果。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步说明。(1)选择原料组分，包括丁基橡胶溶液100-120份、N-苯基-α-苯胺1-1.5份、玻璃粉4.5～9.5份、白炭黑12～15份，蒙脱石1.5～5份、硬脂酸1-1.5份、氯化石蜡10～12份。(2)组分的制备：丁基橡胶溶液的制备为通过异丁烯和异戊二烯，在烷烃有机溶剂中，加入催化剂进行聚合反应，得到丁基橡胶溶液，异丁烯、异戊二烯、有机溶剂的体积份数比为(55～60)：(1.5～2)：(300～350)此为现有技术中的常规制备方式；白炭黑的制备为通过水玻璃溶液与含有二氧化碳的气体进行雾化接触后获得；玻璃粉的制备，在本专利技术的橡胶组分中，玻璃粉起到了比较重要的作用，提高了橡胶的强度和耐热性能，目前市面上所用的玻璃粉，大多数是用以太阳能电池的导电银浆制备，或者用于低温封装材料等电子工业使用，其考虑的主要是介电常数、介电损耗、热稳定性等性能，且成本较高。而对于橡胶生产工业而言，玻璃粉是为了满足橡胶的强度性能。而目前用于电子工业的玻璃粉成本较高，且其主要性能在橡胶制备中并不需要，造成了浪费为选择废弃生活玻璃制品或残次品玻璃，进行除杂、球磨、分级或熔融后淬入水中后得到，具体包括：1)原料选择，可选用废弃的生活玻璃或玻璃厂加工过程残次品玻璃进行再加工。2.)原料处理：首先对原料进行归类并除杂，对于废弃的生活玻璃，由于其杂质主要为附着在玻璃上的纸张、塑料有机物、灰尘、石块等，因此采取如下步骤进行除杂：(1)首先将原料浸入水池并搅拌，部分比重较小的杂质如塑料，纸张会浮在水池表面，将该部分杂质去除。(2)将原料采用有机溶剂浸泡，并采用超声波振动方式清洗，超声时保持温度为35～40℃，超声振动时间为5min，有机溶剂组成为乙醇：丙酮＝5:1，以上比例为体积比。溶解后采用水冲洗两次。(3)将原料放入高速行星球磨机，采用氧化铝磨球，进行球磨，利用玻璃和石块硬度强度的不同，将玻璃磨至粒径在100μm以下，该过程需严格控制球磨的时间和转速，转速过大过大会导致石块也会被磨碎过多，杂质增多，转速过低则玻璃不能得到有效粉碎，产率低，经实际计算和验证，采用球料比为1:1，转速为100～120rpm，球磨时间为2～3h，经验证，采用上述参数球磨后，85％的玻璃粉的粒径达到100μm以下，且带入的杂质不超过5％。3)球磨后的玻璃粉进行过筛、浮选或气流分级的方式，将玻璃粉和杂质分离，获得所需的玻璃粉，用于部分低品质橡胶的生产。4)对部分高品质橡胶所需的玻璃粉，选择将步骤3获得的玻璃粉，在坩埚中熔融，随后将玻璃液浇出，浇至高速旋转的离心盘上，离心盘转速为1200rpm，表面通有水流，控制水流量为35L/min，浇注下的玻璃液经水淬，同时在高速下甩出，形成粒径在10～25μm左右且粒径均匀的玻璃粉，玻璃液的浇注量为3L/min。(3)将丁基橡胶溶液和其他原料进行混合并分散，该过程采用闭环式双计量系统的PID控制，严格控制丁基橡胶溶液和其他原料的计量比例，首先将N-苯基-α-苯胺、硬脂酸和氯化石蜡，加入有机溶剂并进行搅拌，形成分散液，并将分散液与丁基橡胶溶液搅拌混合，随后将玻璃粉、白炭黑、蒙脱石加入丁基橡胶溶液，剪切搅拌后，获得添加剂和填料分散后的丁基橡胶溶液。(4)将得到的橡胶溶液和其余组分加入密炼机进行两次混炼，并进行硫化后得到成品橡胶。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何限制，凡是根据本专利技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本专利技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁基橡胶的混炼制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选择原料，原料组分至少包括丁基橡胶溶液、N‑苯基‑α‑苯胺、玻璃粉和白炭黑；(2)原料制备：丁基橡胶溶液的制备为通过异丁烯和异戊二烯，在烷烃有机溶剂中，加入催化剂进行聚合反应，得到丁基橡胶溶液，异丁烯、异戊二烯、有机溶剂的体积份数比为(55～60)：(1.5～2)：(300～350)；(3)将丁基橡胶溶液和其他原料进行混合并分散，该过程采用闭环式双计量系统的PID控制，严格控制丁基橡胶溶液和其他原料的计量比例；(4)将得到的橡胶溶液和其余组分加入密炼机进行两次混炼，并进行硫化后得到成品橡胶。

【技术特征摘要】
1.一种丁基橡胶的混炼制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)选择原料，原料组分至少包括丁基橡胶溶液、N-苯基-α-苯胺、玻璃粉和白炭黑；(2)原料制备：丁基橡胶溶液的制备为通过异丁烯和异戊二烯，在烷烃有机溶剂中，加入催化剂进行聚合反应，得到丁基橡胶溶液，异丁烯、异戊二烯、有机溶剂的体积份数比为(55～60)：(1.5～2)：(300～350)；(3)将丁基橡胶溶液和其他原料进行混合并分散，该过程采用闭环式双计量系统的PID控制，严格控制丁基橡胶溶液和其他原料的计量比例；(4)将得到的橡胶溶液和其余组分加入密炼机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正，刘坤，刘国，王曙光，巴孟晨，柳海江，吴枫，
申请(专利权)人：益凯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37