[发明专利]模压橡胶复合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种模压橡胶复合板及其制备方法。

背景技术

20世纪90年代以来，一方面，随着世界各国环保意识的日益增强，对森林的砍伐受到限制；另一方面，随着人们生活水平的提高，木材的需用量却大大增加。因此，寻找新的木材替代品，创造“第二森林”，已成为迫切需要解决的问题。

现代社会每天都会产生大量的废旧橡胶制品，如废旧轮胎等。据统计，目前全世界每年有15亿条轮胎报废，它的回收和利用有利于环境保护和资源再利用。

基于以上背景，人们从橡胶的综合利用、减少环境的污染以及橡胶自身所具有的优势等方面出发，积极地寻找一种木材的新替代品一橡胶板材。

中国专利申请200610000698.2公开了一种适于室内使用的无毒无刺激性气味的彩色橡塑地板的制作工艺，取天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、阻燃剂、促进剂、防老剂、氧化锌、橡胶硫化剂、轻质碳酸钙、高岭土、白碳黑、硬脂酸、三氧化二锑等原料混合配制成初级混合物，并放入密炼胶或炼胶机中混炼，然后放入压延机制成胶片，再根据需要裁成一定规格的胶片，根据需要将一层或几层胶片放入硫化机，经硫化脱模，修整后即制成彩色弹性橡塑地板砖。

该专利方法公开的制备彩色橡胶塑地板没有使用废弃的橡胶，而且没有考虑到产品静曲强度和弹性模量，不适合作为木材的替代品使用。

发明内容

本发明提供了一种强度高、弹性好、耐寒、耐磨、耐老化的模压橡胶复合板材及其制备方法。

一种模压橡胶复合板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)将100份再生胶、10～20份硫化剂、0.3～5份硫化促进剂、0.1～10份活化剂、0.1～80份填充剂、0.1～1.5份防老剂和0.1～5份增塑剂混合后混炼均匀，得到硬质混炼胶；

再生胶可用废旧橡胶轮胎等为原料制成。

(2)将60～80份天然橡胶、20～40份三元乙丙胶、1～5份硫化剂、0.5～5份硫化促进剂、1～10份活化剂、1～80份填充剂、1～6份防老剂、1～6份增塑剂和适量着色剂混合后混炼均匀，得到软质混炼胶；

(3)将软质混炼胶包覆于硬质混炼胶的表面，在加热、加压条件下进行共硫化，制得模压橡胶复合板。

其中，共硫化温度为140～180℃，压力为20～40MPa，时间为30～40分钟。

硫化剂为硫磺，硫磺可使橡胶的长链分子发生交联，转变为网状结构。由于硬质橡胶制品中硫磺用量较大，为了获得高质量的硫化胶，硫磺在胶料中的分散非常重要。采用再生胶作为基胶，能增加硫磺的溶解性，使硫磺在胶料中的分散性较好，从而提高硬质橡胶的硫化性能。

硫化促进剂可促进橡胶的硫化，降低硫化所需要的温度，缩短硫化时间，并改善硫化胶的物理机械性能。硫化促进剂选用2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍和二硫化四甲基秋兰姆中一种或多种。

活化剂可加速发挥促进剂的活性，加快硫化速度，提高橡胶交联度。选用氧化镁、氧化锌和硬脂酸中一种或多种。

填充剂能增加胶料的容积以节约原料，从而降低成本或改善工艺性能，选用白碳黑、石英粉、硅藻土、碳酸镁、滑石粉、硅酸铝、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、陶土和碳黑中的一种或多种。

橡胶分子易受氧、臭氧及紫外光的氧化作用，使分子链断裂或进一步交联，从而使橡胶发粘或变硬，物理机械性能劣化，以至失去使用价值。防老剂能提高橡胶复合板材的耐老化性能，选用N-苯基-2-萘胺、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-特苯酚)、N，N’-二苯基对苯二胺和2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体中的一种或多种。

增塑剂可使生胶易于加工，减少动力消耗，增进胶料的自粘性和粘性，选用硬脂酸、油酸、松焦油和石蜡中的一种或多种。

上述方法制备的模压橡胶复合板，包括硬质橡胶层，硬质橡胶层的表面包覆有软质橡胶层。

为了提高模压橡胶复合板的强度，在硬质橡胶层内可嵌入尼龙和玻璃纤维网布中的至少一种。

本发明提供的模压橡胶复合板具有以下优点：

(1)传统橡胶一般通过增加硫磺用量提高橡胶的交联密度，但采用普通生胶作为基胶时，随硫磺用量增加会产生喷硫现象，影响硫磺在胶料中的分散性，使硫化胶的性能降低。

本发明的模压橡胶复合板以采用废旧橡胶轮胎等为原料生产的再生胶作为基胶，由于其分子量较低，能增加硫磺的溶解性，使硫磺在胶料中的分散性较好，从而提高硬质橡胶的性能。