[发明专利]一种预分散橡胶促进剂母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶预分散促进剂母粒及其制备方法，具体是一种含促进剂的预分散橡胶助剂及其制备方法。

背景技术

传统的橡胶助剂多为粉状化学品，虽然能为橡胶制品及其加工带来极大的益处，但也存在许多弊病，如产生大量的粉尘、不良的气味、有毒的挥发物等，这对于工业卫生和环境保护极为不利。另外，部分化学品与橡胶的相容性也较差，很难均匀地分散在橡胶中，常导致橡胶制品的质量问题。

橡胶预分散助剂是将粉状化学助剂预先经特殊手段分散在某种粘结体系内，然后造粒，制成“高浓度”的助剂母粒，用来取代传统粉状助剂，以消除橡胶加工过程中的化学烟雾和粉尘污染问题，改善操作环境，提高产品质量。

随着环保费用和压力越来越高，20世纪90年代以来，全球聚合物助剂发展的重要方向之一就是产品复合化和母粒化，橡胶助剂复配母粒化可以减少环境污染，方便橡胶加工业使用，提高产品质量。

预分散橡胶助剂是按“绿色化工”新概念所开发的一类新型橡胶加工助剂，是旨在传统的橡胶加工助剂进行全面升级换代的一类新产品。

传统的预分散橡胶助剂母粒的粘结体系一般应满足下列要求：应由具有饱和键的弹性体构成，以避免由于不饱和双键的存在使得在加工过程中出现交联和胶料硬化等现象；应具有极性兼容性，即对极性较高的物质(如各种化学助剂)和非极性的物质(如大多数的橡胶)均有较好的相容性；要具有相对较高的热塑性，即在常温保存过程中能保持储存的稳定，而在相对较低的混炼温度和剪切刀下，又对橡胶具有良好的渗合性；应具有化学惰性，不会与周围的物质发生反应，在不利的环境下还可以保护化学助剂。

苯乙烯类热塑性弹性体是弹性体中应用较广泛的品种，它是以苯乙烯、丁二烯或异戊二烯等为单体的共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡胶。苯乙烯热塑性弹性体可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量最大的热塑性弹性体。苯乙烯类热塑性弹性体在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势：(1)可用热塑性塑料加工设备进行加工成型，如挤压、注射、吹塑等；(2)成型速度比传统硫化橡胶工艺快；不需硫化，可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序，因而设备投资少，生产能耗低、工艺简单，加工周期短，生产效率高，加工费用低；(3)加角余料可多次回收利用，节省资源，有利于环境保护。

莱茵化工在利用粘结剂为EPDM的预混料技术已较为成熟，事实证明其加工性能及混料效果都较为理想，而苯乙烯类热塑性弹性体具有良好的加工性能，具有较好的混料效果，唯一一点需要考虑的是与EPDM相比其双键含量较高。本发明制备的预分散橡胶助剂母粒苯乙烯弹性体与促进剂间有良好的混合效果，通过控制苯乙烯热塑性弹性体的组成、配比以及工艺条件，使得主粘结剂与促进剂之间不发生化学作用，与促进剂的粉料相比，具有优异的加工与硫化性能。

发明内容

本发明克服现有技术加工的不足，提供一种预分散橡胶助剂母料及其加工制备方法，该预分散橡胶助剂母粒的硫化性能优异，且加工性能好，可实现连续化操作，降低生产成本。

本发明的技术方案是：一种预分散橡胶助剂母料，其特征是：采用含苯乙烯类热塑性聚合物为粘结剂，橡胶为改性剂，加入不同比例的促进剂混炼得到预分散橡胶助剂母料。

本发明还提供了该预分散橡胶助剂母料的制备方法，其特征在于，

(1)预分散橡胶助剂母料的制备过程：采用苯乙烯热塑性聚合物为主粘结剂，在加工温度为60-120℃，在主粘结剂和改性剂中掺入促进剂，加入操作油等助剂，在开炼机或密炼机上混炼，得到预分散橡胶促进剂母料；然后在单螺杆或双螺杆挤出机上挤出造粒，得到预分散橡胶促进剂母粒。

(2)所述主粘结剂、改性剂和促进剂的重量分数组成为：促进剂10-90％，主粘结剂10-90％，改性剂0-30％；优选重量分数组成为：促进剂60-90％，主粘结剂10-30％，改性剂0-20％，操作油0-20％。

(3)所述主粘结剂为苯乙烯热塑性弹性体的任意一种，包括聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)等。