一種膏狀水基隔離劑及其制備方法和應用方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種膏狀水性橡膠隔離劑,特別是設及一種用于防止天然橡膠和合成 橡膠及其并用膠的塑煉、混煉或終煉后的膠片在儲運過程中發生粘連而使用的膏狀水基橡 膠隔離劑的制備方法及應用方法。
【背景技術】
[0002] 在橡膠制品的生產加工過程中,膠料經開煉或密煉后疊片停放。由于膠片特有的 自粘性較高,并在層層壓力的作用下,膠片易出現層層粘連的情況,嚴重影響后續加工及使 用。因此,橡膠搬運和疊放儲存之前,都會采用聚己締塑料薄膜或在膠片上一層隔離劑來實 現隔離,防止膠片相互粘連。由于聚己締膜的混入,導致硫化橡膠膠制品的物理性能降低, 對性能要求高的橡膠制品如輪胎,必須去除但難W去除。因此,橡膠膠片的隔離方法基本采 用噴灑或涂布隔離劑。
[000引橡膠隔離劑的隔離原理;在不影響橡膠加工性及制品性能的前提下,利用無機顆 粒的機械隔離作用阻隔塑煉或混煉膠片互粘;或采用溶解度參數與橡膠相差大的液體作為 隔離劑,當膠片表面涂敷后,橡膠膠片間形成一層薄薄的隔離層,阻擋或減緩膠片與膠片之 間相互粘連,從而達到隔離的效果。因此,作為橡膠膠片隔離劑必須滿足;(1)與橡膠不相 容,安全高效的在橡膠膠片表面形成隔離層;(2)對橡膠膠片的加工性能及制品力學性能 的負面影響小;(3)工藝操作方便,成本低,對人體健康無危害、無毒,對環境無污染等。
[0004] 隔離劑包括粉狀固體、液體、懸浮體、膏體等四種形態。使用固體隔離劑會帶來粉 塵飛揚問題,且固體隔離劑有相當量不能牢固地粘附在膠料上,在后續加工階段將會造成 粉塵污染。液體隔離劑通常是皂類、各種表面活性劑和去垢劑,液體隔離劑具有優異的潤濕 性,但存在涂覆濃度難W控制。濃度高,則影響硫化制品的物理性能;濃度低,則溫度高和 長時間儲存時隔離失效。另外,光面膠片涂敷液體隔離劑后,易打滑,在廠內的搬運比較困 難,且液滴滴在操作場地上會引起現場人員滑倒事故。懸浮體由于其穩定性差,難W實現均 勻涂敷,時常發生隔離失效現象。膏體隔離劑的顆粒分散性及穩定性好,無沉降,無粉體沉 降和風干掉粉等問題,具有粉體隔離和不相容隔離雙重功效,隔離效果好,具有優異隔離性 能。本發明設及膏狀水基橡膠隔離劑,附著性好,隔離效果好,成本低、無毒、環保。另外,由 于所用的隔離劑量少,對膠料后續加工性能影響小,并通過了材料優選,可實現橡膠制品力 學性能的增強。
【發明內容】
[0005] 本發明針對粉狀固體、液體和懸浮體橡膠隔離劑不能完全解決膠料經開煉或密煉 后疊片停放發生粘連,W及由于添加隔離劑造成橡膠后續加工中性能下降等問題,提供了 一種膏狀水基橡膠隔離劑及其制備方法和應用方法,主要利用無機粉末,添加表面活性劑、 觸變劑、消泡劑、水等,制成穩定性、分散性和隔離效果好的環保型水基橡膠隔離劑,應用于 塑煉或混煉的橡膠片隔離。
[0006] 為解決上述技術問題,本發明提供一種膏狀水基橡膠隔離劑,其組分按質量份數 包括3-15份的無機粉末添加劑,0. 1-1. 0份的陰離子表面活性劑,0. 5-5. 5份的非離子表面 活性劑,5-10份的觸變劑,0. 2-2. 0份的增稠劑,0. 1-0. 5份的消泡劑,60-100份的去離子 水。
[0007] 優選地,所述無機粉末添加劑包括超細重質碳酸巧、超細活性氧化鋒、鐵白粉、娃 藻±。
[0008] 優選地,所述超細重質碳酸巧為粒徑小于或等于3000目的方解石粉末;所述超細 活性氧化鋒為納米級顆粒;所述娃藻±為粒徑小于或等于325目的娃藻±粉末;所述鐵白 粉為粒徑小于或等于325的金紅石晶型粉末。
[0009] 優選地,所述陰離子表面活性劑為油酸鋼、油酸鐘、亞油酸鋼或亞油酸鐘中的一 種或組合;所述非離子表面活性劑為壬基酪開環聚合氧化己締得到的聚離0P-4、0P-7或 0P-10中的一種或組合;所述的觸變劑為鋼基膨潤±和白碳黑的混合物;所述消泡劑為聚 離改性硅油;所述增稠劑為雙酪A聚氧化己締離。
[0010] 優選地,所述鋼基膨潤上與白碳黑的質量比為10:1,其中,所述鋼基膨潤上為粒徑 小于或等于325目的天然鋼基膨潤±,白碳黑為粒徑為納米級的氣相白碳黑。
[0011] 優選地,所述消泡劑為水溶性聚離改性硅油。
[0012] 優選地,所述增稠劑為水溶性性雙酪A聚氧己締離。
[0013] 一種膏狀水基橡膠隔離劑的制備方法,包括W下步驟:
[0014] 步驟一,將陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑加入20-50°C的去離子水中,攬 拌溶解;
[0015] 步驟二,向上述溶液中加入無機粉末添加劑,并在攬拌下逐滴加入消泡劑;
[0016] 步驟=,加大溶液的攬拌速率,分批加入觸變劑,然后再加入增稠劑,充分攬拌并 研磨至均相后得到成品。
[0017] 一種膏狀水基橡膠隔離劑的使用方法,首先,將所述隔離劑與水按1:3-15稀釋成 水溶液;然后,將稀釋后的隔離劑加入冷卻水槽內;最后,塑煉膠、混煉膠的膠片在經過水 冷卻時的過程中完成隔離劑的涂敷,掛桿風干后疊放。
[0018] 本發明所達到的有益技術效果:
[0019] 1.天然鋼基膨潤±中膠質含量高,觸變效果好,且懸浮液觸變性、粘度、潤滑性好。 吸水后使得無機顆粒懸浮液變成膏狀,有利于隔離劑中無機懸浮添加劑均勻分散,提高隔 離劑的儲存穩定性。
[0020] 2.娃藻±的孔隙度達90~92%,吸附性能強,吸油率高,作為隔離劑能有效吸收 膠料遷移表面的液體助劑,防止膠片之間的遷移擴散發生粘連,隔離效果好。同時,娃藻± 懸浮性能好,隔離劑穩定性好;PH值呈中性,不影響膠料的硫化性能。
[0021] 3. 3000目W上的超細化C〇3粉,比表面積大,吸油能力強,懸浮效果好,阻隔效果 好,成本低,對膠料后續加工性能和橡膠制品的物理性能幾乎沒有影響。
[0022] 4.超細活性ZnO與氣相白碳黑具有納米尺寸效應,吸油率高,隔離效果,對膠料具 有物理增強效果。
[0023] 5.二氧化鐵在隔離劑干燥后呈現明顯的白色,比較容易識別隔離劑涂敷與否及涂 敷量。
[0024] 6.油酸或亞油酸皂、壬基酪聚氧化己締離等表面活性劑,消減膠片溢出油性小分 子的對膠片的溶脹擴散效應,提高隔離效果和延長保持隔離的時間。同時,油酸或亞油酸皂 與無機顆粒表面結合,使得干燥后的顆粒與膠料混合的相容性提高,改善其在膠片后續加 工中的分散性。另外,油酸或亞油酸皂分子鏈上含有不飽和碳-碳雙鍵,可參與橡膠硫化反 應,有利于改善橡膠制品的物理性能。
[0025] 7.水中陽離子雜質,容易引起陰離子表面活性劑失活,采用去離子水可有效避免 無機粉料沉降,提高隔離劑的儲存穩定性。
[0026]8.水溶性的雙酪A聚氧己締離含有大量離鍵和苯環,與鋼基膨潤±起協同增稠作 用,進一步改善膏狀隔離劑儲存穩定性,又可提高膏狀隔離劑配水應用時的水溶性。
[0027] 9.水溶性聚離改性硅油消泡劑與乳化硅油消泡劑相比,在水性體系中分散性好, 與加入的聚離型非離子型表面活性劑結構相似,具有更好的削減表面活性劑起泡效果。
【具體實施方式】
[0028] 為了能更好的了解本發明的技術特征、技術內容及其達到的技術效果,現將本發 明結合實施例進行更詳細的說明。
[0029] 下面結合實施例對本發明專利進一步說明。
[0030] 實施例1
[003。 (1)膏狀水基橡膠隔離劑配制的各組分質量份數比為;油酸鋼0.1份(工業級,市 售,下同),0P-4 0. 5 份、0P-7 1.0 份、0P-10 4. 0 份(0P-4、0P-7、0P-10 均為江蘇海安石油 化工廠提供,下同),娃藻± (325目,靈壽縣隆通建材廠提供,下同)2. 0份,活性化0 (HX-5 銅陽化工廠提供,下同)0. 5份,Ti化(金紅石型,325目,市售,下同)0. 5份,雙酪A聚氧己 締離炬PE-20,江蘇省海安石油化工廠提供,下同)1份,鋼基膨潤± (天然級,325目,靈壽 縣杰地礦產品加工廠提供,下同)與氣相白碳黑(市售,下同)混合物(膨潤±與白碳黑質 量比為10:1,下同)10份,聚離改性硅油狂BH-207,青島中寶化工有限公司提供,下同)0. 1 份,去離子水60份。
[0032] (2)水基膏狀橡膠隔離劑制備方法:將20~50°C的去離子水與油酸鋼、0P-4、 0P-7、0P-10等表面活性劑混合,攬拌溶解;加入娃藻±、活性化0、Ti〇2等無機粉末添加劑, 并滴加聚離改性硅油消泡劑;加快攬拌速度,分批加入鋼基膨潤±與白碳黑混合物,再加入 雙酪A聚氧己締離,充分攬拌研磨至均相后即得成品。
[0033] (3)膏狀水基橡膠隔離劑應用方法;膏狀水基橡膠隔離劑與水按1:3質量比配成 水溶液,加入過水冷卻槽,塑煉膠、混煉膠的膠片在經過水冷卻時即完成涂敷隔離劑,掛桿 風干即可疊放。
[0034] (4)隔離劑的隔離性能測試;測試隔離性能使用的膠片為塑煉天然膠片、混煉天 然膠片和混煉了苯膠片W及天然膠與了苯膠按1:1的并用膠的混煉膠片四種。其中,塑煉 天然膠片的塑煉工藝為標膠-5號在漉距0. 5mm下,薄通12次;混煉膠的基礎配方;橡膠 (種類不同)100份,硫橫2. 2份,促進劑DM0.8份,促進劑TT0. 1份,化0 5份,硬脂酸2 份,炭黑40份,防老劑0. 5份,燒姪操作油2份,古馬隆2份。
[00巧]塑煉膠和混煉膠分別在壓片機出片,厚度為3~5mm,裁成50mmX 100mm膠片,浸涂 水基膏狀橡膠隔離劑,風干后兩兩貼合在一起,夾在80X120X 10mm的鐵板間,均勻地施加 5Kg壓力,在25°C溫度下,停放2化、4她、14化在60°C溫度下,停放化、1化、2化,分別進行膠 片剝離試驗檢測。
[0036] 隔離測試結果:見表1。
[0037] 實施例2
[0038] (1)膏狀水基橡膠隔離劑配制的各組分質量份數比為;油酸鋼0. 5份,亞油酸鋼 (工業級,市售,下同)0.5份,0P-10 0.5份,超細化C〇3粉末(化-8030, 3000目,湖南誠路 炬豐新型材料有限公司提供,下同)9份,娃藻± 2. 0份,活性化0 0. 5份,Ti化0. 5份,雙酪 A聚氧己締離2份,鋼基膨潤±與氣相白碳黑混合物5份,聚離改性硅油0. 5份,去離子水 90份。
[0039] (2)水基膏狀橡膠隔離劑制備方法:將20~50°C的去離子水與油酸鋼、亞油酸鋼、 0P-10等表面活性劑混合,攬拌溶