一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物及其制备方法
阅读说明：本技术 一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物及其制备方法 (Chlorinated polyethylene color outer layer rubber composition for steel wire braided rubber tube and preparation method thereof ) 是由 屈文召 韩海滨 张彬彬 杨雷 刘大刚 钟棉军 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明适用于橡胶材料技术领域,提供了一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物,包括以下重量份的组份：氯化聚乙烯80～130份、轻质氧化镁8-12份、粘合剂5～8份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～5份,白炭黑15～25份、轻质碳酸钙50～80份、滑石粉30～50份,邻苯二甲酸二辛脂5～10份、一级氯化石蜡35～45份,硫化剂4～5份硫化助剂2.5～3份。借此,本发明制得的产品色泽鲜艳、耐老化性能优异,材料成本较低,综合性能较好。(The invention is suitable for the technical field of rubber materials, and provides a chlorinated polyethylene colored outer layer rubber composition for a steel wire braided rubber tube, which comprises the following components in parts by weight: 80-130 parts of chlorinated polyethylene, 8-12 parts of light magnesium oxide, 5-8 parts of an adhesive, 3 parts of paraffin, 6 parts of polyethylene wax, 2.5-5 parts of a dye, 15-25 parts of white carbon black, 50-80 parts of light calcium carbonate, 30-50 parts of talcum powder, 5-10 parts of dioctyl phthalate, 35-45 parts of primary chlorinated paraffin and 4-5 parts of a vulcanizing agent, and 2.5-3 parts of a vulcanizing aid. Therefore, the product prepared by the invention has bright color, excellent aging resistance, lower material cost and better comprehensive performance.)
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物及其制备方法。
背景技术
钢丝编织胶管主要用于矿井液压支架、油田开采，适宜于工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有一定压力和温度的石油基(如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油)液体、水基液体(如乳化液、油水乳浊液、水)、气体等和液体传动用。
传统上钢丝编织胶管用彩色外层胶使用的橡胶一般采用氯丁橡胶、丁腈橡胶或丁苯橡胶等，这些橡胶虽然具有一定的耐油性能，但是耐老化、耐臭氧性能都不太好，对于要求非常严格的胶管有的采用三元乙丙橡胶，但是成本较高。也有部分厂家开始试用氯磺化聚乙烯橡胶或氯化聚乙烯橡胶替代或并用，但其效果均不够理想。
目前钢丝编织胶管用彩色外层胶的配方体系存在以下问题：(1)由于不饱和合成橡胶稳定性相对差，耐老化、耐臭氧和抗紫外线性能差，这样做出来的产品，时间长了容易褪色甚至变色，外观出现龟裂，这样影响了产品使用寿命。(2)氯化聚乙烯用于胶管外层胶，一般选用噻二唑类硫化剂ECHO S或ECHO A，复配硫化剂TCHC、CV1520、1682等，但是此类硫化剂硫化机理是取代氯化聚乙烯大分子链上的氯原子，很容易造成浅色制品硫化后变色，因此只能用于黑色胶管料配方中。
中国发明CN 103881248 B提供了一种用于钢丝编织胶管的氯化聚乙烯组合物，包括：橡胶型氯化聚乙烯100重量份，氧化镁8-10重量份，硬脂酸钙3-5重量份，2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体0.5-1重量份，4010Na 0.5-1重量份，快压出炭黑/或白炭黑40-50重量份，硬脂酸1-2重量份，强威粉10-20重量份，邻苯二甲酸二辛脂7-15重量份，粘合剂7-10重量份，硫化剂1682 4-4.5重量份，硫磺0.2-0.4重量份。中国发明CN109206762B提供了一种阻燃红色消防橡胶软管用外胶材料，包括：氯化聚乙烯CM橡胶100份、轻质氧化镁8～12份、氢氧化镁20～25份、粘合剂8～11份、石蜡0.8～1.5份、防老剂1～1.5份、钛白粉6～10份、耐晒大红5～6份、联苯胺黄0.5～1份、阻燃剂10～15份、二氧化硅15～25份、补强剂35～45份、轻质碳酸钙30～40份、二辛脂30～35份、硫化剂4～5份及硫磺0.8～1.2份。
对于彩色钢丝编织胶管，要求具有耐老化、耐臭氧、耐油性、阻燃性、物理性能等综合性能优良，彩胶颜色鲜艳不易发生变化。因此，一种能够满足彩色钢丝编织胶管性能好，并且成本低廉的替代橡胶的开发显得非常必要。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，其产品色泽鲜艳、耐老化性能优异，材料成本较低，综合性能较好。
为了实现上述目的，本发明提供一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，包括以下重量份的组份：氯化聚乙烯80～130份、轻质氧化镁8-12份、粘合剂5～8份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～5份，白炭黑15～25份、轻质碳酸钙50～80份、滑石粉30～50份，邻苯二甲酸二辛脂5～10份、一级氯化石蜡35～45份，硫化剂4～5份硫化助剂2.5～3份。
根据本发明的钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，所述氯化聚乙烯100份、轻质氧化镁8份、粘合剂5份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～4份，白炭黑20份、轻质碳酸钙50份、滑石粉50份，邻苯二甲酸二辛脂8份、一级氯化石蜡40，份硫化剂4份助硫化剂2.5份。
根据本发明的钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，所述氯化聚乙烯的氯含量为30～40％，所述氯化聚乙烯包括氯化聚乙烯135A和氯化聚乙烯7130，所述氯化聚乙烯135A和氯化聚乙烯7130按重量分数为50：50。
根据本发明的钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，所述粘合剂为丙烯酸锌；所述硫化剂为过氧化二异丙苯；所述硫化助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
根据本发明的制备方法，包括以下步骤：
A、除硫化剂和粘合剂外，将其余组分投入密炼机中进行加压混炼5～6min，混炼温度为110～130℃；
B、将步骤A混炼好的物料放到开炼机翻胶4～5min后冷却出片，停放16～24h；
C、将步骤B的物料置于密炼机中，投入硫化剂和粘合剂，加压混炼1min后排放到开炼机翻胶4～5min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却辊筒降温后，制得产品。
本发明提供了一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，包括以下重量份的组份：氯化聚乙烯80～130份、轻质氧化镁8-12份、粘合剂5～8份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～5份，白炭黑15～25份、轻质碳酸钙50～80份、滑石粉30～50份，邻苯二甲酸二辛脂5～10份、一级氯化石蜡35～45份，硫化剂4～5份硫化助剂2.5～3份。
本发明的有益效果：(1)本发明选取过氧化物硫化体系，配方合理，硫化交联过程不会引起彩胶的颜色发生变化，通过选取合适染料即可制得相应颜色的胶料，产品色泽一致性好，利于提高外胶产品质量。
(2)本发明解决了现有技术中存在氯化聚乙烯过氧化物硫化体系胶与骨架层粘合效果非常不好的问题。氯化聚乙烯为饱和橡胶，过氧化物硫化体系硫化后，由于交联程度相对较高，胶与钢丝骨架层粘结性很差。而噻二唑类硫化剂ECHO S或ECHO A，复配硫化剂TCHC、CV1520、1682等用在氯化聚乙烯胶管配方中，交联程度相对要低一些，为提高外胶与骨架层的粘合性，一般选取间甲白体系，橡胶粘合剂RA或RH或RL，石油树脂等来提高胶与骨架层的粘合力。本发明选取丙烯酸锌作为粘合剂，提高了氯化聚乙烯外胶与钢丝编制层粘结性。另外丙烯酸锌又具有增加外层胶组合物交联密度、改善曲挠性能、提高弹性、耐腐蚀、耐高温性能等作用。配方体系配伍合理，使胶料不仅具备高强度、高耐磨、高弹性等物理机械性能，而且胶料的耐老化、耐臭氧、耐油性、阻燃性均超出同类产品，且氯化聚乙烯、一级氯化石蜡-52等成本较为低廉，具有极大市场前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，包括以下重量份的组份：氯化聚乙烯80～130份、轻质氧化镁8-12份、粘合剂5～8份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～5份，白炭黑15～25份、轻质碳酸钙50～80份、滑石粉30～50份，邻苯二甲酸二辛脂5～10份、一级氯化石蜡35～45份，硫化剂4～5份硫化助剂2.5～3份。
优选的是，本发明的氯化聚乙烯100份、轻质氧化镁8份、粘合剂5份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～4份，白炭黑20份、轻质碳酸钙50份、滑石粉50份，邻苯二甲酸二辛脂8份、一级氯化石蜡40，份硫化剂4份助硫化剂2.5份。
另外，本发明的氯化聚乙烯的氯含量为30～40％，所述氯化聚乙烯包括氯化聚乙烯135A和氯化聚乙烯7130，所述氯化聚乙烯135A和氯化聚乙烯7130按重量分数为50：50。
进一步的，本发明的粘合剂为丙烯酸锌；所述硫化剂为过氧化二异丙苯；所述硫化助剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
更好的，本发明的的制备方法，包括以下步骤：
A、除硫化剂和粘合剂外，将其余组分投入密炼机中进行加压混炼5～6min，混炼温度为110～130℃；
B、将步骤A混炼好的物料放到开炼机翻胶4～5min后冷却出片，停放16～24h；
C、将步骤B的物料置于密炼机中，投入硫化剂和粘合剂，加压混炼1min后排放到开炼机翻胶4～5min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却辊筒降温后，制得产品。
实施例1
本实施例中钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物原料按照重量份数构成如下：氯化聚乙烯135A/7130 50/50、轻质氧化镁8、丙烯酸锌5、石蜡3、聚乙烯蜡6、染料3.5，白炭黑20、轻质碳酸钙50、滑石粉50，邻苯二甲酸二辛脂5、一级氯化石蜡-52 40过氧化二异丙苯4三烯丙基异氰脲酸酯2.5
生产上述组合物，按照如下步骤进行：
将氯化聚乙烯135A和7130、轻质氧化镁、白炭黑、轻质碳酸钙、滑石粉、石蜡、聚乙烯蜡、邻苯二甲酸二辛脂、一级氯化石蜡-52、颜料、三烯丙基异氰脲酸酯投入密炼机中进行加压混炼6min，混炼温度为115℃；混炼好的物料放到开炼机翻胶5min后冷却出片，停放16—24h，然后置于在密炼机中，投入氧化二异丙苯和丙烯酸锌，加压混炼1min排放到开炼机，翻胶4～5min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却辊筒降温后，制得产品。
本实例中，所述氯化聚乙烯135A氯的质量百分数为36％，125℃门尼粘度为95，氯化聚乙烯7130氯的质量百分数为30％，125℃门尼粘度为60。
实施例2
本实施例中钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物原料按照重量份数构成如下：氯化聚乙烯100、轻质氧化镁8、丙烯酸锌6、石蜡3、聚乙烯蜡6、染料4，白炭黑25、轻质碳酸钙80、滑石粉30，邻苯二甲酸二辛脂8、一级氯化石蜡-52 35过氧化二异丙苯4.5三烯丙基异氰脲酸酯2.5
生产上述组合物，按照如下步骤进行：
将氯化聚乙烯、轻质氧化镁、白炭黑、轻质碳酸钙、滑石粉、石蜡、聚乙烯蜡、邻苯二甲酸二辛脂、一级氯化石蜡-52、颜料、三烯丙基异氰脲酸酯投入密炼机中进行加压混炼6min，混炼温度为120℃；混炼好的物料放到开炼机翻胶4～5min后冷却出片，停放16—24h，然后置于在密炼机中，投入氧化二异丙苯和丙烯酸锌，加压混炼1min排放到开炼机，翻胶4～5min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却辊筒降温后，制得产品。
本实例中，所述氯化聚乙烯氯的质量百分数为35％，125℃门尼粘度为72。
实施例3
本实施例中钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物原料按照重量份数构成如下：氯化聚乙烯100、轻质氧化镁10、丙烯酸锌8、石蜡3、聚乙烯蜡6、染料3.5，白炭黑15、轻质碳酸钙50、滑石粉50，邻苯二甲酸二辛脂10、一级氯化石蜡-52 45过氧化二异丙苯5三烯丙基异氰脲酸酯3
生产上述组合物，按照如下步骤进行：
将氯化聚乙烯、轻质氧化镁、白炭黑、轻质碳酸钙、滑石粉、石蜡、聚乙烯蜡、邻苯二甲酸二辛脂、一级氯化石蜡-52、颜料、三烯丙基异氰脲酸酯投入密炼机中进行加压混炼6min，混炼温度为125℃；混炼好的物料放到开炼机翻胶4～5min后冷却出片，停放16—24h，然后置于在密炼机中，投入氧化二异丙苯和丙烯酸锌，加压混炼1min排放到开炼机，翻胶4～5min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却辊筒降温后，制得产品。
本实例中，所述氯化聚乙烯氯的质量百分数为40％，125℃门尼粘度为100。
对比例1
本对比例中钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物原料按照重量份数构成如下：氯化聚乙烯100、轻质氧化镁10、石蜡3、聚乙烯蜡6、染料3.5，白炭黑15、轻质碳酸钙50、滑石粉50，邻苯二甲酸二辛脂10、一级氯化石蜡-5245过氧化二异丙苯5三烯丙基异氰脲酸酯3
生产上述组合物，按照如下步骤进行：
将氯化聚乙烯、轻质氧化镁、白炭黑、轻质碳酸钙、滑石粉、石蜡、聚乙烯蜡、邻苯二甲酸二辛脂、一级氯化石蜡-52、颜料、三烯丙基异氰脲酸酯投入密炼机中进行加压混炼6min，混炼温度为125℃；混炼好的物料放到开炼机翻胶4～5min后冷却出片，停放16～24h，然后置于在密炼机中，投入氧化二异丙苯，加压混炼1min排放到开炼机，翻胶4～5min，薄通后的胶料通过压延机压延，再通过冷却辊筒降温后，制得产品。
本对比例中，所述氯化聚乙烯氯的质量百分数为40％，125℃门尼粘度为100。
本对比例与实施例3相比，不用粘合剂丙烯酸锌，其它相同。
实施例1～3和对比例1制得产品取样，150℃*50min硫化后测试结果如下表：
通过实施例和对比例对比可以发现，本申请的产品色泽鲜艳、耐老化性能优异，材料成本较低，综合性能较好。
综上所述，本发明提供了一种钢丝编织胶管用氯化聚乙烯彩色外层胶组合物，包括以下重量份的组份：氯化聚乙烯80～130份、轻质氧化镁8-12份、粘合剂5～8份、石蜡3份、聚乙烯蜡6份、染料2.5～5份，白炭黑15～25份、轻质碳酸钙50～80份、滑石粉30～50份，邻苯二甲酸二辛脂5～10份、一级氯化石蜡35～45份，硫化剂4～5份硫化助剂2.5～3份。
本发明的有益效果：(1)本发明选取过氧化物硫化体系，配方合理，硫化交联过程不会引起彩胶的颜色发生变化，通过选取合适染料即可制得相应颜色的胶料，产品色泽一致性好，利于提高外胶产品质量。
(2)本发明解决了现有技术中存在氯化聚乙烯过氧化物硫化体系胶与骨架层粘合效果非常不好的问题。氯化聚乙烯为饱和橡胶，过氧化物硫化体系硫化后，由于交联程度相对较高，胶与钢丝骨架层粘结性很差。而噻二唑类硫化剂ECHO S或ECHO A，复配硫化剂TCHC、CV1520、1682等用在氯化聚乙烯胶管配方中，交联程度相对要低一些，为提高外胶与骨架层的粘合性，一般选取间甲白体系，橡胶粘合剂RA或RH或RL，石油树脂等来提高胶与骨架层的粘合力。本发明选取丙烯酸锌作为粘合剂，提高了氯化聚乙烯外胶与钢丝编制层粘结性。另外丙烯酸锌又具有增加外层胶组合物交联密度、改善曲挠性能、提高弹性、耐腐蚀、耐高温性能等作用。配方体系配伍合理，使胶料不仅具备高强度、高耐磨、高弹性等物理机械性能，而且胶料的耐老化、耐臭氧、耐油性、阻燃性均超出同类产品，且氯化聚乙烯、一级氯化石蜡-52等成本较为低廉，具有极大市场前景。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
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