CN111423630A

CN111423630A - 自粘性模具清洗用橡胶混合物、制备方法及其使用方法

Info

Publication number: CN111423630A
Application number: CN202010326720.2A
Authority: CN
Inventors: 刘韬; 钱寒东
Original assignee: Jiangsu Tokan New Material Co ltd
Current assignee: Jiangsu Tokan New Material Co ltd
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2020-07-17

Abstract

自粘性模具清洗用橡胶混合物、制备方法及其使用方法，涉及复合材料的生产和模具的清洁技术领域。将NR和1,2‑聚丁二烯在密炼机中塑炼，物料温度达到180℃后，再将白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、增塑剂和石油树脂投入再混炼，再将混炼后得到的混合物料停放冷却至室温后，置于开炼机上进行降温分散混炼，同时添加硫化剂和促进剂，混炼均匀拉薄通后成片，然后将片材冷却后取得橡胶混合物。将该橡胶混合物置于模腔中硫化或注塑，完成对模具的清洁。该材料与橡胶的相容性好，采用该材料不但可以增加交联材料的强度，还可以在高温下有一定的粘性，有利于材料在高温高压模腔中对杂质的吸附。

Description

自粘性模具清洗用橡胶混合物、制备方法及其使用方法

技术领域

本发明涉及复合材料的生产技术领域，也涉及模具清洁技术领域。

背景技术

橡胶与塑料产品生产过程中，大量使用金属模具，由于这些高分子产品在高温高压下容易分解产生低分子污染物，这些污染物的小部分会粘附在金属模具上，另一方面空气中水份也会与金属模具反应而产生铁锈等，长期过程中，模具在使用或者停放过程中会被严重污染，从而无法生产出合格的产品，影响产品质量。传统的清洗模具的方式是将模具冷却，人工从机器上拉出来，放到空旷的地方，用酸性溶液进行清洗，清洗完，晾晒后安装到设备上。

这种传统方法存在着两个严重问题，一方面使用酸性溶剂，产生废液，对环境危害极大；另一方面由于模具需要冷却，卸下来，装配上去，需要较长的工时，所以影响生产比较严重，效率低下。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明提出一种可方便地用于对模具进行清洁的自粘性模具清洗用橡胶混合物。

本发明主要由NR（天然橡胶）、1,2-聚丁二烯、白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、1,2-亚乙基二醇、环烷烃油、石油树脂、硫磺和促进剂组成。

本发明是以NR（天然橡胶）和1,2-聚丁二烯为主体材料，配合可以增加粘度的石油树脂和可以和铁锈等金属离子反应的胺类化合物，再配合硫化交联系统。可以直接在模具使用设备上直接使用，在高压和高温下，反应和粘附模具表面各种杂质污染物，同时利用橡胶的热固性特点，在高温和高压下经过一定时间后，本发明材料会和粘附的杂质一起固化为一体，从而在开模后可以轻松去除。

本发明中1,2-聚丁二烯可以增加胶料的粘合性，能提高对金属表面的粘附作用，环烷油同样起到降低硬度，增加胶料流动性提高吸附作用的效果，1,2-亚乙基二醇可以对整个混合物的酸碱性作一个调整可以调高材料的交联密度，从而有助于开模脱模效果。

进一步地，本发明所述NR（天然橡胶）、1,2 -聚丁二烯、白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、1,2-亚乙基二醇、环烷烃油，石油树脂、硫磺和促进剂的重量混合比为70～80∶30～20∶20～30∶3～5∶3～5∶10～20∶2～4∶10～20∶5～10∶0 .6～1 .0∶0 .6～1 .0。

本发明以天然橡胶为主要基材，一方面价格比较低，另一方面可交联，硫化速度较快；配合1,2 -聚丁二烯与天然橡胶相容性好，且有较好的自粘性，可使材料有较好的吸附作用；三乙醇胺有较好的清洗作用可以和模腔铁锈等杂质反应，去除顽固表面污物。石油树脂和环烷油都可以提高材料的粘性，同时也有利于材料的加工性能。其他材料的配合为橡胶材料基本配合，可以使材料在高温下迅速硫化交联，同时赋予硫化物强度，可以轻易的从模腔中取出混合物。

本发明的第二目的是提出以上清洗用橡胶混合物的制备方法。

本发明包括如下步骤：

1）将NR 和1,2-聚丁二烯在密炼机中塑炼至少10分钟，物料温度达到180℃后，再将白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、增塑剂和石油树脂投入所述密炼机，在温度≤120℃的条件下再混炼12～20min；

2）将混炼后得到的混合物料停放冷却至室温后，置于开炼机上进行降温分散混炼，同时添加硫化剂和促进剂，混炼均匀拉薄通后成片，然后将片材冷却至70℃以下，取得橡胶混合物。

以上步骤1）中，将NR 和1,2-聚丁二烯先进行塑炼的目的是利用热氧化降解作用使得1,2-聚丁二烯大分子链断裂，产生小分子链聚丁烯，一方面可以更好的与NR混合，另一方面产生较强的粘性，对产品在使用过程中对模具表面杂质粘附有较好的作用。投入白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、增塑剂和石油树脂后的混炼时间是在高温下有部分低分子量液体发生挥发以至于得到的混合物失去部分粘性；当物料混合均匀，色泽均一，没有颗粒时，即可出料。

硫化剂与促进剂必须在材料降温后，在开炼机中添加，主要是防止在高温下材料提前交联，从而失去部分粘附性，降低洗模的效率。

以上步骤2）中，通常冷却时间至少8小时，温度不高于70℃可以免在添加硫化系统的时候混合物内部提前产生交联反应。

总之，通过以上工艺，实现了材料混合均匀，性能均一，强度高，不易自硫，保存期较长的目的。

另外，本发明中所述NR为3L天然橡胶，门尼粘度为60～90。采用该天然橡胶容易加工，有利于材料分散均匀。

所述1,2-聚丁二烯的门尼粘度为60～90，结晶度为50～70%，熔融温度为170～200℃，有利于和天然橡胶的相容，有一定的粘度和强度。

所述1,2-聚丁二烯为铁系催化剂合成的间同1,2-聚丁二烯。该方法合成的间同1,2-聚丁二烯结晶度高，熔融温度高，可以在高温下粘度高，低温下粘度低，有利于加工。

所述石油树脂为乙烯焦油、碳九为原料经催化聚合反应而得，产品外观为黄色、褐色、块状固体，软化点75～135℃。该材料与橡胶的相容性好，采用该材料不但可以增加交联材料的强度，还可以在高温下有一定的粘性，有利于材料在高温高压模腔中对杂质的吸附。

本发明的第三个目的是提出以上橡胶混合物的两种使用方法。

第一种是：将所述橡胶混合物加入模腔，在硫化设备上，在压力为5～12MPa、温度为150～170℃的条件下硫化3～10min，使模腔中污物与橡胶混合物交联成固体混合物，开模取出带污物的固体混合物，即完成对金属模腔的清洗。

若使用设备为平板硫化机和普通模具，则按照模具模腔的形状大小，适量称取橡胶混合物，通过该方法，使模腔中污物反应或者粘结于橡胶混合物中并渗入硫化胶体中，在高温高压下交联成带污物的固体混合物，从而轻易带走杂质污物，使模具模腔恢复光亮表面；若效果有欠缺，可采用上述方法多次用该橡胶混合物进行反复操作。

第二种是：采用所述橡胶混合物在注塑机中，在压力5～12MPa、温度为150～170℃的条件下进行挤塑，完成对注塑机模腔和模具的清洗。

若使用设备为橡塑注塑设备和模具，一方面可以长时间或者循环在注塑机中采用以上方法挤出，让橡胶混合物将设备内部通道中的杂质和铁锈通过橡胶混合物带出，使模具光亮；若效果有欠缺，可采用上述方法多次用该材料进行操作。

具体实施方式

一、制备清洗用橡胶混合物：

1、备料：

NR为3L天然橡胶，门尼粘度为60～90。

1,2-聚丁二烯为铁系催化剂合成的间同1,2-聚丁二烯，如ZL2017105401007公开的方法，形成的1,2-聚丁二烯的门尼粘度为60～90，结晶度为50～70%，熔融温度为170～200℃。

石油树脂为乙烯焦油、碳九为原料经催化聚合反应而得，产品外观为黄色、褐色、块状固体，软化点75～135℃。

2、称量表格：

按以下十种配方分别称量：

3、工艺步骤：

（1）将NR 和1,2-聚丁二烯在密炼机中塑炼至少10分钟，密炼机的转速可以设定100转/min，随着胶料与腔体的不断摩擦，温度迅速升高，当物料温度达到180℃后，稳定1分钟后打开密炼机上顶栓，再将白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、增塑剂和石油树脂投入密炼机，关闭上顶栓，继续在温度≤120℃的条件下再混炼12～20min，打开下顶栓出料。

（2）将混炼后得到的混合物料停放冷却至室温后，置于开炼机上进行降温分散混炼，同时添加硫化剂和促进剂，混炼均匀拉薄通后成片，然后将片材冷却至70℃以下，取得混合物料。

4、应用：

（1）将以上配方1、配方2、配方3和配方4分别形成的橡胶混合物分别放入模腔，在硫化设备上，在压力为5～12mPa、温度为150～170℃的条件下硫化3～10min后出模具，取出带污物的固体混合物，完成对平板硫化机或普通模具的清洗。若效果有欠缺，可采用上述方法多次用该橡胶混合物进行反复操作。

（2）将以上配方5、配方6、配方7和配方8分别形成的橡胶混合物分别加入注塑机中，在压力5～12MPa、温度为150～170℃的条件下进行挤塑，完成对注塑机模腔和模具的清洗。若效果有欠缺，可采用上述方法多次用该材料进行操作。

（3）将以上配方1、配方2 、配方9和配方10分别形成的橡胶混合物分别加入金属模腔中，在压力为5～12MPa、温度为150～170℃的条件下硫化3～10min，使模腔中污物与橡胶混合物交联成带污物的固体混合物，完成对金属模腔的清洗。

Claims

1.一种自粘性模具清洗用橡胶混合物，其特征在于主要由NR、1,2-聚丁二烯、白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、1,2-亚乙基二醇、环烷烃油、石油树脂、硫磺和促进剂组成。

2.根据权利要求1所述橡胶混合物，其特征在于所述NR、1,2-聚丁二烯、白炭黑、钛白粉、氧化锌、三乙醇胺、1,2-亚乙基二醇、环烷烃油，石油树脂、硫磺和促进剂的重量混合比为70～80∶30～20∶20～30∶3～5∶3～5∶10～20∶2～4∶10～20∶5～10∶0 .6～1 .0∶0 .6～1.0。

3.如根据权利要求1或2所述橡胶混合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述橡胶混合物的制备方法，其特征在于所述NR为3L天然橡胶，门尼粘度为60～90。

5.根据权利要求3所述橡胶混合物的制备方法，其特征在于所述1,2-聚丁二烯的门尼粘度为60～90，结晶度为50～70%，熔融温度为170～200℃。

6.根据权利要求5所述橡胶混合物的制备方法，其特征在于所述1,2-聚丁二烯为铁系催化剂合成的间同1,2-聚丁二烯。

7.根据权利要求3所述橡胶混合物的制备方法，其特征在于所述石油树脂为乙烯焦油、碳九为原料经催化聚合反应而得，产品外观为黄色、褐色、块状固体，软化点75～135℃。

8.如根据权利要求1所述橡胶混合物的使用方法，其特征在于：将所述橡胶混合物加入模腔，在硫化设备上，在压力为5～12MPa、温度为150～170℃的条件下硫化3～10min，使模腔中污物与橡胶混合物交联成固体，开模取出带污物的固体混合物，即完成对金属模腔的清洗。

9.如根据权利要求1所述橡胶混合物的使用方法，其特征在于：采用所述橡胶混合物在注塑机中，在压力5～12MPa、温度为150～170℃的条件下进行挤塑，完成对注塑机模腔和模具的清洗。