一种REPDM/RIIR/POE弹性体及其制备方法,涉及一种弹性体材料及其制备方法,其主要组份(质量份):100份的REPDM与RIIR并用,1~2份硫黄,0.9~2份促进剂,2.5~8份硫化活性剂,0~20份炭黑。本发明采用REPDM、RIIR完全代替EPDM、IIR,从而降低防水材料成本,简化了其加工过程。本发明以再生三元乙丙橡胶(简称为REPDM)为主体,添加部分再生丁基橡胶(简称RIIR)和聚烯烃弹性体(简称为POE)具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。POE与EPDM、IIR结构皆相似,三者结合使用有良好的加工性能,因此可获得使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异的REPDM/RIIR/POE,用于防水材料。
1.一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其特征在于,组成物的质量份如下:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE81501份,硫黄1.5份。
2.一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其特征在于,组成物的质量份如下:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE81505份,硫黄1.5份。
3.一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其特征在于,组成物的质量份如下:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE81507份,硫黄1.5份。
4.一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其特征在于,组成物的质量份如下:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE81509份,硫黄1.5份。
5.一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其特征在于,组成物的质量份如下:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE81803份,硫黄1.5份。
技术领域本发明涉及一种弹性体材料及其制备方法,特别是涉及一种REPDM/RIIR/POE弹性体及其制备方法。
背景技术我国建筑行业中建筑防水工程一直视为重点与难点,高分子材料在防水材料市场中具有绝对的优势,但因为其价格昂贵,技术水平落后等因素,往往在建筑行业中少被利用。EPDM/IIR防水材料具有耐候、耐热空气老化、耐臭氧、耐化学介质、耐水蒸汽、耐低温等优异的综合性能,EPDM、IIR并用还可以提高防水材料与基材之间的粘合性。对于REPDM与RIIR完全替代EPDM与IIR制备防水材料,既降低了成本,又秉承EPDM与IIR的优异性能。因此,REPDM、RIIR并用是制备防水材料的绝佳原料。POE为为辛烯、乙烯共聚物,其中聚乙烯链结晶区起物理交联点的作用,一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区;POE是热塑性弹性体,其分子量分布相对窄,短支链分布均匀。因POE的以上结构特点使之的主要性能非常突出,在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。POE与EPDM和IIR结构皆相似,具有有耐臭氧、耐老化、耐化学介质等优异性能。经过交联后,POE可提高材料的耐高温性,并使材料的使用温度范围宽,寿命长,综合性能好。因此对于REPDM/RIIR/POE防水材料的研究与制备变得尤为重要。
发明内容本发明的目的在于提供一种REPDM/RIIR/POE弹性体及其制备方法,在体系中添加了POE,其结构与EPDM和IIR皆相似,使REPDM/RIIR/POE防水材料使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异且易与基材表面粘接。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种REPDM/RIIR/POE弹性体,组成物的质量份,包括:100份的REPDM与RIIR并用,1~2份硫黄,0.9~2份促进剂,2.5~8份硫化活性剂,0~20份炭黑。本发明所述的一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其所述的POE为美国陶氏公司生产的8180型或8150型。本发明所述的一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其所述的硫化促进剂可为石家庄市茂丰化工有限公司生产的N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(BZ)、二丁基二硫代氨基甲酸锌(PZ)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、硫醇基苯并噻唑(M)或二硫化苯并噻唑(DM)单独使用,或者这几种促进剂两种或这两种以上的组合使用。本发明所述的一种REPDM/RIIR/POE弹性体,其所述的硫化活性剂为沈阳三威兴旺化工有限公司生产的硬脂酸、葫芦岛锌业股份有限公司生产的氧化锌两者结合使用。一种REPDM/RIIR/POE弹性体制备步骤:a.先将塑炼机温度调至85℃,待温度达到时,将REPDM与RIIR在塑炼机上薄通数次,混炼均匀后加入POE,使之均匀分散在橡胶基体中;b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸,混炼均匀后加入炭黑,混合均匀后加入促进剂,最后加入硫化剂;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用;d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t
10和t
90,M
L和M
H(部分实施例测试结果见表1);到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到REPDM/RIIR/POE弹性体,用于测定力学性能。本发明的优点与效果是:1、本发明的一种REPDM/RIIR/POE弹性体可用作防水材料,在体系中添加了POE,其结构与EPDM和IIR皆相似,使REPDM/RIIR/POE防水材料使用寿命长、耐寒、耐候、耐臭氧、耐热空气老化等综合性能优异且易与基材表面粘接。2、本发明的一种REPDM/RIIR/POE弹性体可用作防水材料,其制备方法简单环保,成本低廉。实验中所用的开放式炼胶机为青岛环球机械股份有限公司生产,型号为XK-160;开放式炼胶(塑)机为上海双翼橡塑机械有限公司生产,型号为X(S)K-160;橡胶无转子硫化仪为台湾高铁科技股份有限公司生产,型号为GT-M2000-A;平板硫化机为青岛环球机械股份有限公司生产,型号为XLB-DQ400×400×2E;电子拉伸试验机为深圳市瑞格尔仪器有限公司生产,型号为RGL-30A;邵尔硬度计为营口市材料试验机厂生产,型号为XHS;冲片机为上海化工机械四厂生产,型号为CP-25。
具体实施方式下面结合实施例,对本发明作进一步详述。实施例1:本实施例中,采用的硫化体系为硫黄、BZ、DM组成,硫化活性剂为氧化锌与硬脂酸配合使用,添加POE(8150)。具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)1份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其制备步骤:a.先将塑炼机温度调至85℃,待温温度达到时,将REPDM与RIIR在塑炼机上薄通数次,混炼均匀后加入POE,使之均匀分散在橡胶基体中;b.将a.中混合均匀的橡胶在开炼机上依次加入氧化锌、硬脂酸,混炼均匀后加入炭黑,混合均匀后加入促进剂,最后加入硫化剂;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用;d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用橡胶无转子硫化仪测定t
10和t
90,M
L和M
H(部分实施例测试结果见表1);到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到REPDM/RIIR/POE弹性体,用于测定力学性能。本实施例所述REPDM/POE弹性体,性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;撕裂性能测试,按GB/T529-2008进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例2:本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)3份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例3:本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)5份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例4:本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)7份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例5:本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE(8150)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)9份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例6:本实施例与实施例1的区别在于,改变了POE的种类,在体系中添加POE(8180),具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)1份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例7:本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)3份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例8:本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)5份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例9:本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)7份,硫黄1.5份。本实施例所述REPDM/RIIR/POE弹性体,其力学性能测试结果见表2所示。实施例10:本实施例与实施例6的区别在于,改变了POE(8180)的质量,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1份,BZ0.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)9份,硫黄1.5份。本实施例所述POE补强REPDM防水材料,其测试结果见表1所示。实施例11:本实施例与实施例1的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)1份,硫黄1.5份。实施例12:本实施例与实施例2的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)3份,硫黄1.5份。实施例13:本实施例与实施例3的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)5份,硫黄1.5份。实施例14:本实施例与实施例4的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)7份,硫黄1.5份。实施例15:本实施例与实施例5的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8150)9份,硫黄1.5份。实施例16:本实施例与实施例6的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)1份,硫黄1.5份。实施例17:本实施例与实施例7的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)3份,硫黄1.5份。实施例18:本实施例与实施例8的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)5份,硫黄1.5份。实施例19:本实施例与实施例9的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)7份,硫黄1.5份。实施例20:本实施例与实施例10的区别在于,改变了促进剂的种类,具体配方:REPDM80份,RIIR20份,TMTD1.5份,DM0.5份,氧化锌5份,硬脂酸3份,POE(8180)9份,硫黄1.5份。表1部分实施例硫化数据
测试项目MH/dN·mML/dN·mt10/mint90/min
实施例1302:3314:04
实施例2302:4414:53
实施例3202:4614:36
实施例4202:4816:07
实施例5202:5016:59
实施例6511:539:02
实施例7202:3914:10
实施例8202:4414:41
实施例9202:4515:12
实施例10202:5515:52
表2部分实施例力学性能
测试项目抗拉强度/MPa断裂伸长率/%撕裂强度/KN/m硬度/度
实施例110.23112263
实施例26.03232166
实施例36.23492267
实施例46.63702468
实施例56.73912566
实施例65.13231865
实施例75.53392165
实施例86.33682263
实施例95.93892364
实施例106.04142464