CN114196125B - 一种防毒面具罩体胶料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防毒面具罩体胶料及其制备方法，该胶料包括按重量计的以下原料：氯化丁基橡胶60～100份，硅橡胶5～20份，天然橡胶5～20份，促进剂1～2份，硫化剂0.2~1.4份、补强剂30～50份、软化剂4～8份、防老剂2~4份和橡胶助剂母胶粒10~15份。本发明的防毒面具罩体胶料在‑32℃～‑28℃下冷冻72h耐寒性≥II级，对芥子气“液‑气”防护时间≥24h，拉伸强力高达15.0MPa,舒适性较单用氯化丁基橡胶罩体有提高。

Description

一种防毒面具罩体胶料及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶工业技术领域，具体涉及一种防毒面具罩体胶料及其制备方法。

背景技术

防毒面具罩体胶料一般单用卤化丁基胶或者天然橡胶作为主体材料，由于卤化丁基橡胶透气性差，因此耐毒性能好，但佩戴舒适性较差。CN107189246A公开了一种溴化丁基橡胶与硅橡胶共混制作防毒面具罩体，其具有较好的防毒性能，而且改善了相容性和佩戴舒适性。

发明人研究发现，单用氯化丁基橡胶作为主体胶种经常存在罩体爪子断裂的问题，影响客户满意度。加入的硅橡胶强力低，氯化丁基橡胶与硅橡胶并用，佩戴时抗拉扯风险加剧。

发明内容

本发明提供了一种防毒面具罩体胶料及其制备方法，制造的防毒面具罩体，既满足防毒面具核生化防护的要求，提高了佩戴时抗拉扯性能，又满足佩戴舒适性需求。

本发明的技术方案是，一种防毒面具罩体胶料，包括按重量计的以下原料：

氯化丁基橡胶60～100份，硅橡胶5～20份，天然橡胶5～20份，促进剂1～2份，硫化剂0.2～1.4份、补强剂30～50份、软化剂4～8份、防老剂2～4份和橡胶助剂母胶粒10～15份。

进一步地，所述促进剂为ZDC。

进一步地，硫化剂为双25和TB710树脂，其中双25 0.1～1份，TB710树脂0.1～0.4份。

进一步地，补强剂为炭黑N220。

进一步地，软化剂为癸二酸二辛酯和石蜡油，其中癸二酸二辛酯3～8份，石蜡油1～3份。

进一步地，所述防老剂包括防老剂甲叉4426S 1～2份和防老剂MB1～2份。

进一步地，所述橡胶助剂母胶粒是以氯化丁基橡胶、增塑剂和表面活性剂混炼制成母胶片，然后加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸和环烷油混炼出料后挤出的颗粒。

本发明还涉及制备所述的防毒面具罩体胶料的方法，包括以下步骤：

步骤1：混炼胶的制作密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、软化剂、防老剂，翻炼，100℃加入橡胶助剂母胶粒，115℃加入促进剂、TB710树脂硫化剂，125℃排料，开炼加入双25，进行翻炼，混炼均匀；

步骤2：出片三辊压延机出片；

步骤3：硫化硫化温度170±3℃，时间9min，压力15±1Mpa。

进一步地，步骤2中出片尺寸为厚度6±1mm，宽度12±1mm。

进一步地，用三辊压延机出片时，边出片边将胶条缠在圆柱形架车上。

本发明具有以下有益效果：

本发明将氯化丁基橡胶、硅橡胶和天然橡胶并用作为主体材料，制造防毒面具罩体，既满足防毒面具核生化防护的要求，提高了佩戴舒适性，又解决了单用卤化丁基胶或者卤化丁基胶与硅橡胶并用，罩体强力低，客户使用过程中容易断裂问题。氯化丁基橡胶储存稳定性高，不需要加稳定剂，具有较低的透气性，但佩戴舒适性差；而硅橡胶极具柔韧性，与皮肤接触柔软舒适，且环保无毒；同时添加天然橡胶，提升材料的力学性能，尤其是增强产品佩戴时抗拉扯性能。

本发明采用的配料中，癸二酸二辛酯、石蜡油相容性好，增强胶料的流动性能；炭黑N220增加胶料的强力，进一步增强产品佩戴时抗拉扯性能。加入防老剂A、B增强胶料的耐老化性能。

本发明胶料配方中，优选1301氯化丁基橡胶，其为国产橡胶，来源稳定，解决了现有产品中需要采用进口胶料，来源不稳定的难题，本发明提供的产品具有优异的耐高低温性能、耐候性，部分助剂以母胶粒形式加入，具有无粉尘、易分散、提高混炼效率、储存稳定性好等优点。

本发明胶料渗透性低，有较强的弹力以及较好的加工性能。该胶料在-32℃～-28℃下冷冻72h耐寒性≥II级，对芥子气“液-气”防护时间≥24h，舒适性较单用氯化丁基橡胶罩体有了大幅度提高。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

防毒面具罩体，使用在核生化毒剂环境中，考虑到这种特殊的工作环境，需要胶料具有低渗透性，耐一定的高低温性能，耐化学品，耐候，具有较强的弹力以及较好的加工性能，为保证原料来源稳定，综合考虑选用氯化丁基橡胶1301。但氯化丁基橡胶具有较低的透气性，佩戴舒适性差。而硅橡胶极具柔韧性，与皮肤接触柔软舒适，且环保无毒，具有优异的耐高低温性能、耐候性。因此，本发明并用了硅橡胶。硅橡胶与氯化丁基橡胶的并用，降低了胶料的强力，加大了使用时扯断风险，选用高强力的天然橡胶并用增强胶料的强力，增强产品佩戴时抗拉扯性能。

以下实施例中，氯化丁基橡胶为氯化丁基橡胶1301(可选浙江信汇新材料股份有限公司生产)；硅橡胶为硅橡胶RBB-2420-703；天然胶为1#烟片胶。双25为C-14A；补强剂为炭黑N220；防老剂A为防老剂甲叉4426S；防老剂B为防老剂MB。

橡胶助剂母胶粒是以氯化丁基橡胶、增塑剂和表面活性剂混炼制成母胶片，然后加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸和环烷油混炼出料后挤出的颗粒。其主要有效成分为氧化锌、氧化镁、硬脂酸。

以下实施例中所用的到橡胶助剂母胶粒具体制备工艺为：

一段混炼：将氯化丁基橡胶：增塑剂：表面活性剂按重量比75：20：5加入到密炼机中，通过设备的剪切作用和物料间的摩擦以及物料间的摩擦、温度逐渐升高，温度到达100℃出料。

(1)压制成片：将混合后的产品压制成母胶片，温度降至60℃以下。

(2)二段混炼：将氧化锌粉末：硬脂酸：氧化镁粉末：母胶片：环烷油按质量比70：10:2:10:8加入到密炼机中，通过设备剪切作用和物料间的摩擦以及物料间的摩擦，温度逐渐升高，温度到达50℃出料。

(3)挤出切粒：单螺杆挤出切成颗粒，通过一级旋风和震动筛加入隔离剂和降温。

(4)包装即得橡胶助剂母胶粒。

现结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1-3胶料配方表见表1。

表1

实施例1～实施例3中胶料的制备方法具体如下：

步骤1：混炼胶的制作

密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、癸二酸二辛酯、石蜡油，防老剂A、防老剂B，翻炼，80℃按清扫键，上顶栓提升，清扫余料，100℃加入橡胶助剂母胶粒，115℃加入ZDC、TB710树脂硫化剂，125℃排料，开炼加入双25，进行翻炼，混炼均匀。停放至少24h。

步骤2：出片三辊压延机出片，出片厚度控制在：6±1㎜，宽度12±1㎜。边出片边将胶条缠在圆柱形架车上。

步骤3：硫化将胶条放到注射剂进料口，料筒温度设置为80℃，注射剂硫化，硫化条件：温度170±3℃，时间9min，压力15±1Mpa。

实施例1～3中的胶料性能见表2。

1)拉伸强度、拉断伸长率、拉断永久变形按GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定、

2)硬度按GB/T531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)

3)撕裂强度按GB/T529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)

4)耐寒性

本方法是参考化工部《HG6-686-67橡胶耐寒性试验方法》制定的。

4.1试验操作

4.1.1耐寒试验在冷冻室内进行。

4.1.2另件在温度-28～-32℃冷冻室内放三昼夜，将同类另件按其制造日期分组挂在冷冻室内，使另件离室壁和室底不少于1.0厘米。

4.1.3从另件装入冷冻室起，每隔24小时，进行一次另件的外观检查，按级判定另件的耐寒性。

4.1.4在另件上系上标牌，上面注明另件入室的时间与自冷冻室内取出的时间，记录上述各次检查的结果。

4.2判别标准

按下述四级判别另件的耐寒性：

第一级——将橡胶两次往复弯曲到180度，或冲击到硬物上之后，橡胶产生裂缝、折断。

第二级——橡胶非常“粗糙”，变得极硬，但在往复弯曲或冲击到硬物上之后无裂缝、不折断。

第三级——橡胶变得迟钝，但仍保有本身的弹性。

第四级——橡胶保有原来的质量。

4.3试验结果

根据标牌上所示检查结果的记录，得出总的试验结果，并编写报告单。

5)对芥子气“液-气”防护时间

按GJB 535-1998隔绝式防毒衣材料对芥子气(液-气)防毒时间的测定方法

表2

另设置实施例4和对比例1～3，具体配料见下表3。

表3

序号	材料名称	实施例4	对比例1	对比例2	对比例3
						1	氯化丁基橡胶1301	75	80	80	75
2	硅橡胶	10	20	0	10
						3	1#烟片胶	15	0	20	15
4	橡胶助剂母胶粒	14.4	14.4	14.4	0
						5	TB710树脂硫化剂	0.3	0	0.4	0.3
	氧化锌	0	0	0	10
							氧化镁	0	0	0	0.3
	硬脂酸	0	0	0	1.5
						6	促进剂ZDC	0.4	0.4	0.4	0.4
7	双25	0.1	0.2	0	0.1
						10	补强剂炭黑	35	35	35	35
11	癸二酸二辛酯	5	5	5	5
						12	石蜡油	2	2	2	2
13	防老剂甲叉4426S	1	1	1	1
						14	防老剂MB	1	1	1	1

上述实施例4及对比例1～3中胶料的制备方法具体如下：

实施例4：

步骤1：混炼胶的制作

密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、癸二酸二辛酯、石蜡油，防老剂A、防老剂B，翻炼，80℃按清扫键，上顶栓提升，清扫余料，100℃加入橡胶助剂母胶粒，115℃加入ZDC、TB710树脂硫化剂，125℃排料，开炼加双25，进行翻炼，混炼均匀。停放至少24h。

步骤2：出片三辊压延机出片，出片厚度控制在：6±1㎜，宽度12±1㎜。边出片边将胶条缠在圆柱形架车上。

步骤3：硫化将胶条放到注射剂进料口，料筒温度设置为80℃，注射剂硫化，硫化条件：温度170±3℃，时间9min，压力15±1Mpa。

对比例1：

步骤1：混炼胶的制作

密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、癸二酸二辛酯、石蜡油，防老剂A、防老剂B，翻炼，80℃按清扫键，上顶栓提升，清扫余料，100℃加入橡胶助剂母胶粒，115℃加入ZDC，125℃排料，开炼加入双25，进行翻炼，混炼均匀。停放至少24h。

步骤2、步骤3同实施例4。

对比例2：

步骤1：混炼胶的制作

密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、癸二酸二辛酯、石蜡油，防老剂A、防老剂B，翻炼，80℃按清扫键，上顶栓提升，清扫余料，100℃加入橡胶助剂母胶粒，115℃加入ZDC、TB710树脂硫化剂，125℃排料，开炼进行翻炼，混炼均匀。停放至少24h。

步骤2、步骤3同实施例4。

对比例3：

步骤1：混炼胶的制作

密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、癸二酸二辛酯、石蜡油，防老剂A、防老剂B，翻炼，80℃按清扫键，上顶栓提升，清扫余料，100℃加入氧化锌、氧化镁、硬脂酸，115℃加入ZDC、TB710树脂硫化剂，125℃排料，开炼加双25，进行翻炼，混炼均匀。停放至少24h。

步骤2、步骤3同实施例4。

上述实施例4及对比例1～3中胶料性能见表4。

表4

以上实施例仅为本发明的优选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何变化、添加、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防毒面具罩体胶料，其特征在于，包括按重量计的以下原料：

氯化丁基橡胶1301 80份，硅橡胶5份，1＃烟片胶15份，橡胶助剂母胶粒14.4份，TB710树脂硫化剂0.3份，双25 0.05份，促进剂ZDC 0.4份，补强剂为炭黑35份，癸二酸二辛酯 5份，石蜡油 2份，防老剂甲叉 4426S 1份，防老剂 MB 1份；

橡胶助剂母胶粒制备时，包括一段混炼：将氯化丁基橡胶：增塑剂：表面活性剂按重量比 75： 20： 5 加入到密炼机中，通过设备的剪切作用和物料间的摩擦以及物料间的摩擦、温度逐渐升高，温度到达 100℃出料；压制成片：将混合后的产品压制成母胶片，温度降至60℃以下；二段混炼：将氧化锌粉末：硬脂酸：氧化镁粉末：母胶片：环烷油按质量比 70:10:2:10:8 加入到密炼机中，通过设备剪切作用和物料间的摩擦以及物料间的摩擦，温度逐渐升高，温度到达 50℃出料；挤出切粒：单螺杆挤出切成颗粒，通过一级旋风和震动筛加入隔离剂和降温，包装即得橡胶助剂母胶粒。

2.根据权利要求1所所述的防毒面具罩体胶料，其特征在于，原料进行以下调整：氯化丁基橡胶1301 75份，硅橡胶10份，1＃烟片胶15份，橡胶助剂母胶粒14.4份，TB710 树脂硫化剂0.3份，双25 0.1份，促进剂ZDC 0.4份，补强剂为炭黑35份，癸二酸二辛酯 5份，石蜡油2份，防老剂甲叉 4426S 1份，防老剂 MB 1份。

3.制备权利要求1~2任意一项所述的防毒面具罩体胶料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：混炼胶的制作 密炼机生胶塑炼到60℃，加入补强剂、软化剂、防老剂，翻炼，100℃加入橡胶助剂母胶粒，115℃加入促进剂、TB 710树脂硫化剂，125℃排料，开炼加入双25，进行翻炼，混炼均匀；

步骤2：出片 三辊压延机出片；

步骤3：硫化 硫化温度170±3℃，时间9min，压力15±1MPa。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤2中出片尺寸为厚度6±1mm，宽度12±1mm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：用三辊压延机出片时，边出片边将胶条缠在圆柱形架车上。