本发明涉及防护面具罩体材料技术领域，具体为一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法。
背景技术：
为了提高防毒面具的防护性能、改善防毒面具佩戴舒适性、面罩气密性等，各国一直在持续改进罩体材料，目前各国都主要采用以卤化丁基胶为基础的合成橡胶作为罩体材料，并在其成型工艺方面进行不断的摸索。
目前采用氯化丁基橡胶作为主要面具罩体材料，从而使得面罩具有较优的防毒性能，但由于氯化丁基橡胶过于“僵硬”，存在着佩戴舒适性差的缺点；硅橡胶无毒、无味，硫化后的橡胶制品极其柔软，具有佩戴舒适性好，面部切合柔软，抗油性好，与人脸接触不过敏、不易老化等优点，但也存在着抗毒性能差的缺点。故将两种材料结合既能保证罩体抗毒性能又能提高罩体的佩戴舒适性，是近年来各国研究的重点。目前在通过两种混炼胶共混提高罩体佩戴舒适性方面已经有部分成果发布，而通过硫化过程实现两种混炼胶材料的结合，即将硅橡胶作为氯化丁基橡胶罩体的反折边，提高罩体的佩戴舒适性方面暂时没有任何研究成果发布。
这主要是由于氯化丁基橡胶与硅橡胶属于两种热力学不相容体系，直接将两者硫化结合的难度较大。两者的主要差别主要体现在以下几点：
1）、有机硅橡胶的分子结构以硅氧烷键(si-o)为主结构，与氯化丁基橡胶的碳键(c-c)相比，硅氧烷键(si-o)的结合能量要大得多，硅氧烷键(si-o)的结构非常稳定，而氯化丁基橡胶完全保留了丁基橡胶所具有的双键，饱和度高，两者都具有热稳定性好，化学稳定性较高的特点，所以通过共硫化实现两者的相容理论上不可行。
硅橡胶橡胶分子式：
2）、氯化丁基橡胶是极性橡胶，硅橡胶是一种非极性橡胶，二者本身的相容性极差。
3）、二者的硫化体系也不一样。
由于以上氯化丁基橡胶与硅橡胶的差异，如果要在共硫化过程中实现两者的相容，或者增加其结合的可能性，需要通过增加相应的中间介质改变其中一种或两种胶的极性来提高二者的相容性，同时也可以考虑采用过氧化物硫化体系。
技术实现要素：
基于氯化丁基橡胶与硅橡胶难以共硫化和结合的问题，本发明目的是提供一种新的氯化丁基橡胶与硅橡胶共硫化方法，使得氯化丁基橡胶与硅橡胶两种热力学不相容体系混炼胶相结合，并产生一定的结合强度。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，包括如下步骤：
（1）、将主体胶为氯化丁基橡胶的混炼胶进行硫化，硫化条件为：温度151℃、时间10min、压力10mpa，使用模具硫化出不大于0.7mm厚的橡胶试片；
（2）、已硫化好的氯化丁基橡胶试片上涂覆硅橡胶胶黏剂后与硅橡胶混炼胶叠放进行合模硫化，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa；
或者，已硫化好的氯化丁基橡胶试片上涂覆氯化丁基橡胶胶黏剂，硅橡胶混炼胶上涂抹硅橡胶胶黏剂，二者叠放进行合模硫化，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa。
优选的，所述硅橡胶胶黏剂为开姆洛克607；所述氯化丁基橡胶胶黏剂为基材表面助粘剂tb1。
优选的，氯化丁基橡胶试片和硅橡胶混炼胶合模硫化后的试片厚度为2mm。
优选的，所述硅橡胶采用甲基乙烯基硅橡胶。
本发明方法设计合理，采用搭接和利用中间介质对氯化丁基橡胶和硅橡胶混炼胶进行共硫化，获得较好的技术效果，从而在现有的氯化丁基橡胶罩体抗毒性能优良的基础上，为提高其佩戴舒适性进行技术铺垫。
附图说明
图1表示氯化丁基橡胶硫化试片和硅橡胶混炼胶共硫化方式ⅰ。
图2表示氯化丁基橡胶硫化试片和硅橡胶混炼胶共硫化方式ⅱ。
图3表示氯化丁基橡胶硫化试片和硅橡胶混炼胶共硫化方式ⅲ。
图中：1-氯化丁基橡胶硫化试片，2-硅橡胶混炼胶，3-硅橡胶胶黏剂，4-氯化丁基橡胶胶黏剂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
本发明采用搭接硫化方式进行硫化，将氯化丁基橡胶橡胶与硅橡胶结合在一起。硫化过程中硅橡胶与氯化丁基橡胶采用如下3种方式搭接硫化：（1）不采用中间介质，如图1所示；（2）采用一种中间介质，如图2所示；（3）采用两种中间介质，如图3所示。硫化过程选用的胶黏剂主要为热硫化型胶黏剂（分别为基材表面助粘剂tb1，开姆洛克607），硅橡胶选用活性较高的甲基乙烯基硅橡胶，氯化丁基橡胶混炼胶选用氧化锌硫化体系中的秋兰姆类。
具体硫化过程如下。
实施例1
一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，包括如下步骤：
（1）、将主体胶为氯化丁基橡胶的混炼胶进行硫化，硫化条件为：温度151℃、时间10min、压力10mpa，使用模具硫化出不大于0.7mm厚的橡胶试片；
（2）、已硫化好的氯化丁基橡胶试片直接搭接于硅橡胶混炼胶上进行合模硫化，如图1所示，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa。
实施例2
一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，包括如下步骤：
（1）、将主体胶为氯化丁基橡胶的混炼胶进行硫化，硫化条件为：温度151℃、时间10min、压力10mpa，使用模具硫化出不大于0.7mm厚的橡胶试片；
（2）、已硫化好的氯化丁基橡胶试片上涂覆硅橡胶胶黏剂后与硅橡胶混炼胶叠放进行合模硫化，如图2所示，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa。
实施例3
一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，包括如下步骤：
（1）、将主体胶为氯化丁基橡胶的混炼胶进行硫化，硫化条件为：温度151℃、时间10min、压力10mpa，使用模具硫化出不大于0.7mm厚的橡胶试片；
（2）、已硫化好的氯化丁基橡胶试片上涂覆氯化丁基橡胶胶黏剂，硅橡胶混炼胶上涂抹硅橡胶胶黏剂，二者叠放进行合模硫化，如图3所示，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa。
在硫化过程中，氯化丁基橡胶与基材表面助粘剂tb1结合使用，主要是利用胶黏剂的吸附原理，使胶黏剂tb1分子充分浸润在氯化丁基橡胶表面，更好的与硅橡胶胶黏剂开姆洛克607楔合；而开姆洛克607与硅橡胶结合使用则是利用橡胶胶黏剂的扩散原理使硅橡胶表面能够产生一个过渡层；这样在硫化过程中通过硅橡胶胶黏剂607与氯化丁基橡胶表面基材助粘剂tb1的作用将会使两种橡胶之间产生一定的附着力，实现硫化后的粘合。
上述实施例中，分别按照图1、图2、图3中规定的方式将硅橡胶混炼胶与已硫化好的氯化丁基橡胶试片进行硫化，硫化条件设定为153℃×12min×10mpa；其中实施例1硫化时先将硅橡胶混炼胶（出片厚度不大于3mm）根据试片模具（试片厚度2mm）填胶量要求剪片加入预热后的模腔，再将氯化丁基橡胶试片放置在混炼胶上方进行合模硫化；实施例2硫化过程与实施例1硫化过程基本相同，主要差别是在氯化丁基橡胶试片上涂抹上硅橡胶胶黏剂开姆洛克607后再与硅橡胶硫化；实施例3硫化过程是在氯化丁基橡胶试片上涂抹基材表面助粘剂tb1，同时在硅橡胶混炼胶上涂抹硅橡胶胶黏剂开姆洛克607后，将两者按图示方式叠放后一同放入模腔后进行硫化。
采用搭接硫化方式是为了增大两种混炼胶材料硫化过程中的接触面积以及界面交联程度，规定合模后试片厚度是为了在混炼胶硫化过程中减少两种橡胶弹性形变不同时产生的互斥力，中间介质则是进一步促进两种胶料之间的相容性。
三种硫化方式均可以实现两种混炼胶共硫化后的结合，对其试片按照gb/t532-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶与织物粘合强度的测定》进行粘合强度测试，试验采用标准样刀下片，试片宽度为25.0mm，夹具移动速度为100mm/min±5mm/min。其结合强力按照图1、图2、图3的顺序依次加强。
经检测，实施例1硫化出的试片目测粘合为一整体，手动拉扯有一定粘合力，但其力值还达不到上拉力机检测的程度；实施例2硫化出的试片，目视为一整体，手动不能分开，按试验方法检测后其粘合强度大于0.18kn/m，最高可达到0.33kn/m；实施例3硫化出的试片按试验方法检测后其粘合强度均大于0.33kn/m。
本发明实施例中采用氯化丁基橡胶与硅橡胶共硫化方法，能够使两种热力学不相容体系的混炼胶材料通过硫化后产生了一定的结合强力，为后期改进氯化丁基橡胶材料罩体的佩戴舒适性研究奠定了良好基础。
除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
1.一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将主体胶为氯化丁基橡胶的混炼胶进行硫化，硫化条件为：温度151℃、时间10min、压力10mpa，使用模具硫化出不大于0.7mm厚的橡胶试片；
（2）、已硫化好的氯化丁基橡胶试片上涂覆硅橡胶胶黏剂后与硅橡胶混炼胶叠放进行合模硫化，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa；
或者，已硫化好的氯化丁基橡胶试片上涂覆氯化丁基橡胶胶黏剂，硅橡胶混炼胶上涂抹硅橡胶胶黏剂，二者叠放进行合模硫化，硫化条件设定为：温度153℃、时间12min、压力10mpa。
2.根据权利要求1所述的一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，其特征在于：所述硅橡胶胶黏剂为开姆洛克607；所述氯化丁基橡胶胶黏剂为基材表面助粘剂tb1。
3.根据权利要求1所述的一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，其特征在于：氯化丁基橡胶试片和硅橡胶混炼胶合模硫化后的试片厚度为2mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种氯化丁基橡胶与硅橡胶混炼胶共硫化方法，其特征在于：所述硅橡胶采用甲基乙烯基硅橡胶。
技术总结