CN100469830C - 一种耐磨合成橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶材料技术领域，尤其涉及一种耐磨合成橡胶材料及其制备方法。构成耐磨合成橡胶材料主要包括有：天然橡胶片、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、油脂类DOP、聚四氟乙烯、纳米氢氧化镁、齐聚酯、促进剂、补强剂、抗硫化还原剂、硫化剂、填充料。将上述原料经过塑炼和混炼等工艺即可制得邵氏硬度为60、拉伸强度为23、扯断伸长率为850%、弹率为53%、阿克隆磨耗(cm²)0.035g的耐磨合成橡胶材料。解决了输送矿石和其他物料的机械部件间易磨损、易腐蚀而造成寿命短的问题。

Description

一种耐磨合成橡胶材料及其制备方法

技术领域

本发明属于橡胶材料技术领域，尤其涉及一种耐磨合成橡胶材料及其制备方法。

背景技术

用于输送矿石和其他物料的机械中，如矿山浆泵、叶轮、传送带的表面均覆有橡胶层，其功能是减轻机械部件间的磨损和腐蚀。而目前在其机械部件的表面所覆的橡胶层的阿克隆磨耗只有0.7—0.9(cm²)，橡胶层极易磨损脱落，从而导致机械部件间的磨损加快并被腐蚀，使用寿命变短。

发明内容

本发明的目的就是提供用于一种覆于机械部件使得其具有较长使用寿命的耐磨合成橡胶材料。

本发明的第二目的就是提供上述耐磨合成橡胶材料的制备方法。

实现本发明第一目的的技术方案为：

一种耐磨合成橡胶材料，包含有下列重量份的材料构成：

天然橡胶片   25——35、             顺丁橡胶      25——35、

丁苯橡胶     25——35、             氯化聚乙烯橡胶15——25、

油脂类DOP    15——25、             聚四氟乙烯    4——6

纳米氢氧化镁 25——35、             齐聚酯        15——20

促进剂       6——12、              抗硫化还原剂  1.0——2.0

硫化剂       1.5——3.0             填充料        25——40。

其中，所述的促进剂为促进剂CM、DZ或/和氧化锌或/和硬酯酸；所述的硫化剂为硫磺或/和氯化硫；所述的填充料中含有不低于1250目的滑石粉。

实现本发明第二目的的技术方案为：

制备耐磨合成橡胶材料的方法包括下列步骤：

第一步 橡胶塑炼

将天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成5—8毫米厚的薄片，涂上隔离剂，停放不少于20小时；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片中，加入顺丁橡胶、丁苯橡胶和氯化聚乙烯橡胶，一并放入密炼机中，在140——180℃的温度下密炼8——15分钟；再加入聚四氟乙烯粉混炼密炼3——8分钟；然后依次加入纳米氢氧化镁、微米氧化镁、齐聚酯、滑石粉、油脂类DOP和抗硫化还原剂密炼7——15分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至65——50℃；

将降温后的薄片加入到开炼机中，在55——65℃的温度下依次加入促进剂和硫化剂后薄通3——5遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.4——1.0毫米薄通3——5遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

其中，在所述的开炼机的炼胶工序中加入10——20重量份的白炭黑填充料中含有不低于1250目的滑石粉。

利用本发明所提供的一种耐磨合成橡胶材料的制备方法制备成的耐磨合成橡胶材料的性能参数为：

邵氏硬度为60±5度、拉伸强度为22—25MPa、扯断伸长率为830—900％、弹率为49—53％、阿克隆磨耗(cm²)0.035—0.040。由此可见，在邵氏硬度、拉伸强度、扯断伸长率和弹率等参数满足要求的情况下，阿克隆磨耗则提高了近20倍，使得表面覆有该橡胶层的机械部件的使用寿命大大延长。

具体实施方式

实施例1：

第一步 橡胶塑炼

将25公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成5毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置20小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入30公斤的顺丁橡胶9000、32公斤的丁苯橡胶1500和15公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在140℃的温度下密炼10分钟；再加入4公斤的聚四氟乙烯粉混炼密炼5分钟；再在密炼机中依次加入35公斤的纳米氢氧化镁、12公斤的微米氢氧化镁和15公斤的滑石粉做填充料、18公斤的齐聚酯TP—95、20公斤的油脂类DOP和1.0公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼10分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至50℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在55℃的温度下依次加入0.8公斤的促进剂DM和0.9公斤的促进剂CZ以及2.8公斤的硫磺做硫化剂后薄通4遍，再调整开炼机的前后辊间距至1.0毫米薄通4遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。经测试该合成橡胶材料的邵氏硬度为60、拉伸强度为23、扯断伸长率为850％、弹率为53％、阿克隆磨耗(cm²)0.035g。

实施例2：

第一步 橡胶塑炼

将35公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成8毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置21小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入28公斤的顺丁橡胶9000、30公斤的丁苯橡胶1500和25公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在150℃的温度下密炼8分钟；再加入4公斤的聚四氟乙烯粉混炼3分钟；再在密炼机中依次加入25公斤的纳米氢氧化镁、25公斤的滑石粉做填充料、15公斤的齐聚酯TP—95、15公斤的油脂类DOP和2.0公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼15分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至65℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在62℃的温度下依次加入10公斤的白炭黑、0.5公斤的促进剂D和1.0公斤的促进剂M以及3公斤的氯化硫做硫化剂后薄通4遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.4毫米薄通4遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

实施例3：

第一步 橡胶塑炼

将30公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成6毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置22小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入32公斤的顺丁橡胶9000、25公斤的丁苯橡胶1500和18公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在180℃的温度下密炼10分钟；再加入5公斤的聚四氟乙烯粉混炼4分钟；再在密炼机中依次加入28公斤的纳米氢氧化镁、15公斤的微米氢氧化镁和20公斤的滑石粉做填充料、16公斤的齐聚酯TP—95、25公斤的油脂类DOP和1.5公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼12分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至60℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在65℃的温度下依次加入1.0公斤的促进剂DM、1.5公斤的促进剂Cz和2公斤的硬脂酸以及1.5公斤的硫磺做硫化剂后薄通4遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.5毫米薄通4遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

实施例4：

第一步 橡胶塑炼

将28公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成7毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置20小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入30公斤的顺丁橡胶9000、35公斤的丁苯橡胶1500和20公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在170℃的温度下密炼12分钟；再加入6公斤的聚四氟乙烯粉混炼5分钟；再在密炼机中依次加入30公斤的纳米氢氧化镁、20公斤的微米氧化镁和18公斤的滑石粉做填充料、20公斤的齐聚酯TP—95、20公斤的油脂类DOP和1.0公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼11分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至55℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在60℃的温度下依次加入20公斤的白炭黑、0.5公斤的促进剂DM、0.5公斤的促进剂CZ、3公斤的硬脂酸和4公斤的氧化锌以及2公斤的硫磺做硫化剂后薄通5遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.5毫米薄通5遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

实施例5：

第一步 橡胶塑炼

将32公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成8毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置23小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入25公斤的顺丁橡胶9000、30公斤的丁苯橡胶1500和23公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在160℃的温度下密炼15分钟；再加入4.5公斤的聚四氟乙烯粉混炼6分钟；再在密炼机中依次加入25公斤的纳米氢氧化镁、12公斤的微米氢氧化镁和28公斤的滑石粉做填充料、19公斤的齐聚酯TP—95、18公斤的油脂类DOP和1.5公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼8分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至50℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在55℃的温度下依次加入0.9公斤的促进剂D、1.2公斤的促进剂M和3公斤的氧化锌以及2.5公斤的氯化硫做硫化剂后薄通3遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.7毫米薄通3遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

实施例6：

第一步 橡胶塑炼

将30公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成6毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置24小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入35公斤的顺丁橡胶9000、28公斤的丁苯橡胶1500和20公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在155℃的温度下密炼13分钟；再加入5.5公斤的聚四氟乙烯粉混炼7分钟；再在密炼机中依次加入32公斤的纳米氢氧化镁、10公斤的微米氢氧化镁和20公斤的滑石粉做填充料、17公斤的齐聚酯TP—95、22公斤的油脂类DOP和2.0公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼7分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至60℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在50℃的温度下依次加入15公斤的白炭黑、0.5公斤的促进剂DM、1.0公斤的促进剂CZ、2公斤的硬脂酸和5公斤的氧化锌以及1.8公斤的氯化硫做硫化剂后薄通4遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.8毫米薄通4遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

实施例7：

第一步 橡胶塑炼

将28公斤的NR烟片1#天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成7毫米厚的薄片，涂上隔离剂，放置18小时待用；

第二步 混炼：

将塑炼而成的橡胶片放入密炼机中，后依次加入30公斤的顺丁橡胶9000、32公斤的丁苯橡胶1500和18公斤的氯化聚乙烯橡胶352L，在160℃的温度下密炼14分钟；再加入4公斤的聚四氟乙烯粉混炼8分钟；再在密炼机中依次加入30公斤的纳米氢氧化镁、33公斤的滑石粉做填充料、18公斤的齐聚酯TP—95、16公斤的油脂类DOP和1.0公斤的抗硫化还原剂Z—500密炼10分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至62℃；

将降温后的薄片加入到橡胶开炼机中，在60℃的温度下依次加入15公斤的白炭黑、1.0公斤的促进剂DM、1.0公斤的促进剂CZ、2.0公斤的硬脂酸和4公斤的氧化锌以及2.2公斤的硫磺做硫化剂后薄通5遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.9毫米薄通5遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

Claims (6)

1、一种耐磨合成橡胶材料，其特征在于包含有下列重量份的材料构成:

天然橡胶片     25——35、     顺丁橡胶        25——35、

丁苯橡胶       25——35、     氯化聚乙烯橡胶  15——25、

油脂类DOP      15——25、     聚四氟乙烯      4——6

纳米氢氧化镁   25——35、     齐聚酯          15——20

促进剂         6——12、      抗硫化还原剂    1.0——2.0

硫化剂         1.5——3.0     填充料          25——40。

2、如权利要求1所述的一种耐磨合成橡胶材料，其特征在于:所述的促进剂为促进剂CM、DZ或/和氧化锌或/和硬酯酸。

3、如权利要求1所述的一种耐磨合成橡胶材料，其特征在于:所述的硫化剂为硫磺或/和氯化硫。

4、如权利要求1所述的一种耐磨合成橡胶材料，其特征在于:所述的填充料中含有不低于1250目的滑石粉。

5、制备耐磨合成橡胶材料的方法，包括下列步骤:

第一步 橡胶塑炼

将天然橡胶破碎后送入炼胶机中薄通炼胶，压制成5—8毫米厚的薄片，涂上隔离剂，停放不少于20小时；

第二步 混炼:

将塑炼而成的橡胶片中，加入顺丁橡胶、丁苯橡胶和氯化聚乙烯橡胶，一并放入密炼机中，在140——180℃的温度下密炼8——15分钟；再加入聚四氟乙烯粉混炼密炼3——8分钟；然后依次加入纳米氢氧化镁、微米氧化镁、齐聚酯、滑石粉、油脂类DOP和抗硫化还原剂密炼7——15分钟，压制均匀后停机翻仓出料，降温至65——50℃；

将降温后的薄片加入到开炼机中，在55——65℃的温度下依次加入促进剂和硫化剂后薄通3——5遍，再调整开炼机的前后辊间距至0.4——1.0毫米薄通3——5遍，即可得用于制备耐磨的合成橡胶材料。

6、如权利要求5所述的制备一种耐磨合成橡胶材料的方法，其特征在于:在所述的开炼机的炼胶工序中加入10——20重量份的白炭黑填充料中含有不低于1250目的滑石粉。