CN102634188A - 应用于机械工业的橡塑三元复合材料及制作方法和应用 - Google Patents
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Abstract
应用于机械工业的橡塑三元复合材料及制作方法和应用，至少包括聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料，并通过密闭室捏炼机或橡胶开炼机混炼形成，其中聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料的组成及配比如下：聚氨酯橡胶100份；丁腈橡胶50-70份；聚氯乙烯塑料15-25份。本发明采用橡塑三元复合材料按照一定得配比制作，可以有效综合三种材料之间的优势，互相之间进行补充，有效提高材料的综合性能。
Description
技术领域
该发明涉及一种橡塑材料的制作方法和应用，具体涉及一种用于机械工业的橡塑新材料及制作方法和应用。
背景技术
自20世纪50年代，聚氨酯橡胶（PUR）发展以来，由于其性能优异，聚氨酯的产量增长 ，同时也促进了聚氨酯弹性体的发展。聚氨酯弹性体的杨氏模量介于橡胶与塑料之间，具有耐磨耗，耐油、抗撕裂，耐化学腐蚀，耐射线辐射，与其他材质粘结性好，高弹性和吸振能力强等优异性能，因此在国民经济许多领域获得广泛应用。
尤其是在机械工业方面，特别是在工程机械上的应用更为广泛，除此以外，它还在轻纺工业，交通和铁路方面，油田、煤矿和矿山方面都深受欢迎。
但是，目前国内大量使用的聚氨酯产品仍然依赖进口，且价格十分昂贵，这无疑限制了它的应用范围。如何在技术领域内有一个突破，寻找出一种性能十分优异，工艺性能很好，同时，价格较为低廉的品种或新材料是一个重要的研究课题。本发明就是基于此理念。
发明内容
本发明的目的在于针对现有橡塑材料的不足，提供一种兼具聚氨酯橡胶、丁腈橡胶与聚氯乙烯塑料的优点，具有耐磨耗、耐油、耐撕裂，等多种综合性能良好的,价格更加低廉的橡塑复合新材料及其制作方法和应用。
为了达到此目的，本发明釆用的技术方案是，一种应用于机械工业的橡塑三元复合材料，至少包括聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料，并通过密闭室捏炼机或橡胶开炼机混炼形成，其中聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料的组成及配比如下：
聚氨酯橡胶 100份
丁腈橡胶 50-70份
聚氯乙烯塑料 15-25份
一种应用于机械工业的橡塑三元复合材料制作方法，将聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料，按照聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料100: 50-70:15-25的重量份数进行配比，分别依次加入密闭室捏炼机或橡胶开炼机内进行混炼，并在混炼过程中分别加入引发剂、防老剂、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂辅料，制得橡塑三元复合材料。
优选地，所述的聚氨酯材料为国內研发而成的混炼型聚氨酯橡胶，混炼型聚氨酯橡胶采用原醚二复与4.4二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）按照1：2-3重量份数配比为主体原料合成的具有不饱和结构的混炼型聚氨酯橡胶；丁腈橡胶为国产兰化丁腈橡胶；聚氯乙烯为国产株化产的聚氯乙烯。
优选地，所述的引发剂、防老剂、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂为常规的助剂，在主料为100份时各组分之间的配比分别为重量份数：
1、 引发剂： 1－1.5份
2、 防老剂： 4－5份
3、 硫化剂： 1.5－2.0份
4、 促进剂： 1.5－2份
5、 软化剂： 2－3份
6、 补强剂： 25－30份
上述橡塑三元复合材料的制作工艺是：在密闭室捏炼机或橡胶开炼机中依次按照比例投入聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料，待聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料融熔混炼均匀后，再依次加入引发剂、补强剂、防老剂、软化剂，最后加入过氧化物，促进剂、待混炼均匀后，下片、冷却、停放12-24小时后再回炼、出型、出片、裁片，制得橡塑三元复合材料。
产品的应用制作是：将橡塑三元复合材料裁成片状后的材料加入到钢制模型中，在平板机硫化机上进引硫化，具体硫化时，根据不同型号产品，原薄程度，制定出硫化三要素《即温度. 时间. 压力》，按一般來说，硫化温度150℃左右，时间30分钟左右，压力10knf左右。
本发明的优点在于：本发明采用橡塑三元复合材料按照一定得配比制作，可以有效综合三种材料之间的优势，互相之间进行补充，有效提高材料的综合性能。采用该材料制作机械工业用（煤田机械）橡塑密封制品，经较长时间试用、质量可靠，其物理机械性能指标如下：
A）邵氏硬度88±2 B）抗张强度≥35mpa
C)磨耗≤0.28cm3/1.6km 其他；略。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
一种应用于机械工业的橡塑三元复合材料，在密闭室捏炼机内熔融. 混炼复合，至少包括聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料，并通过密闭室捏炼机或橡胶开炼机混炼形成，其中聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料的组成及配比如下：
聚氨酯橡胶 100份
丁腈橡胶 50-70份
聚氯乙烯塑料 15-25份
一种应用于机械工业的橡塑三元复合材料制作方法，密闭室捏炼机温度为160℃，依次按重量加入原料，聚氨酯50，丁腈橡胶30，塑料PVC,20，引发剂3、氧化锌5、补强剂30、防老剂1.5、过氧化物1.5、促进剂2.5 软化剂5，油适当，混炼时间为30分钟，出料下片、冷却、停放12-24小时。再将混炼料回炼、出片、裁剪成型，将其投入钢制模型中，在平机硫化机上，开始硫化。其温度160℃左右，时间20分钟左右，压力为10knf左右（根据不同型号的产品制作出不同硫化温度、时间、压力）。
将聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料，按照聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料100: 50-70:15-25的重量份数进行配比，分别依次加入密闭室捏炼机或橡胶开炼机内进行混炼，并在混炼过程中分别加入引发剂、防老剂、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂辅料，制得橡塑三元复合材料。
优选地，所述的聚氨酯材料为国內研发而成的混炼型聚氨酯橡胶；丁腈橡胶为国产兰化丁腈橡胶；聚氯乙烯为国产株化产的聚氯乙烯。其中，本发明技术中所釆用的聚氨酯橡胶是一种混炼型聚氨酯橡胶。它是一种新型混炼型聚氨酯（简称MPV）该胶采用原醚二复与4.4二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）为主体原料合成的具有不饱和结构的混炼型聚氨酯橡胶。
优选地，所述的引发剂、防老剂、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂为常规的助剂，各组分之间的配比分别为：
A. 引发剂： 1－1.5份
B. 防老剂： 4－5份
C. 硫化剂： 1.5－2.0份
D. 促进剂： 1.5－2份
E. 软化剂： 2－3份
F. 补强剂： 25－30份
其中，硫化剂既可选用过氧化物，也可选用硫磺 ，可以适宜制作A60-90度范围的各种制品，具有优异的力学性能，耐磨性能、耐油性能、耐水性能、耐低温性能、耐老化性能、耐臭氧性能、永久变吵小，价格适中等特点，是制作高性能特种橡胶密封等制品的理想材料。
本发明的优点在于：本发明采用橡塑三元复合材料按照一定得配比制作，可以有效综合三种材料之间的优势，互相之间进行补充，有效提高材料的综合性能。采用该材料制作机械工业用（煤田机械）橡塑密封制品，经较长时间试用、质量可靠，其物理机械性能指标如下：
A）邵氏硬度88±2 B）抗张强度≥35mpa
C)磨耗≤0.28cm3/1.6km 其他；略
该种复合材料是采用橡胶（聚氨酯. 丁腈）与塑料聚氯乙烯（PVC）并用，橡胶与塑料都属于高分子材料，是分子量很大的一种物质。橡胶在常温下很柔软，具有高弹性；而塑料，在常温下行为刚体，具有很高的机械强度，较小的相对密度，优异的耐腐蚀性和耐老化性能。为了改善各自的性能，弥补彼此的缺点，以及发展一些新型材料，所以采用橡胶（聚氨酯. 丁腈）与塑料（PVC）是非常有意义的。它不但可进一步提高和改进橡胶制品的物理机械性能，同时还可以弥补聚氨酯耐水性及耐高温性不十分好的缺点，同时还可改善橡胶的某些加工性能，如提高混炼胶的挺性，改善胶料的压延、压出性能还可适当降低某些制品的生产成本，众所周知，聚氨酯的价格是十分昂贵的，加入部分塑料（PVC）可在不损害原橡胶性能的前提下，适当降低生产成本。
为了防止喷霜返白，胶料流动性差等质量毛病，经反复对比试验后，确定不釆用硫磺硫化体系，而采用过氧化物硫化体系为好。
所述橡塑并用复合材料可应用于在机械工业方面特别是工程机械上制作多种耐油、耐磨、减震的密封制品。同时还适合制作煤田机械纺织.印染造纸机械工业用橡胶制品，还适合制作汽车用橡胶配件。
Claims (6)
1.一种应用于机械工业的橡塑三元复合材料，至少包括聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料，并通过密闭室捏炼机或橡胶开炼机混炼形成，其中聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料三种材料的组成及配比如下：
聚氨酯橡胶 100份
丁腈橡胶 50-70份
聚氯乙烯塑料 15-25份。
2.如权利要求1所述应用于机械工业的橡塑三元复合材料，所述的聚氨酯材料为国內研发而成的混炼型聚氨酯橡胶；丁腈橡胶为国产兰化丁腈橡胶；聚氯乙烯为国产株化产的聚氯乙烯。
3.如权利要求1所述应用于机械工业的橡塑三元复合材料，所述的聚氨酯橡胶是一种混炼型聚氨酯橡胶，胶采用原醚二复与4.4二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）为主体原料合成的具有不饱和结构的新型胶种。
4.如权利要求1所述应用于机械工业的橡塑三元复合材料，所述的引发剂、防老剂、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂为常规的助剂，各组分之间的配比分别为：
引发剂： 1－1.5份
防老剂： 4－5份
硫化剂： 1.5－2.0份
促进剂： 1.5－2份
软化剂： 2－3份
补强剂： 25－30份。
5.一种如权利要求1所述应用于机械工业的橡塑三元复合材料的制作方法，将聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料，按照聚氨酯橡胶与丁腈橡胶及聚氯乙烯塑料100: 50-70:15-25的重量份数进行配比，分别依次加入密闭室捏炼机或橡胶开炼机内进行混炼，并在混炼过程中分别加入引发剂、防老剂、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂辅料，制得橡塑三元复合材料。
6.如权利要求5所述应用于机械工业的橡塑三元复合材料制作方法，密闭室捏炼机温度为160℃，依次按重量加入原料，聚氨酯50，丁腈橡胶30，塑料PVC,20，引发剂3、氧化锌5、补强剂30、防老剂1.5、过氧化物1.5、促进剂2.5 软化剂5，油适当，混炼时间为30分钟，出料下片、冷却、停放12-24小时；再将混炼料回炼、出片、裁剪成型，将其投入钢制模型中，在平机硫化机上，开始硫化；其温度160℃左右，时间20分钟左右，压力为10knf左右。
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