CN104086839B - 一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：羧基丁腈橡胶40-50份，氯丁橡胶20-30份，天然橡胶10-18份，乙稀-辛烯共聚物12-20份，硅烷偶联剂5-13份，硫磺1.5-2份，氧化镁2-4份，氧化锌2-5份，环保阻燃剂FR-T8012.5-4份，三氧化二锑1-2份，碳微球20-30份，纳米炭黑5-15份，改性高岭土20-30份，CPE特种安定剂1-2份，硬脂酸1.5-3份，偏苯三酸三辛酯5-7份，石蜡0.5-1.5份。本发明具有优异的耐磨抗撕裂性能，而且强度大韧性高。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料。
背景技术
当电线电缆产品使用于特殊场合如矿山移动电器设备或各种采掘机械上的矿用软电缆时，要受到剪切方向的机械力的作用，这就要求电线电缆护套具有优异的耐磨抗撕裂性能。而羧基丁腈橡胶系由丁二烯、丙烯腈和有机酸三元共聚而成，简称XNBR。在丁腈橡胶中引入羧基可改进其拉伸强度、撕裂强度、硬度、耐磨性、粘着性和抗臭氧老化性，特别是可改善高温下的拉伸强度。引入羧基还能提高丁腈橡胶分子的极性，增大与聚氯乙烯，酚醛树脂等的相容性。但现阶段的羧基丁腈橡胶材料依然难以满足矿山移动电器设备等使用环境，现在需要对羧基丁腈橡胶进行改进，继续提高产品的耐磨抗撕裂性能，使之符合矿山移动电器设备等使用环境。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，具有优异的耐磨抗撕裂性能，而且强度大韧性高。
本发明提出的一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：
羧基丁腈橡胶40-50份，氯丁橡胶20-30份，天然橡胶10-18份，乙稀-辛烯共聚物12-20份，硅烷偶联剂5-13份，硫磺1.5-2份，氧化镁2-4份，氧化锌2-5份，环保阻燃剂FR-T8012.5-4份，三氧化二锑1-2份，碳微球20-30份，纳米炭黑5-15份，改性高岭土20-30份，CPE特种安定剂1-2份，硬脂酸1.5-3份，偏苯三酸三辛酯5-7份，石蜡0.5-1.5份；
将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶及乙稀-辛烯共聚物共混造粒；然后继续加入硅烷偶联剂、氧化镁、氧化锌、环保阻燃剂FR-T801、三氧化二锑、碳微球、纳米炭黑、改性高岭土、CPE特种安定剂、硬脂酸、偏苯三酸三辛酯及石蜡进行混炼，密炼机转速为30-40转/分钟，初始投料密炼机的温度为30-40℃，以2-4℃/min的速度进行升温60-70℃时，继续搅拌2-5min，抽真空，维持负压为0.5-1MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入硫磺混合均匀，硫化时间为2-4min，硫化温度为140-155℃，排胶，出片，冷却，静置30-35h，得到高强耐磨耐撕裂橡胶材料。
优选地，羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶及乙稀-辛烯共聚物的重量比为45-25：15-30：10-15：15-20。
优选地，改性高岭土为表面经硅烷偶联剂、脂肪酸表面活性剂、锆类偶联剂中的一种改性的高岭土。
优选地，纳米炭黑的粒径为50-80nm。
优选地，羧基丁腈橡胶与硫磺的重量比为25：1。
优选地，硫化时间为3min，硫化温度为150℃。
本发明以羧基丁腈橡胶主，辅以氯丁橡胶和天然橡胶，使产品具有较高的耐磨性和抗撕裂强度，粘接性和耐老化性能良好；乙稀-辛烯共聚物作为增韧剂，提高产品的韧性，提高产品的耐磨性和抗撕裂强度；硫磺作为硫化剂，氧化锌作为活化剂，两者配合硫化羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶和天然橡胶，使得生成的硫化胶既有较好的防焦性能和贮存安全性，又能保证较快的硫化速度和平坦硫化性，而且综合物理机械性能较好，还提高了耐磨性、耐老化性及压缩永久变形性能；加入氧化镁、氧化锌、三氧化二锑、碳微球、纳米炭黑、改性高岭土作为补强剂，辅以硬脂酸、偏苯三酸三辛酯和石蜡，提高了主料和补强剂的相容性，提高产品的耐磨、抗撕裂性能，还提高产品的强度和硬度，降低了产品的成本；而氧化镁、三氧化二锑和环保阻燃剂FR-T801配合组成了产品的阻燃系统，大幅提高了产品的耐热阻燃性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：
羧基丁腈橡胶40份，氯丁橡胶30份，天然橡胶10份，乙稀-辛烯共聚物20份，硅烷偶联剂5份，硫磺2份，氧化镁2份，氧化锌5份，环保阻燃剂FR-T8012.5份，三氧化二锑2份，碳微球20份，纳米炭黑15份，改性高岭土20份，CPE特种安定剂2份，硬脂酸1.5份，偏苯三酸三辛酯7份，石蜡0.5份，其中改性高岭土为表面经脂肪酸表面活性剂改性的高岭土；
将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶及乙稀-辛烯共聚物共混造粒；然后继续加入硅烷偶联剂、氧化镁、氧化锌、环保阻燃剂FR-T801、三氧化二锑、碳微球、纳米炭黑、改性高岭土、CPE特种安定剂、硬脂酸、偏苯三酸三辛酯及石蜡进行混炼，密炼机转速为40转/分钟，初始投料密炼机的温度为30℃，以4℃/min的速度进行升温60℃时，继续搅拌5min，抽真空，维持负压为0.5MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入硫磺混合均匀，硫化时间为4min，硫化温度为140℃，排胶，出片，冷却，静置35h，得到高强耐磨耐撕裂橡胶材料。
实施例2
本发明提出的一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：
羧基丁腈橡胶50份，氯丁橡胶20份，天然橡胶18份，乙稀-辛烯共聚物12份，硅烷偶联剂13份，硫磺1.5份，氧化镁4份，氧化锌2份，环保阻燃剂FR-T8014份，三氧化二锑1份，碳微球30份，纳米炭黑5份，改性高岭土30份，CPE特种安定剂1份，硬脂酸3份，偏苯三酸三辛酯5份，石蜡1.5份，其中改性高岭土为表面经硅烷偶联剂改性的高岭土；
将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶及乙稀-辛烯共聚物共混造粒；然后继续加入硅烷偶联剂、氧化镁、氧化锌、环保阻燃剂FR-T801、三氧化二锑、碳微球、纳米炭黑、改性高岭土、CPE特种安定剂、硬脂酸、偏苯三酸三辛酯及石蜡进行混炼，密炼机转速为30转/分钟，初始投料密炼机的温度为40℃，以2℃/min的速度进行升温70℃时，继续搅拌2min，抽真空，维持负压为1MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入硫磺混合均匀，硫化时间为2min，硫化温度为155℃，排胶，出片，冷却，静置30h，得到高强耐磨耐撕裂橡胶材料。
实施例3
本发明提出的一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其原料按重量份包括：
羧基丁腈橡胶45份，氯丁橡胶25份，天然橡胶15份，乙稀-辛烯共聚物15份，硅烷偶联剂10份，硫磺1.8份，氧化镁3份，氧化锌3份，环保阻燃剂FR-T8013.6份，三氧化二锑1.2份，碳微球25份，纳米炭黑10份，改性高岭土25份，CPE特种安定剂1.8份，硬脂酸2.7份，偏苯三酸三辛酯6份，石蜡1份，其中改性高岭土为表面经锆类偶联剂的一种改性的高岭土，纳米炭黑的粒径为50-80nm；
将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶及乙稀-辛烯共聚物共混造粒；然后继续加入硅烷偶联剂、氧化镁、氧化锌、环保阻燃剂FR-T801、三氧化二锑、碳微球、纳米炭黑、改性高岭土、CPE特种安定剂、硬脂酸、偏苯三酸三辛酯及石蜡进行混炼，密炼机转速为35转/分钟，初始投料密炼机的温度为35℃，以3℃/min的速度进行升温68℃时，继续搅拌3.5min，抽真空，维持负压为0.7MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入硫磺混合均匀，硫化时间为3min，硫化温度为150℃，排胶，出片，冷却，静置30-35h，得到高强耐磨耐撕裂橡胶材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
羧基丁腈橡胶40-50份，氯丁橡胶20-30份，天然橡胶10-18份，乙烯-辛烯共聚物12-20份，硅烷偶联剂5-13份，硫磺1.5-2份，氧化镁2-4份，氧化锌2-5份，环保阻燃剂FR-T8012.5-4份，三氧化二锑1-2份，碳微球20-30份，纳米炭黑5-15份，改性高岭土20-30份，CPE特种安定剂1-2份，硬脂酸1.5-3份，偏苯三酸三辛酯5-7份，石蜡0.5-1.5份；
将羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶及乙烯-辛烯共聚物共混造粒；然后继续加入硅烷偶联剂、氧化镁、氧化锌、环保阻燃剂FR-T801、三氧化二锑、碳微球、纳米炭黑、改性高岭土、CPE特种安定剂、硬脂酸、偏苯三酸三辛酯及石蜡进行混炼，密炼机转速为30-40转/分钟，初始投料密炼机的温度为30-40℃，以2-4℃/min的速度进行升温60-70℃时，继续搅拌2-5min，抽真空，维持负压为0.5-1MPa后出片，然后置于胶片冷却机中冷却，胶片冷却后温度低于45℃得到母炼胶；将母炼胶投入到硫化机中，然后加入硫磺混合均匀，硫化时间为2-4min，硫化温度为140-155℃，排胶，出片，冷却，静置30-35h，得到高强耐磨耐撕裂橡胶材料。
2.根据权利要求1所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，改性高岭土为表面经硅烷偶联剂、脂肪酸表面活性剂、锆类偶联剂中的一种改性的高岭土。
3.根据权利要求1所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，纳米炭黑的粒径为50-80nm。
4.根据权利要求2所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，纳米炭黑的粒径为50-80nm。
5.根据权利要求1所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，羧基丁腈橡胶与硫磺的重量比为25：1。
6.根据权利要求2所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，羧基丁腈橡胶与硫磺的重量比为25：1。
7.根据权利要求3所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，羧基丁腈橡胶与硫磺的重量比为25：1。
8.根据权利要求1所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，硫化时间为3min，硫化温度为150℃。
9.根据权利要求2所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，硫化时间为3min，硫化温度为150℃。
10.根据权利要求3所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，硫化时间为3min，硫化温度为150℃。
11.根据权利要求5所述的高强耐磨耐撕裂橡胶材料，其特征在于，硫化时间为3min，硫化温度为150℃。
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