CN104497453A - 一种新型橡胶耐磨剂及其组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，它包括的各组分的重量份如下：超高分子量硅氧烷20-30，聚四氟乙烯微粉20-40，纳米抗磨剂20-30，抗氧剂5-10，分散剂5-10，偶联剂5-10。本发明与现有技术相比，通过将超高分子量硅氧烷与聚四氟乙烯微粉进行合理复配，制造出一种具有优异耐磨性的耐磨剂，可以将其添加到工程塑料、橡胶材料、涂料以及其它高分子材料中，从而提高聚合物材料的耐磨性。

Description

一种新型橡胶耐磨剂及其组合物
技术领域
本发明属于高分子材料耐磨添加剂技术领域，特别是涉及橡胶制品领域的耐磨产品及其组合物，具体是一种新型橡胶耐磨剂及其组合物。
背景技术
热固性橡胶主要分为二类，一类是由丁二烯，丙烯，乙烯单体通过高温催化合成得到的合成橡胶，如丁腈胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶等；另一类是天然橡胶，由橡胶树上通过割胶，收取橡胶汁浓缩而成。无论是天然胶还是合成橡胶在常温都具有一定的弹性，不能直接使用，通常需向橡胶中加入一定的油品、炭黑来调节橡胶产品的硬度和所需的强度，从而使其满足相应的场合需要，但在不同场合使用的橡胶制品均有特定的要求，如输送带、鞋底、胶带、往复式油封、滚轮等，而现有的普通橡胶产品就不能满足耐磨需求，从而限制了产品的使用寿命，可以通过添加耐磨剂来增加其耐磨性。
目前国内尚未有耐磨剂概念的橡胶改性剂产品的使用，也没有成功使用国外耐磨剂产品的案例。国外有橡胶用耐磨剂产品，耐磨剂往往是一种化学改性剂，通过参与橡胶的次硫化，达到提高交硫密度，从而起到降低磨耗的作用。通常好的耐磨剂可达到降低磨耗10％左右。
发明内容
基于以上的问题，本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，在保持橡胶弹性及力学性能不变的情况下，制造出一种新型耐磨性能极佳的橡胶耐磨剂及其组合物。
一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，包括的各组分的重量份如下：
优选地，所述超高分子量硅氧烷为甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷、羟乙烯基硅氧烷的一种或两种以上混合物。
优选地，所述聚四氟乙烯微粉粒径为2000目。
优选地，所述纳米抗磨剂为纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氮化硅、纳米白炭黑的一种或两种以上混合物。
优选地，所述抗氧剂为抗氧化剂1010和/或抗氧剂168，其中抗氧化剂1010为(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸])季戊四醇酯，抗氧剂168为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
优选地，所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、甘油、硬脂酸甘油酯的一种或两种以上混合物。
优选地，所述偶联剂为A-151和/或A-1106，其中A-151为乙烯基三氧基硅烷，A-1106为r-胺基丙基三乙氧基硅烷。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用具有优异润滑性和耐磨性的聚四氟乙烯微粉，与超高分子量硅氧烷相结合，制造出一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，其中超高分子量硅氧烷作为耐磨改性剂和润滑剂，可以提高材料的光亮度和润滑性，增大橡胶材料耐磨性能，更为重要的是，本发明添加了纳米无机抗磨材料，利用纳米材料微观粒径，使橡胶分子间紧密相连，形成连续致密的耐磨层，大大提高橡胶的耐磨性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
将3kg超高分子量硅氧烷、2kg聚四氟乙烯微粉、3kg纳米氮化硅、0.5kg抗氧剂168、1kg分散剂乙撑双硬脂酰胺、0.5kg偶联剂A-151均匀地混合在一起，混合时间3-5min，然后在180-200℃下用单螺杆挤出机挤出，分切成粒，即可得到本发明一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，分别将其添加到三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶中，然后进行阿克隆磨耗测试，并与空白样作对比，测试如结果如下：
由上表的测试数据可以得到，添加了耐磨剂的三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶，其耐磨性能均比空白样(没有添加耐磨剂)有明显的提高。
实施例2
将2kg超高分子量硅氧烷、4kg聚四氟乙烯微粉、2kg纳米碳酸钙、1kg抗氧剂1010、1kg分散剂硬脂酸锌、1kg偶联剂A-1106均匀地混合在一起，混合时间3-5min，然后在180-200℃下用单螺杆挤出机挤出，分切成粒，即可得到本发明一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，分别将其添加到三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶中，然后进行阿克隆磨耗测试，并与空白样作对比，测试如结果如下：
由上表的测试数据可以得到，添加了耐磨剂的三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶，其耐磨性能均比空白样(没有添加耐磨剂)有明显的提高。
实施例3
将2.5kg超高分子量硅氧烷、3kg聚四氟乙烯微粉、2.5kg纳米白炭黑、0.8kg抗氧剂168、0.9kg分散剂硬脂酸甘油酯、0.7kg偶联剂A-151均匀地混合在一起，混合时间3-5min，然后在180-200℃下用单螺杆挤出机挤出，分切成粒，即可得到本发明一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，分别将其添加到三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶中，然后进行阿克隆磨耗测试，并与空白样作对比，测试如结果如下：
由上表的测试数据可以得到，添加了耐磨剂的三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶，其耐磨性能均比空白样(没有添加耐磨剂)有明显的提高。
实施例4
将2kg超高分子量硅氧烷、3.5kg聚四氟乙烯微粉、3kg纳米氧化锌、0.5kg抗氧剂1010、0.5kg分散剂甘油、1kg偶联剂A-151均匀地混合在一起，混合时间3-5min，然后在180-200℃下用单螺杆挤出机挤出，分切成粒，即可得到本发明一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，分别将其添加到三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶中，然后进行阿克隆磨耗测试，并与空白样作对比，测试如结果如下：
由上表的测试数据可以得到，添加了耐磨剂的三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶，其耐磨性能均比空白样(没有添加耐磨剂)有明显的提高。
实施例5
将3kg超高分子量硅氧烷、3kg聚四氟乙烯微粉、2.5kg纳米氮化硅、0.5kg抗氧剂168、1kg分散剂乙撑双硬脂酰胺、0.5kg偶联剂A-1106均匀地混合在一起，混合时间3-5min，然后在180-200℃下用单螺杆挤出机挤出，分切成粒，即可得到本发明一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，分别将其添加到三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶中，然后进行阿克隆磨耗测试，并与空白样作对比，测试如结果如下：
由上表的测试数据可以得到，添加了耐磨剂的三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶，其耐磨性能均比空白样(没有添加耐磨剂)有明显的提高。
实施例6
将2.5kg超高分子量硅氧烷、3.5kg聚四氟乙烯微粉、3kg纳米白炭黑、0.5kg抗氧剂1010、1kg分散剂硬脂酸锌、1kg偶联剂A-1106均匀地混合在一起，混合时间3-5min，然后在180-200℃下用单螺杆挤出机挤出，分切成粒，即可得到本发明一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，分别将其添加到三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶中，然后进行阿克隆磨耗测试，并与空白样作对比，测试如结果如下：
由上表的测试数据可以得到，添加了耐磨剂的三元乙丙胶、天然胶和丁腈胶，其耐磨性能均比空白样(没有添加耐磨剂)有明显的提高。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，包括的各组分的重量份如下：
。
2.根据权利要求1所述的新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，所述超高分子量硅氧烷为甲基硅氧烷、乙烯基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷、羟乙烯基硅氧烷的一种或两种以上混合物。
3.根据权利要求1所述的新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，所述聚四氟乙烯微粉粒径为2000目。
4.根据权利要求1所述的新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，所述纳米抗磨剂为纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氮化硅、纳米白炭黑的一种或两种以上混合物。
5.根据权利要求1所述的新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧化剂1010和/或抗氧剂168，其中抗氧化剂1010为(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸])季戊四醇酯，抗氧剂168为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
6.根据权利要求1所述的新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、甘油、硬脂酸甘油酯的一种或两种以上混合物。
7.根据权利要求1所述的新型橡胶耐磨剂及其组合物，其特征在于，所述偶联剂为A-151和/或A-1106，其中A-151为乙烯基三氧基硅烷，A-1106为r-胺基丙基三乙氧基硅烷。
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