CN104945700A - 一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料及其制备方法，其由氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂、超高分子量聚乙烯、N330炭黑、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、硬脂酸镁、碱式硅酸铅、纳米金刚石等原料制成。本发明使用的氯丁苯橡胶具有很好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃等，还具有较高的拉伸强度，添加的三元乙丙橡胶弥补了其稳定性差的缺点，使用二月桂酸二丁基锡与古马隆树脂等一起构成粘合体系，对橡胶与纤维的粘合起着重要作用，提高橡胶制品的硬度，添加的纳米金刚石、SCM晶须、棕刚玉微粉、白榴石粉与聚全氟乙丙烯树脂、超高分子量聚乙烯搭配，提高橡胶耐磨性的同时减少了增塑剂的用量，增加橡胶的柔韧性。

Description

一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶材料，具体地说是涉及一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料及其制备方法。
背景技术
传送皮带是一种用于皮带输送中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维的复合制品，主要用于各矿山、冶金、钢铁、煤炭、水电、建材、化工、粮食等企业的固体物料输送。工程机械输送带一般要求耐切割、耐磨耗、弹性好、硬度高、变形小、生热低。天然橡胶对于提高胎面胶料的耐磨耗、耐切割以及减少变形等方面，贡献并不显著。目前，在对橡胶的耐老化、耐磨损等性能要求较高的使用环境下，所使用的橡胶常采用氯丁橡胶作为主要原料，其有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃等，还具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性。
发明内容
本发明的目的是提供一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料，由下列重量份的原料配制而成：氯丁橡胶120-140、三元乙丙橡胶20-25、聚全氟乙丙烯树脂8-10、超高分子量聚乙烯7-9、N330炭黑6-8、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯3-5、硬脂酸镁7-9、碱式硅酸铅5-7、纳米金刚石8-12、SCM晶须10-14、古马隆树脂4-6、次磺酰胺类促进剂0.4-0.6、二月桂酸二丁基锡6-8、亚乙基硫脲2-3、硫磺3-4、甲基膦酸二甲酯10-15、羟基硅油7-10、氢氧化铝8-10、过氧化二异丙苯1-2、棕刚玉微粉20-25、白榴石粉10-15。
一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在常温下将氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂投入密炼机中，加热至100-110℃，加入二分之一的N330炭黑进行混炼4-6min，接着升温至150-170℃，依次加入超高分子量聚乙烯、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、硬脂酸镁、碱式硅酸铅、二月桂酸二丁基锡、甲基膦酸二甲酯，混炼6-8min；
(2)将纳米金刚石、SCM晶须、古马隆树脂、次磺酰胺类促进剂、氢氧化铝、过氧化二异丙苯、棕刚玉微粉、白榴石粉加入羟基硅油中，搅拌成糊状浆料，然后加入剩余的N330炭黑用研磨机将浆料研磨20-30min后，装入搅拌釜中搅拌均匀，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)得到混合胶体的和步骤(2)得到的混合浆料在双辊开炼机上混炼，并加入亚乙基硫脲、硫磺等原料，混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗，进行挤出造粒；
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中，设定硫化压力为4-6Mpa，硫化的温度为135-165℃，硫化时间为5-10min，即得到所述传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料。
本发明的有益效果：
本发明使用的氯丁苯橡胶具有很好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃等，还具有较高的拉伸强度，添加的三元乙丙橡胶弥补了其稳定性差的缺点，使用二月桂酸二丁基锡与古马隆树脂等一起构成粘合体系，对橡胶与纤维的粘合起着重要作用，提高橡胶制品的硬度，添加的纳米金刚石、SCM晶须、棕刚玉微粉、白榴石粉与聚全氟乙丙烯树脂、超高分子量聚乙烯搭配，提高橡胶耐磨性的同时减少了增塑剂的用量，增加橡胶的柔韧性，添加的甲基膦酸二甲酯、氢氧化铝等其他添加剂可以改善橡胶的阻燃性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料，由下列重量份(kg)的原料配制而成：氯丁橡胶120、三元乙丙橡胶20、聚全氟乙丙烯树脂8、超高分子量聚乙烯7、N330炭黑6、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯3、硬脂酸镁7、碱式硅酸铅5、纳米金刚石8、SCM晶须10、古马隆树脂4、次磺酰胺类促进剂0.4、二月桂酸二丁基锡6、亚乙基硫脲2、硫磺3、甲基膦酸二甲酯10、羟基硅油7、氢氧化铝8、过氧化二异丙苯1、棕刚玉微粉20、白榴石粉10。
一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在常温下将氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂投入密炼机中，加热至100-110℃，加入二分之一的N330炭黑进行混炼4-6min，接着升温至150-170℃，依次加入超高分子量聚乙烯、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、硬脂酸镁、碱式硅酸铅、二月桂酸二丁基锡、甲基膦酸二甲酯，混炼6-8min；
(2)将纳米金刚石、SCM晶须、古马隆树脂、次磺酰胺类促进剂、氢氧化铝、过氧化二异丙苯、棕刚玉微粉、白榴石粉加入羟基硅油中，搅拌成糊状浆料，然后加入剩余的N330炭黑用研磨机将浆料研磨20-30min后，装入搅拌釜中搅拌均匀，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)得到混合胶体的和步骤(2)得到的混合浆料在双辊开炼机上混炼，并加入亚乙基硫脲、硫磺等原料，混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗，进行挤出造粒；
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中，设定硫化压力为4-6Mpa，硫化的温度为135-165℃，硫化时间为5-10min，即得到所述传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料。
实施例2：
一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料，由下列重量份(kg)的原料配制而成：氯丁橡胶130、三元乙丙橡胶22.5、聚全氟乙丙烯树脂9、超高分子量聚乙烯8、N330炭黑7、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯4、硬脂酸镁8、碱式硅酸铅6、纳米金刚石10、SCM晶须12、古马隆树脂5、次磺酰胺类促进剂0.5、二月桂酸二丁基锡7、亚乙基硫脲2.5、硫磺3.5、甲基膦酸二甲酯12、羟基硅油8.5、氢氧化铝9、过氧化二异丙苯1.5、棕刚玉微粉22.5、白榴石粉12.5。
制备方法同实施例1。
实施例3：
一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料，由下列重量份(kg)的原料配制而成：氯丁橡胶140、三元乙丙橡胶25、聚全氟乙丙烯树脂10、超高分子量聚乙烯9、N330炭黑8、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯5、硬脂酸镁9、碱式硅酸铅7、纳米金刚石12、SCM晶须14、古马隆树脂6、次磺酰胺类促进剂0.6、二月桂酸二丁基锡8、亚乙基硫脲3、硫磺4、甲基膦酸二甲酯15、羟基硅油10、氢氧化铝10、过氧化二异丙苯2、棕刚玉微粉25、白榴石粉15。
制备方法同实施例1。
上述实施例1-3制得的传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料的性能检测结果如下表所示：
表1实施例1-3制得的传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料
实施例1 实施例2 实施例3
氧指数(％) 48 46 45
邵氏硬度 58 54 56
拉伸强度，Mpa 19.3 19.6 19.4
撕裂强度，N/mm 95 98 92
泰伯磨耗量(mg/1000rev) 6.1 5.6 5.8

Claims (2)

1.一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：氯丁橡胶120-140、三元乙丙橡胶20-25、聚全氟乙丙烯树脂8-10、超高分子量聚乙烯7-9、N330炭黑6-8、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯3-5、硬脂酸镁7-9、碱式硅酸铅5-7、纳米金刚石8-12、SCM晶须10-14、古马隆树脂4-6、次磺酰胺类促进剂0.4-0.6、二月桂酸二丁基锡6-8、亚乙基硫脲2-3、硫磺3-4、甲基膦酸二甲酯10-15、羟基硅油7-10、氢氧化铝8-10、过氧化二异丙苯1-2、棕刚玉微粉20-25、白榴石粉10-15。
2.根据权利要求1所述的一种传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在常温下将氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、聚全氟乙丙烯树脂投入密炼机中，加热至100-110℃，加入二分之一的N330炭黑进行混炼4-6min，接着升温至150-170℃，依次加入超高分子量聚乙烯、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、硬脂酸镁、碱式硅酸铅、二月桂酸二丁基锡、甲基膦酸二甲酯，混炼6-8min；
(2)将纳米金刚石、SCM晶须、古马隆树脂、次磺酰胺类促进剂、氢氧化铝、过氧化二异丙苯、棕刚玉微粉、白榴石粉加入羟基硅油中，搅拌成糊状浆料，然后加入剩余的N330炭黑用研磨机将浆料研磨20-30min后，装入搅拌釜中搅拌均匀，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)得到混合胶体的和步骤(2)得到的混合浆料在双辊开炼机上混炼，并加入亚乙基硫脲、硫磺等原料，混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗，进行挤出造粒；
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中，设定硫化压力为4-6Mpa，硫化的温度为135-165℃，硫化时间为5-10min，即得到所述传送皮带用高弹性耐磨氯丁橡胶材料。
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