CN105462085A - 一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶28~50,三元乙丙橡胶20~40,丁苯橡胶5~18,氧化锌1.5~3.5,硫磺1.8~2.6,过氧化二异丙苯0.8~1.8,促进剂CZ?0.8~1.9,促进剂MZ?0.5~1.5,促进剂H?1~1.6,改性环氧树脂25~35,改性四氧化三铁30~50,白炭黑20~45,滑石粉4~12,3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5~2.5,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1~1.8,己内酰胺0.5~2.5,纳米玻璃纤维8~19,石墨烯8~18,高岭土8~17,硬脂酸0.5~1.7,歧化松香0.5~1.8,煤焦油0.5~1.8等。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮。
背景技术
无心磨床又称为无心外圆磨床,工件支承在橡胶导轮与拖架之间,由橡胶导轮驱动工件旋转,随着现代科学技术的高速发展,机械加工精度和生产效率大幅提高,传统的橡胶导轮已远远满足不了现代机械磨削行业的高质量需求,目前市场上的橡胶导轮硬度在中硬范围,不适宜硬质合金的磨削,另外在高温条件下高硬度工件通过时,会对橡胶导轮留下划痕,费财费力。
发明内容
本发明提出了一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,硬度高,耐高温,耐磨损,表面光滑,力学性能优异,使用寿命长。
本发明提出的一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶28~50份,三元乙丙橡胶20~40份,丁苯橡胶5~18份,氧化锌1.5~3.5份,硫磺1.8~2.6份,过氧化二异丙苯0.8~1.8份,促进剂CZ0.8~1.9份,促进剂MZ0.5~1.5份,促进剂H1~1.6份,改性环氧树脂25~35份,改性四氧化三铁30~50份,白炭黑20~45份,滑石粉4~12份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5~2.5份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1~1.8份,己内酰胺0.5~2.5份,纳米玻璃纤维8~19份,石墨烯8~18份,高岭土8~17份,硬脂酸0.5~1.7份,歧化松香0.5~1.8份,煤焦油0.5~1.8份,古马隆0.5~1.8份,防老剂2640.8~1.4份,防老剂RD0.8~1.4份,防老剂WH-020.8~1.4份。
优选地,所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8~14份六水合三氯化铁、40~80份乙二醇混合均匀,加入10~20份乙酸铵搅拌30~80min,送入水热反应釜中,220~250℃反应10~16h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入80~110份浓度为11~13mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散25~55min,加热至70~88℃,加入5~15份石蜡搅拌18~29min,冷却,静置0.5~2.5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入50~90份氯仿混合超声35~55min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入80~110份浓度为2.5~5wt%的草酸震荡30~60min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
优选地,所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50~120份水性环氧树脂乳液、5~12份邻苯二甲酸二丁酯、50~100份去离子水、0.5~1.5份间苯二酚、0.5~1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1200~1600r/min,搅拌时间为30~65min,得到水包油预制料;
按重量份将15~35份尿素、8~16份浓度为30~40wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至10~11,加热至90~96℃搅拌1h,送入由10~20份水包油预制料、5~9份浓度为0.5~1mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2~7h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5~1.2份顺丁烯二酸酐、60~100份去离子水、0.8~1.6份间苯二酚、0.5~1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000~1300r/min,搅拌时间为20~40min,送入由8~13份水包油预制料、1.5~2.5份浓度为0.5~1.2mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌1.5~3.5h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
优选地,天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氧化锌的重量比为40~44:30~35:10~14:2~2.6。
优选地,改性环氧树脂、改性四氧化三铁的重量比为28~30:40~44。
优选地,改性环氧树脂、改性四氧化三铁、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺的重量比为28~30:40~44:2~2.3:1.2~1.5:1~1.6。
优选地,所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶40~44份,三元乙丙橡胶30~35份,丁苯橡胶10~14份,氧化锌2~2.6份,硫磺2.2~2.4份,过氧化二异丙苯1~1.4份,促进剂CZ1.2~1.6份,促进剂MZ1~1.2份,促进剂H1~1.2份,改性环氧树脂28~30份,改性四氧化三铁40~44份,白炭黑30~36份,滑石粉8~10份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2~2.3份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.2~1.5份,己内酰胺1~1.6份,纳米玻璃纤维12~15份,石墨烯12~15份,高岭土12~15份,硬脂酸1.2~1.5份,歧化松香1.3~1.6份,煤焦油0.8~1.2份,古马隆1.3~1.5份,防老剂2641.1~1.3份,防老剂RD1.1~1.3份,防老剂WH-021.1~1.3份。
本发明中,三元乙丙橡胶主链饱和,耐老化性好,侧链中含不饱和双键,密度小,填充度高,天然橡胶主链有一个侧甲基,容易发生重排,耐热性不好,丁苯橡胶耐磨、耐热、耐老化,但粘着性差,变形率大,通过采用氧化锌、硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂CZ、促进剂MZ、促进剂H组成的硫化体系硫化,使本发明耐高温,硬度高,耐磨损性好,耐老化性能极为优异;采用白炭黑、滑石粉、纳米玻璃纤维、石墨烯、高岭土发生协同作用,填充性好,与改性环氧树脂、改性四氧化三铁、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺有机结合,使本发明密度极高,可有效避免出现气孔现象,大大提高使本发明光滑度。
而改性四氧化三铁独特的内部空腔结构,壳层厚薄适中,结构稳定,具有良好的流动性与机械强度,独特的机构不仅可容纳原料中其余组分,而且允许大分子的释放,与原料中白炭黑、滑石粉、纳米玻璃纤维、石墨烯、高岭土产生协同作用,使本发明不仅耐磨损,冲击强度、刚性、拉伸强度及硬度大,而且收缩率小,使本发明使用寿命长。
改性环氧树脂通过双层包膜,水包油预制料外层通过包覆形成水包油单包覆预制料,再次在水包油单包覆预制料外进行包覆得到改性环氧树脂,使本发明在受到高温挤压时破裂,内层水性环氧树脂乳液可与固化剂反应,对裂纹及时修复,耐热稳定性极为优异,使用寿命长,水性环氧树脂乳液在3-氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺的作用下,与白炭黑、滑石粉、纳米玻璃纤维、石墨烯、高岭土有机结合,即使在极高温下受到挤压破裂,使本发明也可及时修复,而且修复后硬度高;另外改性环氧树脂极高温下破裂时,部分水性环氧树脂乳液可与天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶中双键结合,而且结合力强,使本发明耐磨性、硬度及热稳定性进一步增强,另外反应后产物进一步流入改性四氧化三铁独特的内部空腔结构,物料间相互结合力进一步增强,耐磨、硬度与热稳定性进一步增强,力学性能极为优异,而被改性四氧化三铁包覆的物料极不易被热氧化,使本发明耐老化性能好,使用寿命进一步增强。
歧化松香、煤焦油、古马隆协同作用可有效降低使本发明弹性,提高塑性,提高成型料粘性,使本发明组织更加均匀,使整体硬度更加一致。歧化松香、煤焦油、古马隆与天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶相互配合,可有效增强天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶的运动性,应力松弛加快,使本发明耐疲劳老化性极好。而歧化松香、煤焦油、古马隆与加入的防老剂264、防老剂RD、防老剂WH-02可产生协同作用,不仅在本发明表层形成保护膜,而且可与引起降解的物质发生反应,可进一步提高本发明对氧、臭氧、光、热等损害的抵抗能力,防护作用极为优异。
具体实施方式
实施例1
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶28份,三元乙丙橡胶40份,丁苯橡胶5份,氧化锌3.5份,硫磺1.8份,过氧化二异丙苯1.8份,促进剂CZ0.8份,促进剂MZ1.5份,促进剂H1份,改性环氧树脂35份,改性四氧化三铁30份,白炭黑45份,滑石粉4份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.5份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1份,己内酰胺2.5份,纳米玻璃纤维8份,石墨烯18份,高岭土8份,硬脂酸1.7份,歧化松香0.5份,煤焦油1.8份,古马隆0.5份,防老剂2641.4份,防老剂RD0.8份,防老剂WH-021.4份。
实施例2
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶50份,三元乙丙橡胶20份,丁苯橡胶18份,氧化锌1.5份,硫磺2.6份,过氧化二异丙苯0.8份,促进剂CZ1.9份,促进剂MZ0.5份,促进剂H1.6份,改性环氧树脂25份,改性四氧化三铁50份,白炭黑20份,滑石粉12份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.8份,己内酰胺0.5份,纳米玻璃纤维19份,石墨烯8份,高岭土17份,硬脂酸0.5份,歧化松香1.8份,煤焦油0.5份,古马隆1.8份,防老剂2640.8份,防老剂RD1.4份,防老剂WH-020.8份。
实施例3
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶40份,三元乙丙橡胶35份,丁苯橡胶10份,氧化锌2.6份,硫磺2.2份,过氧化二异丙苯1.4份,促进剂CZ1.2份,促进剂MZ1.2份,促进剂H1份,改性环氧树脂30份,改性四氧化三铁40份,白炭黑36份,滑石粉8份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.3份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.2份,己内酰胺1.6份,纳米玻璃纤维12份,石墨烯15份,高岭土12份,硬脂酸1.5份,歧化松香1.3份,煤焦油1.2份,古马隆1.3份,防老剂2641.3份,防老剂RD1.1份,防老剂WH-021.3份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8六水合三氯化铁、80份乙二醇混合均匀,加入10份乙酸铵搅拌80min,送入水热反应釜中,220℃反应16h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入80份浓度为13mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散25min,加热至88℃,加入5份石蜡搅拌29min,冷却,静置0.5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入90份氯仿混合超声35min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入110份浓度为2.5wt%的草酸震荡60min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50份水性环氧树脂乳液、12份邻苯二甲酸二丁酯、50份去离子水、1.5份间苯二酚、0.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1600r/min,搅拌时间为30min,得到水包油预制料;
按重量份将35份尿素、8份浓度为40wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至10,加热至96℃搅拌1h,送入由10份水包油预制料、9份浓度为0.5mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌7h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5份顺丁烯二酸酐、100份去离子水、0.8份间苯二酚、1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000r/min,搅拌时间为40min,送入由8份水包油预制料、2.5份浓度为0.5mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌3.5h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
实施例4
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶44份,三元乙丙橡胶30份,丁苯橡胶14份,氧化锌2份,硫磺2.4份,过氧化二异丙苯1份,促进剂CZ1.6份,促进剂MZ1份,促进剂H1.2份,改性环氧树脂28份,改性四氧化三铁44份,白炭黑30份,滑石粉10份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.5份,己内酰胺1份,纳米玻璃纤维15份,石墨烯12份,高岭土15份,硬脂酸1.2份,歧化松香1.6份,煤焦油0.8份,古马隆1.5份,防老剂2641.1份,防老剂RD1.3份,防老剂WH-021.1份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将14份六水合三氯化铁、40份乙二醇混合均匀,加入20份乙酸铵搅拌30min,送入水热反应釜中,250℃反应10h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入110份浓度为11mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散55min,加热至70℃,加入15份石蜡搅拌18min,冷却,静置2.5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入50份氯仿混合超声55min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入80份浓度为5wt%的草酸震荡30min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将120份水性环氧树脂乳液、5份邻苯二甲酸二丁酯、100份去离子水、0.5份间苯二酚、1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1200r/min,搅拌时间为65min,得到水包油预制料;
按重量份将15份尿素、16份浓度为30wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至11,加热至90℃搅拌1h,送入由20份水包油预制料、5份浓度为1mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、1.2份顺丁烯二酸酐、60份去离子水、1.6份间苯二酚、0.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1300r/min,搅拌时间为20min,送入由13份水包油预制料、1.5份浓度为1.2mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌1.5h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
实施例5
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶42份,三元乙丙橡胶32份,丁苯橡胶12份,氧化锌2.3份,硫磺2.3份,过氧化二异丙苯1.2份,促进剂CZ1.4份,促进剂MZ1.1份,促进剂H1.1份,改性环氧树脂29份,改性四氧化三铁42份,白炭黑33份,滑石粉9份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.1份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.3份,己内酰胺1.3份,纳米玻璃纤维14份,石墨烯13份,高岭土14份,硬脂酸1.3份,歧化松香1.4份,煤焦油1份,古马隆1.4份,防老剂2641.2份,防老剂RD1.2份,防老剂WH-021.2份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将10份六水合三氯化铁、60份乙二醇混合均匀,加入15份乙酸铵搅拌55min,送入水热反应釜中,240℃反应14h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入100份浓度为12mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散40min,加热至80℃,加入10份石蜡搅拌24min,冷却,静置1.5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入70份氯仿混合超声45min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入95份浓度为4wt%的草酸震荡45min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将100份水性环氧树脂乳液、8份邻苯二甲酸二丁酯、80份去离子水、1份间苯二酚、1份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1400r/min,搅拌时间为45min,得到水包油预制料;
按重量份将25份尿素、12份浓度为35wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至10.5,加热至93℃搅拌1h,送入由15份水包油预制料、7份浓度为0.8mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌4.5h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、1份顺丁烯二酸酐、80份去离子水、1.2份间苯二酚、1份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1200r/min,搅拌时间为30min,送入由10份水包油预制料、2份浓度为1mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2.5h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
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 (7)
1.一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,其原料按重量份包括:天然橡胶28~50份,三元乙丙橡胶20~40份,丁苯橡胶5~18份,氧化锌1.5~3.5份,硫磺1.8~2.6份,过氧化二异丙苯0.8~1.8份,促进剂CZ0.8~1.9份,促进剂MZ0.5~1.5份,促进剂H1~1.6份,改性环氧树脂25~35份,改性四氧化三铁30~50份,白炭黑20~45份,滑石粉4~12份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5~2.5份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1~1.8份,己内酰胺0.5~2.5份,纳米玻璃纤维8~19份,石墨烯8~18份,高岭土8~17份,硬脂酸0.5~1.7份,歧化松香0.5~1.8份,煤焦油0.5~1.8份,古马隆0.5~1.8份,防老剂2640.8~1.4份,防老剂RD0.8~1.4份,防老剂WH-020.8~1.4份。
2.根据权利要求1所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8~14份六水合三氯化铁、40~80份乙二醇混合均匀,加入10~20份乙酸铵搅拌30~80min,送入水热反应釜中,220~250℃反应10~16h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入80~110份浓度为11~13mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散25~55min,加热至70~88℃,加入5~15份石蜡搅拌18~29min,冷却,静置0.5~2.5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入50~90份氯仿混合超声35~55min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入80~110份浓度为2.5~5wt%的草酸震荡30~60min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
3.根据权利要求1或2所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50~120份水性环氧树脂乳液、5~12份邻苯二甲酸二丁酯、50~100份去离子水、0.5~1.5份间苯二酚、0.5~1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1200~1600r/min,搅拌时间为30~65min,得到水包油预制料;
按重量份将15~35份尿素、8~16份浓度为30~40wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至10~11,加热至90~96℃搅拌1h,送入由10~20份水包油预制料、5~9份浓度为0.5~1mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2~7h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5~1.2份顺丁烯二酸酐、60~100份去离子水、0.8~1.6份间苯二酚、0.5~1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000~1300r/min,搅拌时间为20~40min,送入由8~13份水包油预制料、1.5~2.5份浓度为0.5~1.2mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌1.5~3.5h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氧化锌的重量比为40~44:30~35:10~14:2~2.6。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,改性环氧树脂、改性四氧化三铁的重量比为28~30:40~44。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,改性环氧树脂、改性四氧化三铁、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺的重量比为28~30:40~44:2~2.3:1.2~1.5:1~1.6。
7.根据权利要求1-6任一项所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮,其特征在于,其原料按重量份包括:天然橡胶40~44份,三元乙丙橡胶30~35份,丁苯橡胶10~14份,氧化锌2~2.6份,硫磺2.2~2.4份,过氧化二异丙苯1~1.4份,促进剂CZ1.2~1.6份,促进剂MZ1~1.2份,促进剂H1~1.2份,改性环氧树脂28~30份,改性四氧化三铁40~44份,白炭黑30~36份,滑石粉8~10份,3-氨基丙基三乙氧基硅烷2~2.3份,单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.2~1.5份,己内酰胺1~1.6份,纳米玻璃纤维12~15份,石墨烯12~15份,高岭土12~15份,硬脂酸1.2~1.5份,歧化松香1.3~1.6份,煤焦油0.8~1.2份,古马隆1.3~1.5份,防老剂2641.1~1.3份,防老剂RD1.1~1.3份,防老剂WH-021.1~1.3份。
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