CN105504687A - 一种无心磨床用橡胶导轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无心磨床用橡胶导轮，原料按重量份包括：天然橡胶25～45，三元乙丙橡胶14～35，丁苯橡胶24～35，氧化锌1.5～2.5，硫磺1～3，过氧化二异丙苯1～2.5，促进剂CBS？0.4～1.4，促进剂NOBS？0.5～1.8，促进剂ZBX？1～2.1，改性环氧树脂20～36，改性四氧化三铁15～32，白炭黑30～38，滑石粉6～14，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.5～3.8，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.2～1.2，己内酰胺0.7～1.4，纳米陶瓷微球18～26，钛白粉8～13，高岭土5～10，硬脂酸2～3.8，松焦油0.2～1.5，微晶石蜡1～3，古马隆0.5～1.5等。

Description

一种无心磨床用橡胶导轮
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种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。
本发明提出的一种无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶25～45份，三元乙丙橡胶14～35份，丁苯橡胶24～35份，氧化锌1.5～2.5份，硫磺1～3份，过氧化二异丙苯1～2.5份，促进剂CBS0.4～1.4份，促进剂NOBS0.5～1.8份，促进剂ZBX1～2.1份，改性环氧树脂20～36份，改性四氧化三铁15～32份，白炭黑30～38份，滑石粉6～14份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.5～3.8份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.2～1.2份，己内酰胺0.7～1.4份，纳米陶瓷微球18～26份，钛白粉8～13份，高岭土5～10份，硬脂酸2～3.8份，松焦油0.2～1.5份，微晶石蜡1～3份，古马隆0.5～1.5份，防老剂4010NA0.5～1.5份，防老剂MB1.5～3份，防老剂A1.5～3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10～14份六水合三氯化铁、30～55份乙二醇混合均匀，加入8～16份乙酸铵搅拌40～80min，送入水热反应釜中，205～225℃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100～180份浓度为11.5～13.5mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散20～60min，加热至85～95℃，加入3～10份石蜡搅拌15～35min，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50～80份氯仿混合超声30～55min，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75～120份浓度为2～4wt%的草酸震荡10～30min，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40～70份水性环氧树脂乳液、5～15份邻苯二甲酸二丁酯、60～90份去离子水、0.5～0.9份间苯二酚、0.5～1.8份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为900～1200r/min，搅拌时间为50～100min，得到水包油预制料；
按重量份将5～15份尿素、10～20份浓度为15～22wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至8.5～9.6，加热至88～92℃搅拌1～3h，送入由5～15份水包油预制料、5～15份浓度为1～1.6mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌8～14h，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、0.5～1.5份邻苯二甲酸酐、60～100份去离子水、1.5～2.5份间苯二酚、0.5～1.2份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1100～1400r/min，搅拌时间为20～40min，送入由8～14份水包油预制料、1～2.5份浓度为0.6～1.2mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌2～6h，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、丁苯橡胶的重量比为30～34：20～26：28～32。
优选地，改性环氧树脂、改性四氧化三铁的重量比为28～30：18～25。
优选地，改性环氧树脂、改性四氧化三铁、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、己内酰胺的重量比为28～30：18～25：2.8～3.1：0.8～1：1.1～1.3。
优选地，所述的无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶30～34份，三元乙丙橡胶20～26份，丁苯橡胶28～32份，氧化锌1.8～2.2份，硫磺1.5～2.2份，过氧化二异丙苯1.6～2份，促进剂CBS0.8～1.2份，促进剂NOBS1～1.4份，促进剂ZBX1.4～1.9份，改性环氧树脂28～30份，改性四氧化三铁18～25份，白炭黑34～36份，滑石粉10～12份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.8～3.1份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.8～1份，己内酰胺1.1～1.3份，纳米陶瓷微球22～24份，钛白粉10～12份，高岭土6～8份，硬脂酸2.6～3份，松焦油0.6～0.8份，微晶石蜡1.5～2份，古马隆0.9～1.2份，防老剂4010NA0.7～0.9份，防老剂MB2～2.4份，防老剂A2～2.4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CBS、促进剂NOBS、促进剂ZBX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、纳米陶瓷微球、钛白粉、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、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、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、纳米陶瓷微球、钛白粉、高岭土协同作用，使本发明不仅耐磨损，冲击强度、刚性、拉伸强度及硬度大，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二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、己内酰胺的作用下，与白炭黑、滑石粉、纳米陶瓷微球、钛白粉、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。
松焦油、微晶石蜡、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。松焦油、微晶石蜡、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。而松焦油、微晶石蜡、古马隆与加入的防老剂4010NA、防老剂MB、防老剂A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
一种无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶25份，三元乙丙橡胶35份，丁苯橡胶24份，氧化锌2.5份，硫磺1份，过氧化二异丙苯2.5份，促进剂CBS0.4份，促进剂NOBS1.8份，促进剂ZBX1份，改性环氧树脂36份，改性四氧化三铁15份，白炭黑38份，滑石粉6份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺3.8份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.2份，己内酰胺1.4份，纳米陶瓷微球18份，钛白粉13份，高岭土5份，硬脂酸3.8份，松焦油0.2份，微晶石蜡3份，古马隆0.5份，防老剂4010NA1.5份，防老剂MB1.5份，防老剂A3份。
实施例2
一种无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶45份，三元乙丙橡胶14份，丁苯橡胶35份，氧化锌1.5份，硫磺3份，过氧化二异丙苯1份，促进剂CBS1.4份，促进剂NOBS0.5份，促进剂ZBX2.1份，改性环氧树脂20份，改性四氧化三铁32份，白炭黑30份，滑石粉14份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.5份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯1.2份，己内酰胺0.7份，纳米陶瓷微球26份，钛白粉8份，高岭土10份，硬脂酸2份，松焦油1.5份，微晶石蜡1份，古马隆1.5份，防老剂4010NA0.5份，防老剂MB3份，防老剂A1.5份。
实施例3
一种无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶30份，三元乙丙橡胶26份，丁苯橡胶28份，氧化锌2.2份，硫磺1.5份，过氧化二异丙苯2份，促进剂CBS0.8份，促进剂NOBS1.4份，促进剂ZBX1.4份，改性环氧树脂30份，改性四氧化三铁18份，白炭黑36份，滑石粉10份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺3.1份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.8份，己内酰胺1.3份，纳米陶瓷微球22份，钛白粉12份，高岭土6份，硬脂酸3份，松焦油0.6份，微晶石蜡2份，古马隆0.9份，防老剂4010NA0.9份，防老剂MB2份，防老剂A2.4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、55份乙二醇混合均匀，加入8份乙酸铵搅拌80min，送入水热反应釜中，205℃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100份浓度为13.5mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散20min，加热至95℃，加入3份石蜡搅拌35min，冷却，静置2天，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入80份氯仿混合超声30min，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120份浓度为2wt%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40份水性环氧树脂乳液、15份邻苯二甲酸二丁酯、60份去离子水、0.9份间苯二酚、0.5份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌时间为50min，得到水包油预制料；
按重量份将15份尿素、10份浓度为22wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至8.5，加热至92℃搅拌1h，送入由15份水包油预制料、5份浓度为1.6mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌8h，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、1.5份邻苯二甲酸酐、60份去离子水、2.5份间苯二酚、0.5份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1400r/min，搅拌时间为20min，送入由14份水包油预制料、1份浓度为1.2mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌2h，过滤，洗涤，干燥，得到改性环氧树脂。
实施例4
一种无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶34份，三元乙丙橡胶20份，丁苯橡胶32份，氧化锌1.8份，硫磺2.2份，过氧化二异丙苯1.6份，促进剂CBS1.2份，促进剂NOBS1份，促进剂ZBX1.9份，改性环氧树脂28份，改性四氧化三铁25份，白炭黑34份，滑石粉12份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.8份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯1份，己内酰胺1.1份，纳米陶瓷微球24份，钛白粉10份，高岭土8份，硬脂酸2.6份，松焦油0.8份，微晶石蜡1.5份，古马隆1.2份，防老剂4010NA0.7份，防老剂MB2.4份，防老剂A2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、30份乙二醇混合均匀，加入16份乙酸铵搅拌40min，送入水热反应釜中，225℃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180份浓度为11.5mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散60min，加热至85℃，加入10份石蜡搅拌15min，冷却，静置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75份浓度为4wt%的草酸震荡10min，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70份水性环氧树脂乳液、5份邻苯二甲酸二丁酯、90份去离子水、0.5份间苯二酚、1.8份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌时间为100min，得到水包油预制料；
按重量份将5份尿素、20份浓度为15wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至9.6，加热至88℃搅拌3h，送入由5份水包油预制料、15份浓度为1mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌14h，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份邻苯二甲酸酐、100份去离子水、1.5份间苯二酚、1.2份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1100r/min，搅拌时间为40min，送入由8份水包油预制料、2.5份浓度为0.6mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌6h，过滤，洗涤，干燥，得到改性环氧树脂。
实施例5
一种无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括：天然橡胶32份，三元乙丙橡胶23份，丁苯橡胶30份，氧化锌2份，硫磺2份，过氧化二异丙苯1.8份，促进剂CBS1份，促进剂NOBS1.2份，促进剂ZBX1.6份，改性环氧树脂29份，改性四氧化三铁21份，白炭黑35份，滑石粉11份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺3份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.9份，己内酰胺1.2份，纳米陶瓷微球23份，钛白粉11份，高岭土7份，硬脂酸2.8份，松焦油0.7份，微晶石蜡1.8份，古马隆1份，防老剂4010NA0.8份，防老剂MB2.2份，防老剂A2.2份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备：
按重量份将12份六水合三氯化铁、42份乙二醇混合均匀，加入12份乙酸铵搅拌60min，送入水热反应釜中，215℃反应13h，冷却，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入140份浓度为12.5mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散40min，加热至90℃，加入7份石蜡搅拌25min，冷却，静置3.5天，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入60份氯仿混合超声40min，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100份浓度为3wt%的草酸震荡20min，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55份水性环氧树脂乳液、10份邻苯二甲酸二丁酯、75份去离子水、0.6份间苯二酚、1.2份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间为80min，得到水包油预制料；
按重量份将10份尿素、15份浓度为20wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至9，加热至90℃搅拌2h，送入由10份水包油预制料、10份浓度为1.3mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌11h，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份邻苯二甲酸酐、80份去离子水、2份间苯二酚、0.8份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1300r/min，搅拌时间为30min，送入由11份水包油预制料、2份浓度为0.9mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌6h，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25～45份，三元乙丙橡胶14～35份，丁苯橡胶24～35份，氧化锌1.5～2.5份，硫磺1～3份，过氧化二异丙苯1～2.5份，促进剂CBS0.4～1.4份，促进剂NOBS0.5～1.8份，促进剂ZBX1～2.1份，改性环氧树脂20～36份，改性四氧化三铁15～32份，白炭黑30～38份，滑石粉6～14份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.5～3.8份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.2～1.2份，己内酰胺0.7～1.4份，纳米陶瓷微球18～26份，钛白粉8～13份，高岭土5～10份，硬脂酸2～3.8份，松焦油0.2～1.5份，微晶石蜡1～3份，古马隆0.5～1.5份，防老剂4010NA0.5～1.5份，防老剂MB1.5～3份，防老剂A1.5～3份。
2.根据权利要求1所述的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10～14份六水合三氯化铁、30～55份乙二醇混合均匀，加入8～16份乙酸铵搅拌40～80min，送入水热反应釜中，205～225℃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100～180份浓度为11.5～13.5mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散20～60min，加热至85～95℃，加入3～10份石蜡搅拌15～35min，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50～80份氯仿混合超声30～55min，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75～120份浓度为2～4wt%的草酸震荡10～30min，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40～70份水性环氧树脂乳液、5～15份邻苯二甲酸二丁酯、60～90份去离子水、0.5～0.9份间苯二酚、0.5～1.8份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为900～1200r/min，搅拌时间为50～100min，得到水包油预制料；
按重量份将5～15份尿素、10～20份浓度为15～22wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至8.5～9.6，加热至88～92℃搅拌1～3h，送入由5～15份水包油预制料、5～15份浓度为1～1.6mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌8～14h，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、0.5～1.5份邻苯二甲酸酐、60～100份去离子水、1.5～2.5份间苯二酚、0.5～1.2份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1100～1400r/min，搅拌时间为20～40min，送入由8～14份水包油预制料、1～2.5份浓度为0.6～1.2mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌2～6h，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、丁苯橡胶的重量比为30～34：20～26：28～32。
5.根据权利要求1-4任一项所述的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28～30：18～25。
6.根据权利要求1-5任一项所述的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、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、己内酰胺的重量比为28～30：18～25：2.8～3.1：0.8～1：1.1～1.3。
7.根据权利要求1-6任一项所述的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30～34份，三元乙丙橡胶20～26份，丁苯橡胶28～32份，氧化锌1.8～2.2份，硫磺1.5～2.2份，过氧化二异丙苯1.6～2份，促进剂CBS0.8～1.2份，促进剂NOBS1～1.4份，促进剂ZBX1.4～1.9份，改性环氧树脂28～30份，改性四氧化三铁18～25份，白炭黑34～36份，滑石粉10～12份，二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺2.8～3.1份，双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.8～1份，己内酰胺1.1～1.3份，纳米陶瓷微球22～24份，钛白粉10～12份，高岭土6～8份，硬脂酸2.6～3份，松焦油0.6～0.8份，微晶石蜡1.5～2份，古马隆0.9～1.2份，防老剂4010NA0.7～0.9份，防老剂MB2～2.4份，防老剂A2～2.4份。
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