CN106009121A - 耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法 - Google Patents

耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法，其中所述制备方法包括：将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴；将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干，得到炭黑；将丁苯橡胶、天然橡胶、上述改性后的炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶；解决了普通橡胶的耐磨性能较弱，制得的产品长时间使用后容易发生磨损现象，导致其使用寿命大大缩短的问题。

Description

耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶生产领域，具体地，涉及耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法。
背景技术
橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。普通橡胶的耐磨性能较弱，制得的产品长时间使用后容易发生磨损现象，导致其使用寿命大大缩短。
因此，提供一种耐磨性能较强，能大大提高其使用寿命的耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法，解决了普通橡胶的耐磨性能较弱，制得的产品长时间使用后容易发生磨损现象，导致其使用寿命大大缩短的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐磨橡胶组合物，其中，所述耐磨橡胶组合物包括：丁苯橡胶、天然橡胶、炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂；其中，
相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为60-80重量份，所述炭黑的用量为10-18重量份，所述碳酸钙的用量为5-10重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3-10重量份，所述防老剂的用量为1-4重量份，所述促进剂的用量为1-4重量份。
本发明还提供了一种耐磨橡胶的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴；
(2)将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干，得到炭黑；
(3)将丁苯橡胶、天然橡胶、上述改性后的炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶；其中，
上述各原料的配比为：相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为60-80重量份，所述炭黑的用量为10-18重量份，所述碳酸钙的用量为5-10重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3-10重量份，所述防老剂的用量为1-4重量份，所述促进剂的用量为1-4重量份。
通过上述技术方案，本发明提供了耐磨橡胶组合物和耐磨橡胶的制备方法，其中所述制备方法包括：将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴；将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干，得到炭黑；将丁苯橡胶、天然橡胶、上述改性后的炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶，通过各原料之间的协同作用，使得制得的耐磨橡胶具备优良的耐磨性能和机械强度，大大提高了橡胶的使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种耐磨橡胶组合物，所述耐磨橡胶组合物包括：丁苯橡胶、天然橡胶、炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂；其中，相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为60-80重量份，所述炭黑的用量为10-18重量份，所述碳酸钙的用量为5-10重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3-10重量份，所述防老剂的用量为1-4重量份，所述促进剂的用量为1-4重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的耐磨橡胶具备更为优良的耐磨能力和机械强度，相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为65-75重量份，所述炭黑的用量为12-16重量份，所述碳酸钙的用量为6-8重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为5-7重量份，所述防老剂的用量为2-3重量份，所述促进剂的用量为2-3重量份。
所述炭黑可以使用本领域人员常规使用的类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高耐磨能力和机械强度，所述炭黑的粒径为15-20nm。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高耐磨能力和机械强度，所述聚对苯二甲酸丁二酯的重均分子量为30000-40000。
本发明还提供了一种耐磨橡胶的制备方法，所述制备方法包括：将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴；将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干，得到改性后的炭黑；将丁苯橡胶、天然橡胶、上述改性后的炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶；其中，上述各原料的配比为：相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为60-80重量份，所述炭黑的用量为10-18重量份，所述碳酸钙的用量为5-10重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3-10重量份，所述防老剂的用量为1-4重量份，所述促进剂的用量为1-4重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的耐磨橡胶具备更为优良的耐磨能力和机械强度，相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为65-75重量份，所述炭黑的用量为12-16重量份，所述碳酸钙的用量为6-8重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为5-7重量份，所述防老剂的用量为2-3重量份，所述促进剂的用量为2-3重量份。
为了提高炭黑和丁苯橡胶、天然橡胶的相容性，从而进一步提高制得的橡胶的耐磨性能和机械强度，本发明对使用的炭黑进行改性处理，在改性处理中，水浴的温度为55-65℃，水浴的时间为20-30min，烘干的温度为70-80℃。
所述炭黑可以使用本领域人员常规使用的类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高耐磨能力和机械强度，所述炭黑的粒径为15-20nm。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，丁苯橡胶为齐胜塑胶有限公司提供的牌号为1401(YH-792)的市售品，天然橡胶为厦门首庆贸易有限公司提供的牌号为STR10的市售品，炭黑为天津亿博瑞化工有限公司提供的型号为N134的市售品(粒径为15-20nm)，防老剂为南通新长化学有限公司提供的牌号为MC445的市售品，促进剂为南通新长化学有限公司提供的牌号为NS的市售品，聚对苯二甲酸丁二酯为金盛达化工公司提供的市售品(重均分子量为30000-40000)。
实施例1
将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴(水浴的温度为55℃，时间为20min)；将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干(温度为70℃)，得到改性后的炭黑；将100g丁苯橡胶、65g天然橡胶、12g上述改性后的炭黑、6g碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶A1。
实施例2
将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴(水浴的温度为65℃，时间为30min)；将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干(温度为80℃)，得到改性后的炭黑；将100g丁苯橡胶、75g天然橡胶、16g上述改性后的炭黑、8g碳酸钙、7g聚对苯二甲酸丁二酯、3g防老剂和3g促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶A2。
实施例3
将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴(水浴的温度为60℃，时间为25min)；将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干(温度为75℃)，得到改性后的炭黑；将100g丁苯橡胶、70g天然橡胶、14g上述改性后的炭黑、7g碳酸钙、6g聚对苯二甲酸丁二酯、2.5g防老剂和2.5g促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶A3。
实施例4
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，丁苯橡胶的用量为100g，所述天然橡胶的用量为60g，所述炭黑的用量为10g，所述碳酸钙的用量为5g，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3g，所述防老剂的用量为1g，所述促进剂的用量为1g，得到耐磨橡胶A4。
实施例5
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，丁苯橡胶的用量为100g，所述天然橡胶的用量为80g，所述炭黑的用量为18g，所述碳酸钙的用量为10g，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为10g，所述防老剂的用量为4g，所述促进剂的用量为4g，得到耐磨橡胶A5。
对比例1
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，丁苯橡胶的用量为100g，所述天然橡胶的用量为50g，所述炭黑的用量为8g，所述碳酸钙的用量为3g，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为2g，所述防老剂的用量为0.5g，所述促进剂的用量为0.5g，得到耐磨橡胶D1。
对比例2
按照实施例1的方法进行制备，不同的是，丁苯橡胶的用量为100g，所述天然橡胶的用量为90g，所述炭黑的用量为22g，所述碳酸钙的用量为14g，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为14g，所述防老剂的用量为7g，所述促进剂的用量为7g，得到耐磨橡胶D2。
测试例1
将制得的耐磨橡胶A1-A5、D1和D2分别置于具有一定粗糙度的台面上摩擦10min，贯穿其表面的磨损情况，结果如表1。
表1
实施例编号 表面磨损情况 扯断强度(kg/cm2)
A1 无肉眼可见磨损 280
A2 无肉眼可见磨损 285
A3 无肉眼可见磨损 290
A4 轻微磨损 240
A5 轻微磨损 260
D1 严重磨损 190
D2 严重磨损 180
通过上表数据可以看出，在本发明范围内制得的耐磨橡胶A1-A5经测试后，表面无肉眼可见的磨损或者出现轻微磨损，而在本发明范围外制得的耐磨橡胶出现严重磨损，说明A1-A5的耐磨性能要优于D1和D2，且A1-A5的扯断强度要高于D1和D2，说明A1-A5的机械强度要高于D1和D2，同时，在本发明优选的范围内制得的耐磨橡胶性能更优。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述耐磨橡胶组合物包括：丁苯橡胶、天然橡胶、炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂；其中，
相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为60-80重量份，所述炭黑的用量为10-18重量份，所述碳酸钙的用量为5-10重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3-10重量份，所述防老剂的用量为1-4重量份，所述促进剂的用量为1-4重量份。
2.根据权利要求1所述的耐磨橡胶组合物，其特征在于，相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为65-75重量份，所述炭黑的用量为12-16重量份，所述碳酸钙的用量为6-8重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为5-7重量份，所述防老剂的用量为2-3重量份，所述促进剂的用量为2-3重量份。
3.根据权利要求1所述的耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述炭黑的粒径为15-20nm。
4.根据权利要求1所述的耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二酯的重均分子量为30000-40000。
5.一种耐磨橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将炭黑与过氧化氢混合形成混合液M，将混合液M进行水浴；
(2)将混合液M过滤，得到滤渣，将所述滤渣冲洗、烘干，得到改性后的炭黑；
(3)将丁苯橡胶、天然橡胶、上述改性后的炭黑、碳酸钙、聚对苯二甲酸丁二酯、防老剂和促进剂混合后混炼，得到耐磨橡胶；其中，
上述各原料的配比为：相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为60-80重量份，所述炭黑的用量为10-18重量份，所述碳酸钙的用量为5-10重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为3-10重量份，所述防老剂的用量为1-4重量份，所述促进剂的用量为1-4重量份。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，相对于100重量份的丁苯橡胶，所述天然橡胶的用量为65-75重量份，所述炭黑的用量为12-16重量份，所述碳酸钙的用量为6-8重量份，所述聚对苯二甲酸丁二酯的用量为5-7重量份，所述防老剂的用量为2-3重量份，所述促进剂的用量为2-3重量份。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水浴的温度为55-65℃，水浴的时间为20-30min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为70-80℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述炭黑的粒径为15-20nm。
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