CN106967238A - 一种耐寒耐磨橡胶新材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐寒耐磨橡胶新材料，所述耐寒耐磨橡胶新材料包括以下质量份组分：天然橡胶60‑120份、硅橡胶40‑60份、三聚氰胺树脂5‑10份、交联剂3‑7份、防老剂2‑4份、芳烃油2‑4份、白炭黑3‑7份、三氧化二铁3‑5份、耐寒剂75‑85份、碳酸钙15‑25份、相容剂1‑3份、稀土20‑30份、防冻剂2‑8份、促进剂1‑3份、增塑剂3‑5份、软化剂1‑3份、硫化剂1‑2份、抗氧化剂1‑3份、石英砂2‑8份、聚酯长丝8‑16份。本发明所述橡胶新材料具有良好的耐寒性及耐磨性能，大大增加了使用寿命；且具有耐候性、耐化学性、强度高、绝缘性能好、耐腐蚀性等优点，满足实际使用要求。

Description

一种耐寒耐磨橡胶新材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐寒耐磨橡胶新材料及其制备方法，属于新材料及制备工艺技术领域。

背景技术

新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应， 以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如，超纯硅、砷化镓研制成功，导致大规模和超大规模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上；航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24%；隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使敌方探测系统难以发现等等。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。

市场上传统的橡胶件，在寒冷的恶劣环境下，会因低温引起故障，因此橡胶制品的耐寒性显得尤为重要。比如：汽车里含有大量的橡胶密封件，当汽车在东北等非常寒冷的地区，密封件在低温的环境下，会出现弹性下降等现象，必然会发硬发脆而损坏，导致汽车漏油等不良现象，直接影响汽车的行驶安全。因此，发明一种可以在寒冷条件下正常使用且抗磨，不影响其质量的新型耐寒耐磨橡胶。具有重要的意义。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供了一种耐寒耐磨橡胶新材料，解决了现有技术中存在的问题，该橡胶新材料具有良好的耐寒性及耐磨性能，大大增加了使用寿命；且具有耐候性、耐化学性、强度高、绝缘性能好、耐腐蚀性等优点，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种耐寒耐磨橡胶新材料，所述耐寒耐磨橡胶新材料包括以下质量份的组分：天然橡胶60-120份、硅橡胶40-60份、三聚氰胺树脂5-10份、交联剂3-7份、防老剂2-4份、芳烃油2-4份、白炭黑3-7份、三氧化二铁3-5份、耐寒剂75-85份、碳酸钙15-25份、相容剂1-3份、稀土20-30份、防冻剂2-8份、促进剂1-3份、增塑剂3-5份、软化剂1-3份、硫化剂1-2份、抗氧化剂1-3份、石英砂2-8份、聚酯长丝8-16份。

作为上述技术方案的改进，所述耐寒耐磨橡胶新材料的质量份的组分为：天然橡胶90份、硅橡胶50份、三聚氰胺树脂8份、交联剂5份、防老剂3份、芳烃油3份、白炭黑5份、三氧化二铁4份、耐寒剂80份、碳酸钙20份、相容剂2份、稀土25份、防冻剂5份、促进剂2份、增塑剂4份、软化剂2份、硫化剂1.5份、抗氧化剂2份、石英砂5份、聚酯长丝12份。

具体地，所述一种耐寒耐磨橡胶新材料的制备方法如下：

步骤（1）：将上述天然橡胶、硅橡胶、三聚氰胺树脂、交联剂、防老剂、芳烃油、白炭黑、三氧化二铁、耐寒剂、碳酸钙、相容剂、稀土、防冻剂、促进剂、软化剂、硫化剂、抗氧化剂、石英砂、聚酯长丝按比例加入到高速搅拌机中，搅拌过程中分两次加入配备好的增塑剂，搅拌机转速500-700rpm，使混合材料温度升到125℃；

步骤（2）：将步骤（1）中高速搅拌机中的材料放出，加入到低速搅拌机中降温，同时加入经预热处理的天然橡胶和硅橡胶，当温度降到55度时加入相容剂，再搅拌12-18分钟,混合均匀后出料；

步骤（3）：对步骤（2）制得的混合物进行等离子电极诱导；

其中，所述等离子电极诱导为：将步骤（2）获得的混合物置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射25-45秒；

步骤（4）：将步骤（3）处理的材料放入单螺杆挤出机中，塑化温度125-165℃转速16-24rpm，经过两次热压成型，再经风冷即得本发明材料。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明提供了一种耐寒耐磨橡胶新材料，解决了现有技术中存在的问题，该橡胶新材料具有良好的耐寒性及耐磨性能，大大增加了使用寿命；且具有耐候性、耐化学性、强度高、绝缘性能好、耐腐蚀性等优点，满足实际使用要求。

附注：本发明制得的耐寒耐磨橡胶新材料具极优良的耐紫外光、耐臭氧及耐化学特性、及抗张强度及断裂延伸率大。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

实施例1

一种耐寒耐磨橡胶新材料，所述耐寒耐磨橡胶新材料包括以下质量份的组分：天然橡胶60份、硅橡胶40份、三聚氰胺树脂5份、交联剂3份、防老剂2份、芳烃油2份、白炭黑3份、三氧化二铁3份、耐寒剂75份、碳酸钙15份、相容剂1份、稀土20份、防冻剂2份、促进剂1份、增塑剂3份、软化剂1份、硫化剂1份、抗氧化剂1份、石英砂2份、聚酯长丝8份。

具体地，所述一种耐寒耐磨橡胶新材料的制备方法如下：

步骤（1）：将上述天然橡胶、硅橡胶、三聚氰胺树脂、交联剂、防老剂、芳烃油、白炭黑、三氧化二铁、耐寒剂、碳酸钙、相容剂、稀土、防冻剂、促进剂、软化剂、硫化剂、抗氧化剂、石英砂、聚酯长丝按比例加入到高速搅拌机中，搅拌过程中分两次加入配备好的增塑剂，搅拌机转速500rpm，使混合材料温度升到125℃；

步骤（2）：将步骤（1）中高速搅拌机中的材料放出，加入到低速搅拌机中降温，同时加入经预热处理的天然橡胶和硅橡胶，当温度降到55度时加入相容剂，再搅拌12分钟,混合均匀后出料；

步骤（3）：对步骤（2）制得的混合物进行等离子电极诱导；

其中，所述等离子电极诱导为：将步骤（2）获得的混合物置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射25秒；

步骤（4）：将步骤（3）处理的材料放入单螺杆挤出机中，塑化温度125℃转速16rpm，经过两次热压成型，再经风冷即得本发明材料。

本发明提供了一种耐寒耐磨橡胶新材料，解决了现有技术中存在的问题，该橡胶新材料具有良好的耐寒性及耐磨性能，大大增加了使用寿命；且具有耐候性、耐化学性、强度高、绝缘性能好、耐腐蚀性等优点，满足实际使用要求。

附注：本发明制得的耐寒耐磨橡胶新材料具极优良的耐紫外光、耐臭氧及耐化学特性、及抗张强度及断裂延伸率大。

实施例2

一种耐寒耐磨橡胶新材料，所述耐寒耐磨橡胶新材料的质量份的组分为：天然橡胶90份、硅橡胶50份、三聚氰胺树脂8份、交联剂5份、防老剂3份、芳烃油3份、白炭黑5份、三氧化二铁4份、耐寒剂80份、碳酸钙20份、相容剂2份、稀土25份、防冻剂5份、促进剂2份、增塑剂4份、软化剂2份、硫化剂1.5份、抗氧化剂2份、石英砂5份、聚酯长丝12份。

具体地，所述一种耐寒耐磨橡胶新材料的制备方法如下：

步骤（1）：将上述天然橡胶、硅橡胶、三聚氰胺树脂、交联剂、防老剂、芳烃油、白炭黑、三氧化二铁、耐寒剂、碳酸钙、相容剂、稀土、防冻剂、促进剂、软化剂、硫化剂、抗氧化剂、石英砂、聚酯长丝按比例加入到高速搅拌机中，搅拌过程中分两次加入配备好的增塑剂，搅拌机转速600rpm，使混合材料温度升到125℃；

步骤（2）：将步骤（1）中高速搅拌机中的材料放出，加入到低速搅拌机中降温，同时加入经预热处理的天然橡胶和硅橡胶，当温度降到55度时加入相容剂，再搅拌15分钟,混合均匀后出料；

步骤（3）：对步骤（2）制得的混合物进行等离子电极诱导；

其中，所述等离子电极诱导为：将步骤（2）获得的混合物置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射35秒；

步骤（4）：将步骤（3）处理的材料放入单螺杆挤出机中，塑化温度145℃转速20rpm，经过两次热压成型，再经风冷即得本发明材料。

本发明提供了一种耐寒耐磨橡胶新材料，解决了现有技术中存在的问题，该橡胶新材料具有良好的耐寒性及耐磨性能，大大增加了使用寿命；且具有耐候性、耐化学性、强度高、绝缘性能好、耐腐蚀性等优点，满足实际使用要求。

附注：本发明制得的耐寒耐磨橡胶新材料具极优良的耐紫外光、耐臭氧及耐化学特性、及抗张强度及断裂延伸率大。

实施例3

一种耐寒耐磨橡胶新材料，所述耐寒耐磨橡胶新材料包括以下质量份的组分：天然橡胶120份、硅橡胶60份、三聚氰胺树脂10份、交联剂7份、防老剂4份、芳烃油4份、白炭黑7份、三氧化二铁5份、耐寒剂85份、碳酸钙25份、相容剂3份、稀土30份、防冻剂8份、促进剂3份、增塑剂5份、软化剂3份、硫化剂2份、抗氧化剂3份、石英砂8份、聚酯长丝16份。

具体地，所述一种耐寒耐磨橡胶新材料的制备方法如下：

步骤（1）：将上述天然橡胶、硅橡胶、三聚氰胺树脂、交联剂、防老剂、芳烃油、白炭黑、三氧化二铁、耐寒剂、碳酸钙、相容剂、稀土、防冻剂、促进剂、软化剂、硫化剂、抗氧化剂、石英砂、聚酯长丝按比例加入到高速搅拌机中，搅拌过程中分两次加入配备好的增塑剂，搅拌机转速700rpm，使混合材料温度升到125℃；

步骤（2）：将步骤（1）中高速搅拌机中的材料放出，加入到低速搅拌机中降温，同时加入经预热处理的天然橡胶和硅橡胶，当温度降到55度时加入相容剂，再搅拌18分钟,混合均匀后出料；

步骤（3）：对步骤（2）制得的混合物进行等离子电极诱导；

其中，所述等离子电极诱导为：将步骤（2）获得的混合物置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射45秒；

步骤（4）：将步骤（3）处理的材料放入单螺杆挤出机中，塑化温度165℃转速24rpm，经过两次热压成型，再经风冷即得本发明材料。

本发明提供了一种耐寒耐磨橡胶新材料，解决了现有技术中存在的问题，该橡胶新材料具有良好的耐寒性及耐磨性能，大大增加了使用寿命；且具有耐候性、耐化学性、强度高、绝缘性能好、耐腐蚀性等优点，满足实际使用要求。

附注：本发明制得的耐寒耐磨橡胶新材料具极优良的耐紫外光、耐臭氧及耐化学特性、及抗张强度及断裂延伸率大。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种耐寒耐磨橡胶新材料，其特征在于：所述耐寒耐磨橡胶新材料包括以下质量份组分：天然橡胶60-120份、硅橡胶40-60份、三聚氰胺树脂5-10份、交联剂3-7份、防老剂2-4份、芳烃油2-4份、白炭黑3-7份、三氧化二铁3-5份、耐寒剂75-85份、碳酸钙15-25份、相容剂1-3份、稀土20-30份、防冻剂2-8份、促进剂1-3份、增塑剂3-5份、软化剂1-3份、硫化剂1-2份、抗氧化剂1-3份、石英砂2-8份、聚酯长丝8-16份。

2.根据权利要求1所述一种耐寒耐磨橡胶新材料，其特征在于：所述耐寒耐磨橡胶新材料的质量份的组分为：天然橡胶90份、硅橡胶50份、三聚氰胺树脂8份、交联剂5份、防老剂3份、芳烃油3份、白炭黑5份、三氧化二铁4份、耐寒剂80份、碳酸钙20份、相容剂2份、稀土25份、防冻剂5份、促进剂2份、增塑剂4份、软化剂2份、硫化剂1.5份、抗氧化剂2份、石英砂5份、聚酯长丝12份。

3.根据权利要求1-2所述一种耐寒耐磨橡胶新材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：

步骤（1）：将上述天然橡胶、硅橡胶、三聚氰胺树脂、交联剂、防老剂、芳烃油、白炭黑、三氧化二铁、耐寒剂、碳酸钙、相容剂、稀土、防冻剂、促进剂、软化剂、硫化剂、抗氧化剂、石英砂、聚酯长丝按比例加入到高速搅拌机中，搅拌过程中分两次加入配备好的增塑剂，搅拌机转速500-700rpm，使混合材料温度升到125℃；

步骤（2）：将步骤（1）中高速搅拌机中的材料放出，加入到低速搅拌机中降温，同时加入经预热处理的天然橡胶和硅橡胶，当温度降到55度时加入相容剂，再搅拌12-18分钟,混合均匀后出料；

步骤（3）：对步骤（2）制得的混合物进行等离子电极诱导；

其中，所述等离子电极诱导为：将步骤（2）获得的混合物置入等离子体装置的下电极介质上，电压15kV，电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射25-45秒；

步骤（4）：将步骤（3）处理的材料放入单螺杆挤出机中，塑化温度125-165℃转速16-24rpm，经过两次热压成型，再经风冷即得本发明材料。