CN107325532A - 一种耐磨高抗冲复合橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨高抗冲复合橡胶及其制备方法，该耐磨高抗冲复合材料包括以下原料：聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶KH‑560、硅烷偶联剂、锭子油、纳米氧化锌、纳米氧化镁、耐磨高抗冲复合材料、木质素磺酸钠、炭黑N330、甲基丙烯酸锌、增塑剂、防老剂、硫化体系。本发明的耐磨高抗冲复合橡胶以耐磨、耐老化、弹性较佳的聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶为主体材料，通过科学合理的配方提高了橡胶的机械强度，使得制备得到的橡胶具有良好的耐磨性能、抗冲击性能和防老化性能，可以有效满足商业和工业生产等要求。

Description

一种耐磨高抗冲复合橡胶及其制备方法

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，具体涉及一种耐磨高抗冲复合橡胶及其制备方法。

背景技术

橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一，其为制造军舰、飞机、汽车、拖拉机、收割机等所必需的材料。作为基础产业材料，应用十分广泛，这更要求了橡胶具有普适性，可以适用于各种环境中。特别在一些娱乐用品、建筑产品、玩具等领域，需要耐磨性能优良且抗冲击效果较佳、生产成本较合理的橡胶制品。因此，制得一种耐磨性能佳且具有高抗冲性能的橡胶是本发明亟待解决的问题。本发明提供了一种耐磨高抗冲复合橡胶配方，使得制备得到的橡胶具有良好的耐磨和抗冲击性能。

发明内容

鉴于以上所述，本发明提供了一种耐磨高抗冲复合橡胶配方和制备方法，使得制备得到的橡胶具有良好的耐磨和抗冲击性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种耐磨高抗冲复合橡胶，由以下重量份的原料组成：

聚氨酯橡胶60-70份、三元乙丙橡胶30-45份、丁苯橡胶15-25份、天然橡胶25-30份、硅烷偶联剂KH-560 8-12份、锭子油5-8份、纳米氧化锌4-6份、纳米氧化镁3-5份、耐磨高抗冲复合材料15-20份、木质素磺酸钠3-5份、炭黑N330 15-20份、甲基丙烯酸锌2-4份、增塑剂6-10份、防老剂2-5份、硫化体系3-6份；其中，耐磨高抗冲复合材料的制备步骤如下：

(1)按质量份数计，称取2-4份纳米二氧化硅、1-2份硼化钨和3-4份高抗冲聚苯乙烯混合搅拌均匀，再用6-8份全氟聚醚和1-3份环已六醇六磷酸酯进行预混处理后置于反应釜中以80-100rpm/min的搅拌速度搅拌混合均匀，搅拌温度为100-110℃；

(2)将4-6份聚氨酯和2-5份季戊四醇硬脂酸酯加至步骤(1)所得的混合物中混合搅拌均匀，再置于球磨机中研磨8-12h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中60-80℃下干燥10-12h，得到耐磨高抗冲复合材料。

所述增塑剂为增塑剂PB-3A和石蜡油的复配物；其中，增塑剂PB-3A和石蜡油的重量份比为(1-1.5)：1。

所述防老剂为防老剂RD和防老剂ODA的复配物；其中，防老剂RD和防老剂ODA的重量份比为1：(0.8-1.5)。

所述硫化体系为硫磺和促进剂DM的复配物；其中，硫磺和促进剂DM的重量份比为1：(1-1.5)。

上述耐磨高抗冲复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将预定比例的硅烷偶联剂KH-560、锭子油、纳米氧化锌、纳米氧化镁、耐磨高抗冲复合材料、木质素磺酸钠、炭黑N330、甲基丙烯酸锌、增塑剂和防老剂进行预混处理后置于反应釜中搅拌30-35min后出料，即为混合物，搅拌速度为60-80rpm/min，搅拌温度为75-85℃；

2)向密炼机中缓慢加入预定比例的聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，加料完毕后缓慢升温至125-135℃混炼，调整辊距为2mm-3mm，混炼时间为5-10min；

3)当步骤2)的混合橡胶混炼完成后，将步骤2)所得的混合橡胶、步骤1)所得的混合物和硫化体系进行共混，投料至开炼机中，调整辊距为1-2mm，用打三角包法进行薄通，6-8个三角包后，放宽辊距到2-4mm下片。

本发明的有益效果：本发明的耐磨高抗冲复合橡胶以耐磨、耐老化、弹性较佳的聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶为主体材料，通过科学合理的配方提高了橡胶的机械强度，使得制备得到的橡胶具有良好的耐磨性能、抗冲击性能和防老化性能，可以有效满足商业和工业生产等要求。

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，并不局限于这些实施例。实施例中，所有原料购自盖德化工网产品。

实施例1

一种耐磨高抗冲复合橡胶，由以下重量份的原料组成：

聚氨酯橡胶65份、三元乙丙橡胶40份、丁苯橡胶20份、天然橡胶28份、硅烷偶联剂KH-560 10份、锭子油7份、纳米氧化锌5份、纳米氧化镁4份、耐磨高抗冲复合材料18份、木质素磺酸钠4份、炭黑N330 18份、甲基丙烯酸锌3份、增塑剂PB-3A 5份、石蜡油5份、防老剂RD2份、防老剂ODA 2份、硫磺2份、促进剂DM 3份；其中，耐磨高抗冲复合材料的制备步骤如下：

(1)按质量份数计，称取3份纳米二氧化硅、1份硼化钨和3份高抗冲聚苯乙烯混合搅拌均匀，再用7份全氟聚醚和2份环已六醇六磷酸酯进行预混处理后置于反应釜中以100rpm/min的搅拌速度搅拌混合均匀，搅拌温度为100℃；

(2)将5份聚氨酯和4份季戊四醇硬脂酸酯加至步骤(1)所得的混合物中混合搅拌均匀，再置于球磨机中研磨10h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中70℃下干燥12h，得到耐磨高抗冲复合材料。

上述耐磨高抗冲复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将预定比例的硅烷偶联剂KH-560、锭子油、纳米氧化锌、纳米氧化镁、耐磨高抗冲复合材料、木质素磺酸钠、炭黑N330、甲基丙烯酸锌、增塑剂PB-3A、石蜡油、防老剂RD和防老剂ODA进行预混处理后置于反应釜中搅拌35min后出料，即为混合物，搅拌速度为70rpm/min，搅拌温度为80℃；

2)向密炼机中缓慢加入预定比例的聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，加料完毕后缓慢升温至130℃混炼，调整辊距为2.4mm，混炼时间为8min；

3)当步骤2)的混合橡胶混炼完成后，将步骤2)所得的混合橡胶、步骤1)所得的混合物和硫磺、促进剂DM进行共混，投料至开炼机中，调整辊距为1mm，用打三角包法进行薄通，8个三角包后，放宽辊距到3mm下片。

实施例2

一种耐磨高抗冲复合橡胶，由以下重量份的原料组成：

聚氨酯橡胶68份、三元乙丙橡胶43份、丁苯橡胶22份、天然橡胶30份、硅烷偶联剂KH-560 12份、锭子油8份、纳米氧化锌6份、纳米氧化镁4份、耐磨高抗冲复合材料20份、木质素磺酸钠5份、炭黑N330 20份、甲基丙烯酸锌4份、增塑剂PB-3A 6份、石蜡油4份、防老剂RD2份、防老剂ODA 3份、硫磺2.5份、促进剂DM 3.5份；其中，耐磨高抗冲复合材料的制备步骤如下：

(1)按质量份数计，称取4份纳米二氧化硅、2份硼化钨和4份高抗冲聚苯乙烯混合搅拌均匀，再用8份全氟聚醚和3份环已六醇六磷酸酯进行预混处理后置于反应釜中以100rpm/min的搅拌速度搅拌混合均匀，搅拌温度为100℃；

(2)将6份聚氨酯和5份季戊四醇硬脂酸酯加至步骤(1)所得的混合物中混合搅拌均匀，再置于球磨机中研磨12h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中70℃下干燥12h，得到耐磨高抗冲复合材料。

上述耐磨高抗冲复合橡胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将预定比例的硅烷偶联剂KH-560、锭子油、纳米氧化锌、纳米氧化镁、耐磨高抗冲复合材料、木质素磺酸钠、炭黑N330、甲基丙烯酸锌、增塑剂PB-3A、石蜡油、防老剂RD和防老剂ODA进行预混处理后置于反应釜中搅拌30-35min后出料，即为混合物，搅拌速度为80rpm/min，搅拌温度为85℃；

2)向密炼机中缓慢加入预定比例的聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，加料完毕后缓慢升温至135℃混炼，调整辊距为2.4mm，混炼时间为8min；

3)当步骤2)的混合橡胶混炼完成后，将步骤2)所得的混合橡胶、步骤1)所得的混合物和硫磺、促进剂DM进行共混，投料至开炼机中，调整辊距为1mm，用打三角包法进行薄通，8个三角包后，放宽辊距到3mm下片。

试验例

对本发明制得的耐磨高抗冲复合橡胶进行热空气老化试验，按照GB/T3512-2001标准测试，老化条件：175℃,96h；对耐磨高抗冲复合橡胶进行拉伸强度测试，测试方法按照GB/T528-1998标准测试；对耐磨高抗冲复合橡胶进行阿克隆磨耗测试，测试方法按照GB/T1689-1998标准测试；对耐磨高抗冲复合橡胶进行冲击强度测试，测试方法按照GB/T1697-2001标准测试；其部分技术参数如下：

Claims (5)

1.一种耐磨高抗冲复合橡胶，其特征在于，由以下重量份的原料组成：聚氨酯橡胶60-70份、三元乙丙橡胶30-45份、丁苯橡胶15-25份、天然橡胶25-30份、硅烷偶联剂KH-560 8-12份、锭子油5-8份、纳米氧化锌4-6份、纳米氧化镁3-5份、耐磨高抗冲复合材料15-20份、木质素磺酸钠3-5份、炭黑N330 15-20份、甲基丙烯酸锌2-4份、增塑剂6-10份、防老剂2-5份、硫化体系3-6份；其中，耐磨高抗冲复合材料的制备步骤如下：

(1)按质量份数计，称取2-4份纳米二氧化硅、1-2份硼化钨和3-4份高抗冲聚苯乙烯混合搅拌均匀，再用6-8份全氟聚醚和1-3份环已六醇六磷酸酯进行预混处理后置于反应釜中以80-100rpm/min的搅拌速度搅拌混合均匀，搅拌温度为100-110℃；

(2)将4-6份聚氨酯和2-5份季戊四醇硬脂酸酯加至步骤(1)所得的混合物中混合搅拌均匀，再置于球磨机中研磨8-12h后取出，再将取出的混合物置于真空干燥箱中60-80℃下干燥10-12h，得到耐磨高抗冲复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨高抗冲复合橡胶，其特征在于：所述增塑剂为增塑剂PB-3A和石蜡油的复配物；其中，增塑剂PB-3A和石蜡油的重量份比为(1-1.5)：1。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨高抗冲复合橡胶，其特征在于：所述防老剂为防老剂RD和防老剂ODA的复配物；其中，防老剂RD和防老剂ODA的重量份比为1：(0.8-1.5)。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨高抗冲复合橡胶，其特征在于：所述硫化体系为硫磺和促进剂DM的复配物；其中，硫磺和促进剂DM的重量份比为1：(1-1.5)。

5.权利要求1-4任意一项所述的一种耐磨高抗冲复合橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将预定比例的硅烷偶联剂KH-560、锭子油、纳米氧化锌、纳米氧化镁、耐磨高抗冲复合材料、木质素磺酸钠、炭黑N330、甲基丙烯酸锌、增塑剂和防老剂进行预混处理后置于反应釜中搅拌30-35min后出料，即为混合物，搅拌速度为60-80rpm/min，搅拌温度为75-85℃；

2)向密炼机中缓慢加入预定比例的聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶和天然橡胶，加料完毕后缓慢升温至125-135℃混炼，调整辊距为2mm-3mm，混炼时间为5-10min；

3)当步骤2)的混合橡胶混炼完成后，将步骤2)所得的混合橡胶、步骤1)所得的混合物和硫化体系进行共混，投料至开炼机中，调整辊距为1-2mm，用打三角包法进行薄通，6-8个三角包后，放宽辊距到2-4mm下片。