一种防滑橡胶
技术领域
本发明涉及一种高分子材料,更具体的说是涉及一种防滑橡胶。
背景技术
橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(Tg)低,分子量往往很大,大于几十万。
由于橡胶本身的特性,常常被作为鞋底、轮胎的材料。对于这些领域的使用,需要使用到橡胶防滑的性能,但是现有技术中的橡胶,其防滑性能不佳。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种防滑橡胶。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种防滑橡胶,包括下述重量份组成:
丁基橡胶:40-80份
顺丁橡胶:20-60份
萜烯树脂:1-8份
松香:1-8份
氧化锌:2-10份
硬脂酸:0.5-5份
石蜡:0.5-5份
炭黑:20-80份
防老剂:0.5-5份
增塑剂:10-40份
促进剂:1-5份
硫磺粉:0.5-5份。
作为本发明的进一步改进,所述萜烯树脂采用古马隆-茚树脂。
作为本发明的进一步改进,还包括有酚醛树脂2~10份。
4作为本发明的进一步改进,所述酚醛树脂采用烷基酚醛树脂和二甲苯酚醛树脂中至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述酚醛树脂采用二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛的混合物,且二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛的质量比为1∶2∶2∶5。
作为本发明的进一步改进,还包括有改性剂5份,所述改性剂包括下述重量份组成:
纳米二氧化硅:10份
4-三甲基硅烷-3-丁炔-1-醇:2份
乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷:1份
(3-丙烯酰氧丙基)甲基二(三甲基硅氧基)硅烷:1份
8-羟基喹啉-5-磺酸:2份。
作为本发明的进一步改进,所述防老剂采用质量比为5∶1的2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、羟基亚乙基二膦酸。
作为本发明的进一步改进,所述增塑剂采用酞酸双(2-乙基己基)酯。
作为本发明的进一步改进,所述促进剂采用N,N′-四甲基二硫双硫羰胺。
作为本发明的进一步改进,其制备方法如下:将原料上述重量份称取原料,将原料塑炼,塑炼温度为40℃,塑炼时间为20分钟,之后进行混炼,混炼温度为70℃,混炼时间为40分钟,之后进行硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为5分钟。
在本发明中,在主体配方中,采用丁基橡胶和顺丁橡胶作为基础原料,对整个橡胶进行制备,同时加入相应的辅助原料从而形成了一个完整的体系,其中特别是萜烯树脂的加入,能够提高整体橡胶的耐磨性能。
同时,酚醛树脂的加入,特别是酚醛树脂采用酚醛树脂采用二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛时,能够进一步提升整体材料的耐磨性,加之后续改性剂的加入,改性剂的选择上选用纳米二氧化硅、4-三甲基硅烷-3-丁炔-1-醇、乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷、(3-丙烯酰氧丙基)甲基二(三甲基硅氧基)硅烷、8-羟基喹啉-5-磺酸,能够与之原料形成相应的网络结构,与二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛产生协同作用,保证了整体材料在紫外光照射后仍然具有较好的耐磨性,这样也模拟了日常生活过程中,橡胶暴露在阳光下的情况,同时也保证了在长时间受力情况下任何具有较好的耐磨性,这模拟了日常使用过程中,橡胶长时间受力的情况。同时在加之防老剂的辅助,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、羟基亚乙基二膦酸与整体产生一定的协同作用,更进一步保证的材料的性能。
具体实施方式
实施例一:
一种防滑橡胶,包括下述重量份组成:
丁基橡胶:40份
顺丁橡胶:40份
萜烯树脂:8份
松香:1份
氧化锌:6份
硬脂酸:5份
石蜡:0.5份
炭黑:50份
防老剂:5份
增塑剂:10份
促进剂:3份
硫磺粉:5份。
所述萜烯树脂采用古马隆-茚树脂。
所述防老剂采用质量比为5∶1的2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、羟基亚乙基二膦酸。
所述增塑剂采用酞酸双(2-乙基己基)酯。
所述促进剂采用N,N’-四甲基二硫双硫羰胺。
其制备方法如下:将原料上述重量份称取原料,将原料塑炼,塑炼温度为40℃,塑炼时间为20分钟,之后进行混炼,混炼温度为70℃,混炼时间为40分钟,之后进行硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为5分钟。
实施例二:
一种防滑橡胶,包括下述重量份组成:
丁基橡胶:60份
顺丁橡胶:60份
萜烯树脂:1份
松香:4.5份
氧化锌:10份
硬脂酸:0.5份
石蜡:3份
炭黑:80份
防老剂:0.5份
增塑剂:25份
促进剂:5份
硫磺粉:0.5份。
所述萜烯树脂采用古马隆-茚树脂。
还包括有酚醛树脂3份。
所述酚醛树脂采用烷基酚醛树脂和二甲苯酚醛树脂中至少一种。
所述酚醛树脂采用二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛的混合物,且二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛的质量比为1∶2∶2∶5。
所述防老剂采用质量比为5∶1的2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、羟基亚乙基二膦酸。
所述增塑剂采用酞酸双(2-乙基己基)酯。
所述促进剂采用N,N′-四甲基二硫双硫羰胺。
其制备方法如下:将原料上述重量份称取原料,将原料塑炼,塑炼温度为40℃,塑炼时间为20分钟,之后进行混炼,混炼温度为70℃,混炼时间为40分钟,之后进行硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为5分钟。
实施例三:
一种防滑橡胶,包括下述重量份组成:
丁基橡胶:80份
顺丁橡胶:40份
萜烯树脂:1份
松香:8份
氧化锌:6份
硬脂酸:0.5份
石蜡:5份
炭黑:50份
防老剂:0.5份
增塑剂:40份
促进剂:3份
硫磺粉:0.5份。
所述萜烯树脂采用古马隆-茚树脂。
还包括有酚醛树脂6份。
所述酚醛树脂采用烷基酚醛树脂和二甲苯酚醛树脂中至少一种。
所述酚醛树脂采用二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛的混合物,且二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛的质量比为1∶2∶2∶5。
还包括有改性剂5份,所述改性剂包括下述重量份组成:
纳米二氧化硅:10份
4-三甲基硅烷-3-丁炔-1-醇:2份
乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷:1份
(3-丙烯酰氧丙基)甲基二(三甲基硅氧基)硅烷:1份
8-羟基喹啉-5-磺酸:2份。
所述防老剂采用质量比为5∶1的2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、羟基亚乙基二膦酸。
所述增塑剂采用酞酸双(2-乙基己基)酯。
所述促进剂采用N,N′-四甲基二硫双硫羰胺。
其制备方法如下:将原料上述重量份称取原料,将原料塑炼,塑炼温度为40℃,塑炼时间为20分钟,之后进行混炼,混炼温度为70℃,混炼时间为40分钟,之后进行硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为5分钟。
实施例四
一种防滑橡胶,包括下述重量份组成:
丁基橡胶:80份
顺丁橡胶:40份
萜烯树脂:1份
松香:8份
氧化锌:6份
硬脂酸:0.5份
石蜡:5份
炭黑:50份
防老剂:0.5份
增塑剂:40份
促进剂:3份
硫磺粉:0.5份。
所述萜烯树脂采用古马隆一茚树脂。
还包括有酚醛树脂6份。
所述酚醛树脂采用烷基酚醛树脂和二甲苯酚醛树脂中至少一种。
所述酚醛树脂采用四丁酚醛、二甲苯酚醛的混合物,且四丁酚醛、二甲苯酚醛的质量比为2∶5。
还包括有改性剂5份,所述改性剂包括下述重量份组成:
纳米二氧化硅:10份
4-三甲基硅烷-3-丁炔-1-醇:2份
乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷:1份
(3-丙烯酰氧丙基)甲基二(三甲基硅氧基)硅烷:1份
8-羟基喹啉-5-磺酸:2份。
所述防老剂采用羟基亚乙基二膦酸。
所述增塑剂采用酞酸双(2-乙基己基)酯。
所述促进剂采用N,N′-四甲基二硫双硫羰胺。
其制备方法如下:将原料上述重量份称取原料,将原料塑炼,塑炼温度为40℃,塑炼时间为20分钟,之后进行混炼,混炼温度为70℃,混炼时间为40分钟,之后进行硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为5分钟。
实施例五:
一种防滑橡胶,包括下述重量份组成:
丁基橡胶:80份
顺丁橡胶:40份
萜烯树脂:1份
松香:8份
氧化锌:6份
硬脂酸:0.5份
石蜡:5份
炭黑:50份
防老剂:0.5份
增塑剂:40份
促进剂:3份
硫磺粉:0.5份。
所述萜烯树脂采用古马隆-茚树脂。
还包括有酚醛树脂6份。
所述酚醛树脂采用烷基酚醛树脂和二甲苯酚醛树脂中至少一种。
所述酚醛树脂采用二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛,且二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛的质量比为1∶2。
还包括有改性剂5份,所述改性剂包括下述重量份组成:
纳米二氧化硅:10份
4-三甲基硅烷-3-丁炔-1-醇:2份
乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷:1份
(3-丙烯酰氧丙基)甲基二(三甲基硅氧基)硅烷:1份
8-羟基喹啉-5-磺酸:2份。
所述防老剂采用2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。
所述增塑剂采用酞酸双(2-乙基己基)酯。
所述促进剂采用N,N′-四甲基二硫双硫羰胺。
其制备方法如下:将原料上述重量份称取原料,将原料塑炼,塑炼温度为40℃,塑炼时间为20分钟,之后进行混炼,混炼温度为70℃,混炼时间为40分钟,之后进行硫化,硫化温度为170℃,硫化时间为5分钟。
防滑测试:采用JAMES止滑测试仪,测试橡胶块与光滑磁砖表面的磨擦系数,按ASTM-F489国际标准测试。
表一:正常情况下测试止滑摩擦系数
|
干式情况下 |
湿式情况下 |
油式情况下 |
湿油式情况下 |
实施例一 |
1.5 |
0.8 |
0.6 |
0.7 |
实施例二 |
1.8 |
1.4 |
1.2 |
1.3 |
实施例三 |
1.9 |
1.5 |
1.3 |
1.4 |
实施例四 |
1.6 |
1.2 |
0.7 |
0.9 |
实施例五 |
1.6 |
1.1 |
0.6 |
0.8 |
表二:将实施例至于紫外灯照射20小时后测试止滑摩擦系数
|
干式情况下 |
湿式情况下 |
油式情况下 |
湿油式情况下 |
实施例一 |
0.7 |
0.4 |
0.2 |
0.3 |
实施例二 |
0.9 |
0.6 |
0.3 |
0.4 |
实施例三 |
1.5 |
1.3 |
1.1 |
1.2 |
实施例四 |
0.9 |
0.6 |
0.3 |
0.4 |
实施例五 |
0.9 |
0.6 |
0.3 |
0.4 |
表三:将实施例的橡胶持续保持伸长10%,持续时间10小时后测试止摩擦系数
|
干式情况下 |
湿式情况下 |
油式情况下 |
湿油式情况下 |
实施例一 |
0.9 |
0.6 |
0.4 |
0.5 |
实施例二 |
1.5 |
1.0 |
0.8 |
0.9 |
实施例三 |
1.6 |
1.3 |
1.1 |
1.2 |
实施例四 |
0.9 |
0.6 |
0.4 |
0.5 |
实施例五 |
0.9 |
0.6 |
0.4 |
0.6 |
通过上述实施例的对比,可以看出,通过实施例一的配方制备的橡胶,在干式、湿式、油式、湿油式的情况下,均有较好的表现。而实施例二中,加入了相应的酚醛树脂,在防滑性能的表现上有所提升,以及在紫外灯照射后以及长时间拉伸后任然具有较好的表现。实施例三作为本发明的最佳实施例,在各种情况下均具有较好的防滑能力。而实施例四和实施例五中在防滑性能的表现上有所提升,以及在紫外灯照射后以及长时间拉伸后任然具有较好的表现。
在本发明中,在主体配方中,采用丁基橡胶和顺丁橡胶作为基础原料,对整个橡胶进行制备,同时加入相应的辅助原料从而形成了一个完整的体系,其中特别是萜烯树脂的加入,能够提高整体橡胶的耐磨性能。
同时,酚醛树脂的加入,特别是酚醛树脂采用酚醛树脂采用二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛时,能够进一步提升整体材料的耐磨性,加之后续改性剂的加入,改性剂的选择上选用纳米二氧化硅、4-三甲基硅烷-3-丁炔-1-醇、乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷、(3-丙烯酰氧丙基)甲基二(三甲基硅氧基)硅烷、8-羟基喹啉-5-磺酸,能够与之原料形成相应的网络结构,与二硫化烷基酚、2,4,6-三羟基苯甲醛、四丁酚醛、二甲苯酚醛产生协同作用,保证了整体材料在紫外光照射后仍然具有较好的耐磨性,这样也模拟了日常生活过程中,橡胶暴露在阳光下的情况,同时也保证了在长时间受力情况下任何具有较好的耐磨性,这模拟了日常使用过程中,橡胶长时间受力的情况。同时在加之防老剂的辅助,2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体、羟基亚乙基二膦酸与整体产生一定的协同作用,更进一步保证的材料的性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。