CN108864582A - 一种耐磨橡胶衬板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨橡胶衬板，包括耐磨橡胶层，耐磨橡胶层底部为固定基体，所述的固定基体安装有固定螺栓，所述的耐磨橡胶层表面均匀粘合有耐磨陶瓷块，所述的耐磨陶瓷块为正方形，相邻之间的耐磨陶瓷块具有相同的间距，本发明具有耐磨橡胶层和缓冲橡胶层，其中缓冲橡胶层能够起到很好的缓冲减震效果，能够增强整体的耐冲击强度，耐磨橡胶层采用特殊的橡胶材料具有很好耐磨效果，并且耐磨橡胶层表面粘合有若干均匀的耐磨陶瓷块，进一步增强整体的耐磨效果。

Description

一种耐磨橡胶衬板
技术领域
本发明涉及一种耐磨橡胶衬板，属于橡胶衬板技术领域。
背景技术
球磨机是水泥厂、钢厂、电厂、矿山、化工、冶金等行业生产中主要的制粉设备，球磨机橡胶衬板则是保证球磨机正常运转的主要耐磨部件。球磨机橡胶衬板是用来保护筒体，使筒体免受研磨体、物料的直接冲击和磨擦，同时增强研磨体对物料的粉碎作用。由于球磨机橡胶衬板长期处于严酷的工况条件下，更换量相当大，不仅浪费人力、物力、财力，而且直接影响生产效率。
现有的球磨机橡胶衬板通常为一长条形橡胶体，其底部嵌有可安装在球磨机上的安装楔口。现有的橡胶衬板其吸收冲击能力和抗切割能力较差，尤其橡胶衬板的耐磨能力不好，使用寿命也较短，对其进行更换或修补的工作量非常大，不仅浪费人力、物力、财力，而且直接影响生产效率。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种耐磨橡胶衬板，具有很好的耐磨效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐磨橡胶衬板，包括耐磨橡胶层，耐磨橡胶层底部为固定基体，所述的固定基体安装有固定螺栓，所述的耐磨橡胶层表面均匀粘合有耐磨陶瓷块，所述的耐磨陶瓷块为正方形或者正六边形，相邻之间的耐磨陶瓷块具有相同的间距，边长为1-10厘米，。
所述的耐磨橡胶层与固定基体之间还具有缓冲橡胶层，能够增强整体的耐冲击强度。
所述的耐磨橡胶层厚度为5-50mm 。
所述的耐磨陶瓷块间距为1-5厘米，这里的间距指的是。
所述的耐磨橡胶层采用种多元复合耐磨橡胶制备而成。
本发明具有耐磨橡胶层和缓冲橡胶层，其中缓冲橡胶层能够起到很好的缓冲减震效果，能够增强整体的耐冲击强度，耐磨橡胶层采用特殊的橡胶材料具有很好耐磨效果，并且耐磨橡胶层表面粘合有若干均匀的耐磨陶瓷块，进一步增强整体的耐磨效果，并且由于是间隔排布，故不影响衬板整体的柔韧性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种耐磨橡胶衬板结构示意图；
图2是本发明俯视图。
图中，1、耐磨橡胶层，2、固定基体，3、耐磨陶瓷块，4、缓冲橡胶层，5、螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和2，是本发明实施例提供的一种耐磨橡胶衬板，包括耐磨橡胶层1，耐磨橡胶层底部为固定基体2，所述的固定基体安装有固定螺栓5，所述的耐磨橡胶层表面均匀粘合有耐磨陶瓷块3，所述的耐磨陶瓷块为正方形或者正六边形，相邻之间的耐磨陶瓷块具有相同的间距，边长为1-10厘米。
所述的耐磨橡胶层与固定基体之间还具有缓冲橡胶层4，能够增强整体的耐冲击强度。
所述的耐磨橡胶层厚度为5-50mm 。
所述的耐磨陶瓷块间距为1-5厘米，这里的间距指的是两个相邻边的垂直距离。
所述的耐磨橡胶层采用种多元复合耐磨橡胶制备而成。
本发明具有耐磨橡胶层和缓冲橡胶层，其中缓冲橡胶层能够起到很好的缓冲减震效果，能够增强整体的耐冲击强度，耐磨橡胶层采用特殊的橡胶材料具有很好耐磨效果，并且耐磨橡胶层表面粘合有若干均匀的耐磨陶瓷块，进一步增强整体的耐磨效果，并且由于是间隔排布，故不影响衬板整体的柔韧性，
本发明的耐磨橡胶层采用的多元复合耐磨橡胶，加入了聚氨酯TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料，偶联改性Mg0的增强耐磨效果较为明显。这是因为纳米粒子的粒径小、比表面积大、表面能大，从而与基体之间的接触面积大、界面作用强，当材料受到外力作用时，纳米粒子不易与TPU基体脱离，从而吸收大量的能量，提高基体力学性能。但是，未改性的Mg0团聚现象较为明显，团聚现象有所减弱，能够在基体中均匀分散，与基体之间的粘结力增强，使得复合材料耐磨摩性能提高较为明显，一方面，复合填料替代了部分炭黑，使得炭黑网络密度降低；另一方面，加入偶联改性的Mg0/ZnO，可以充当润滑颗粒的作用，阻碍炭黑-炭黑网络的形成，减少因填料网络打破-重组过程中能量的消耗，从而增加炭黑-橡胶基体相互作用所占的比例，大幅降低橡胶材料的磨耗指数。具体制备方法如下：
实施例1
一种多元复合耐磨橡胶的制备方法包括以下步骤：
步骤1、将60份丁基橡胶加入到100份盛有环己烷溶剂的容器中，室温下搅拌使其充分溶解，形成溶胶；
步骤2、在机械搅拌下保持恒温60℃，加入22份液溴和30份浓度33%氢氧化钠水溶液进行反应。反应结束后，用蒸馏水充分洗涤，经分离干燥，得产物溴化丁基橡胶BIIR；
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、10份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；
步骤4、混炼结束后，将混炼胶在双滚筒开炼机上翻炼，薄通5次，下片备用；
步骤5、将上述所得混炼胶裁切为片状试样，试片的宽度方向与胶料的压延方向一致，体积稍大于模具的容积，设定硫化温度为170℃，硫化时间为Tc90；
步骤6、待温度达到后将胶料放入模腔中，采用自动硫化模式，硫化机自动卸压排气5次，在平板硫化机中模压成厚度为2mm的硫化试样，得到耐磨复合橡胶。
所述的TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料制备方法如下：
步骤1、称取3g的钛酸酯偶联剂将其溶入30ml的蒸馏水中，将盛有钛酸酯偶联剂和水的烧杯置于超声波发生器中进行超声处理10 min；
步骤2、然后称取5gMgO粉料和10gZnO粉料加入烧杯中，继续超声处理30min，将其取出后在80℃反应温度下反应60min，反应结束后进行冷冻干燥处理12h，过筛后得偶联化MgO/ZnO；
步骤3、将预先干燥的聚氨酯TPU和偶联化MgO/ZnO按50:1的质量比混合均匀后加入到HAAKE塑化仪中进行熔融塑化，塑化完成后即可得到母料，共混温度为180℃，共混时间为8min,转速为30 r/min；
步骤4、将上述所得母料破碎后和干燥好的聚氨酯TPU按质量比9:1混合均匀后在挤出机中熔融挤出，各段温度分别为170℃、185℃、190℃、185℃，螺杆转速为30r/min，将挤出物切割造粒后直接在注塑机中注塑，最终得到TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料。
实施例2
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、8份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例3
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、6份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例4
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、4份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例5
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、2份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例6
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、12份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例7
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、14份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例8
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、16份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例9
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、18份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
实施例10
步骤3、设定转矩流变仪转速为60r/min，密炼室温度为60℃，待温度稳定后，依次加入100溴化丁基橡胶BIIR、20份TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料、1份硬脂酸、0.6份促进剂DM 、1份防老剂4020、60份炭黑、1份硫磺进行混炼，混炼时间为15min；其余步骤同实施例1。
对照例1
与实施例1不同点在于：耐磨橡胶制备的步骤1中，不再加入TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：耐磨橡胶制备的步骤1中，加入等量的ZnO作为填料，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：耐磨橡胶制备的步骤2中，液溴和氢氧化钠水溶液质量比1:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：耐磨橡胶制备的步骤2中，液溴和氢氧化钠水溶液质量比15:11，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：复合填料制备的步骤2中，不再加入ZnO粉料，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：复合填料制备的步骤2中，不再加入MgO粉料，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：复合填料制备的步骤2中，MgO粉料和ZnO粉料质量比为1:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：复合填料制备的步骤2中，MgO粉料和ZnO粉料质量比为2:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：复合填料制备的步骤3中，聚氨酯TPU和偶联化MgO/ZnO质量比10:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：复合填料制备的步骤3中，聚氨酯TPU和偶联化MgO/ZnO质量比100:1，其余步骤与实施例1完全相同。
将实施例和对比例所得耐磨复合橡胶进行性能测试，橡胶拉伸应力应变性能的测定按国家标准GB/T528-2009测试；使用阿克隆磨耗试验机测定橡胶的磨耗指数测试方法GB/T1689-2014
结果如表所示：
实验结果表明本发明制备的多元复合耐磨橡胶加入偶联改性的Mg0/ZnO，可以充当润滑颗粒的作用，阻碍炭黑-炭黑网络的形成，减少因填料网络打破-重组过程中能量的消耗，从而增加炭黑-橡胶基体相互作用所占的比例，大幅降低橡胶材料的磨耗指数，在标准条件测试下，磨耗指数越低，耐磨性能越好，反之越差；在溴化丁基橡胶BIIR、TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料质量比为10:1，其他配料固定，橡胶耐磨性能最好，实施例2至实施例10分别改变橡胶主要原料的配比，尽管耐磨性有所提高，但不如实施例1效果好；对照例1至对照例2TPU-Mg0/ZnO偶联复合填料并用ZnO取代，其他步骤完全相同，导致橡胶混炼后性质发生变化，磨耗指数明显变大；对照例3至对照例4液溴和氢氧化钠水溶液质量比发生变化，溴化丁基橡胶性质改变磨耗指数依然较大，说明溴化丁基橡胶对橡胶复合性能影响比较大；对照例5和对照例8不再加入MgO粉料和ZnO粉料并改变二者的配比，耐磨性能也不好，说明两种配料共同加入并保持一定配比对填料改性效果会更好；对照例9至对照例10改变了聚氨酯TPU和偶联化MgO/ZnO质量比，磨耗指数也发生变化，效果依然不好，说明聚氨酯TPU和偶联化MgO/ZnO用量的控制很重要，过多或过少都会使得磨耗指数降低；因此使用本发明制备的多元复合耐磨橡胶气具有优异的耐磨效果。

Claims (5)

1.一种耐磨橡胶衬板，其特征在于，包括耐磨橡胶层，耐磨橡胶层底部为固定基体，所述的固定基体安装有固定螺栓，所述的耐磨橡胶层表面均匀粘合有耐磨陶瓷块，所述的耐磨陶瓷块为正方形，相邻之间的耐磨陶瓷块具有相同的间距，边长为1-10厘米，。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述的耐磨橡胶层与固定基体之间还具有缓冲橡胶层。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨橡胶衬板，其特征在于， 所述的耐磨橡胶层厚度为5-50mm 。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨橡胶衬板，其特征在于， 所述的耐磨陶瓷块间距为1-5厘米。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨橡胶衬板，其特征在于， 所述的耐磨橡胶层采用种多元复合耐磨橡胶制备而成。
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Application publication date: 20181123

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