CN109384970A - 一种高韧性橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高韧性橡胶材料及其制备方法，包括以下重量份数的原料：天然橡胶100‑200份、过氧化特戊酸特丁酯20‑30份、硅酸锌10‑15份、碳化硅纤维50‑80份、煤炭灰40‑60份、三氧化二镍25‑45份、硫化剂1‑5份和防老化剂8‑15份。本发明通过在橡胶制备过程中添加煤炭灰和三氧化二镍，有效的提高了橡胶成品的韧性，具有较高扯断强度和扯断伸长率以及回弹率，提高橡胶成品的抗拉性能。

Description

一种高韧性橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体是一种高韧性橡胶材料及其制备方法。
背景技术
橡胶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(T g)低，分子量往往很大，大于几十万。早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。是高弹性的高分子化合物。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。
传统的橡胶的韧性需要进一步提高来满足不同产品对橡胶韧性的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高韧性橡胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高韧性橡胶材料，包括以下重量份数的原料：天然橡胶100-200份、过氧化特戊酸特丁酯20-30份、硅酸锌10-15份、碳化硅纤维50-80份、煤炭灰40-60份、三氧化二镍25-45份、硫化剂1-5份和防老化剂8-15份。
作为本发明进一步的方案：高韧性橡胶材料包括以下重量份数的原料：天然橡胶140-160份、过氧化特戊酸特丁酯22-28份、硅酸锌11-14份、碳化硅纤维60-70份、煤炭灰45-55份、三氧化二镍30-40份、硫化剂2-4份和防老化剂10-13份。
作为本发明进一步的方案：高韧性橡胶材料包括以下重量份数的原料：天然橡胶150份、过氧化特戊酸特丁酯25份、硅酸锌13份、碳化硅纤维66份、煤炭灰52份、三氧化二镍35份、硫化剂3份和防老化剂12份。
一种高韧性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过100-200目筛，得粉状物料A；
步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；
步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在150-200℃条件下进行熔炼，熔炼时间为40-70分钟。
作为本发明进一步的方案：所述步骤一种过150目筛。
作为本发明进一步的方案：所述步骤三中熔炼温度控制在180℃。
作为本发明进一步的方案：所述步骤三中熔炼时间为60分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在橡胶制备过程中添加煤炭灰和
三氧化二镍，有效的提高了橡胶成品的韧性，提高橡胶成品的抗拉性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高韧性橡胶材料，包括以下重量的原料：天然橡胶10kg、过氧化特戊酸特丁酯20kg、硅酸锌10kg、碳化硅纤维50kg、煤炭灰40kg、三氧化二镍25kg、硫化剂1kg和防老化剂8kg。
一种高韧性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过100目筛，得粉状物料A；
步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；
步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在150℃条件下进行熔炼，熔炼时间为40分钟，出料。
实施例2
一种高韧性橡胶材料，包括以下重量的原料：天然橡胶200kg、过氧化特戊酸特丁酯30kg、硅酸锌15kg、碳化硅纤维80kg、煤炭灰60kg、三氧化二镍45kg、硫化剂5kg和防老化剂15kg。
一种高韧性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过200目筛，得粉状物料A；
步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；
步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在200℃条件下进行熔炼，熔炼时间为70分钟，出料。
实施例3
一种高韧性橡胶材料，包括以下重量的原料：天然橡胶140kg、过氧化特戊酸特丁酯22kg、硅酸锌11kg、碳化硅纤维60kg份、煤炭灰45kg、三氧化二镍30kg、硫化剂2kg和防老化剂10kg。
一种高韧性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过100目筛，得粉状物料A；
步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；
步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在150℃条件下进行熔炼，熔炼时间为40分钟，出料。
实施例4
一种高韧性橡胶材料，包括以下重量的原料：天然橡胶160kg、过氧化特戊酸特丁酯28kg、硅酸锌kg14份、碳化硅纤维70kg、煤炭灰55kg、三氧化二镍40kg、硫化剂4kg和防老化剂13kg。
一种高韧性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过200目筛，得粉状物料A；
步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；
步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在200℃条件下进行熔炼，熔炼时间为70分钟，出料。
实施例5
一种高韧性橡胶材料，包括以下重量的原料：天然橡胶150kg、过氧化特戊酸特丁酯25kg、硅酸锌13kg、碳化硅纤维66kg、煤炭灰52kg、三氧化二镍35kg、硫化剂3kg和防老化剂12kg。
一种高韧性橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过150目筛，得粉状物料A；
步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；
步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在180℃条件下进行熔炼，熔炼时间为60分钟，出料。
对比例1
本实施中除不含煤炭灰外，其它原料组分以及制备方法与实施例5一致。
对比例2
本实施例中除不含三氧化二镍外，其它原料组分以及制备方法与实施例5一致。
对比3
本实施例除不含煤炭灰和三氧化二镍外，其它原料组分以及制备方法与实施例5一致。
对比例4
本实施例中各组分原料与实施例5一致，将各组分原料直接投入熔炼机内，进行熔炼。
性能测试
将实施例1-5和对比例1-4制得的橡胶成品进行性能测试，结果如表一。
表一
由表一可知，本发明的高韧性橡胶材料就有较好的扯断强度、扯断伸长率和较高的回弹率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种高韧性橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：天然橡胶100-200份、过氧化特戊酸特丁酯20-30份、硅酸锌10-15份、碳化硅纤维50-80份、煤炭灰40-60份、三氧化二镍25-45份、硫化剂1-5份和防老化剂8-15份。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：天然橡胶140-160份、过氧化特戊酸特丁酯22-28份、硅酸锌11-14份、碳化硅纤维60-70份、煤炭灰45-55份、三氧化二镍30-40份、硫化剂2-4份和防老化剂10-13份。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性橡胶材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：天然橡胶150份、过氧化特戊酸特丁酯25份、硅酸锌13份、碳化硅纤维66份、煤炭灰52份、三氧化二镍35份、硫化剂3份和防老化剂12份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的高韧性橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将碳化硅纤维和煤炭灰放入球磨机中粉碎，然后过100-200目筛，得粉状物料A；步骤二：将天然橡胶、硅酸锌、三氧化二镍在超声振荡条件下进行混合得浆料B；步骤三：将粉状物料A、浆料B、硫化剂、防老化剂放入熔炼炉中，在150-200℃条件下进行熔炼，熔炼时间为40-70分钟。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一种过150目筛。
6.根据权利要求4所述的一种高韧性橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中熔炼温度控制在180℃。
7.根据权利要求4所述的一种高韧性橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中熔炼时间为60分钟。
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