CN110117397B - 一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传动带包布胶技术领域，具体涉及一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶及制备方法，包括：氯化聚乙烯橡胶，氯丁橡胶，增粘树脂，硫黄，软化剂，硫化促进剂，热稳定剂，防老剂，石墨烯/白炭黑复合补强剂。制备方法包括：将硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液注入浸没循环撞击流反应器中相向撞击进行反应析出白炭黑；将石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶加入密炼机中进行一次混炼，再加入助剂进行二次混炼，最后进行炼胶，薄通下片，即得。本发明解决了石墨烯改性橡胶材料存在易团聚、难分散，改性效果不理想的问题，提供的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶具有石墨烯分散性良好、耐热性能好、拉伸强度高以及使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及传动带包布胶技术领域，具体涉及一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶及制备方法。
背景技术
三角带有特种带芯结构和绳芯结构两种，分别由包布、顶胶、抗拉体和底胶四部分组成。绳芯结构的三角带制造方便，抗拉强度一般，价格低廉，应用广泛特种带芯结构的三角带韧性好，强度高，适用于转速较高的场合。
三角带属于一种传动带，包括压缩胶层、强力层、缓冲胶层和包布层。包布层，包布层是由斜截成45°的平纹胶帆布(主要是全棉帆布和涤棉帆布)组成，具有优良的伸缩和摩擦性，能连接各个部分成为整体，保护其他部分不受磨损、浸蚀，并能增加V带的挺括性的作用。缓冲胶层，缓冲胶层是由弹性较高，并具有优良的伸张性能的胶料组成，承受V带在运转弯曲时的拉伸应力，聚酯钢化棕丝带芯或是线绳带芯的三角带在强力层的周围，有一层同带芯具有良好粘附强度的胶料，即为缓冲胶，它起到固定带芯的作用，并能吸收三角带在高速运转时频繁变形产生的动态剪切应力，并对强力层起到缓冲保护作用。强力层，强力层是V带的骨架，主要的种类有聚酯线绳、聚酯钢化棕丝、芳纶线绳和浸胶帘子布等，作用是承受V带在运转过程中所产生的拉伸等应力，是三角带传动过程中的主要受力部分。压缩胶层，压缩胶层是由耐弯曲疲劳性能优良的胶料组成，承受三角带在运转弯曲时所产生的压缩应力，保持三角带的刚度和弹性，并起着增大三角带截面及与带轮的摩擦接触面，提高传动效率的作用。由于不同部分的作用不同，故所用的橡胶配方也不同。
强力层是三角带的骨架，主要的种类有聚酯线绳、聚酯钢化棕丝、芳纶线绳和浸胶帘子布等，作用是承受三角带在运转过程中所产生的拉伸等应力，是三角带传动过程中的主要受力部分。缓冲胶层起到固定强力层的作用，并能吸收三角带在高速运转时频繁变形产生的动态剪切应力。压缩胶层是由耐弯曲疲劳性能优良的胶料组成，承受三角带在运转弯曲时所产生的压缩应力，保持三角带的刚度和弹性，并起着增大三角带截面及与带轮的摩擦接触面，提高传动效率的作用。
公开号为CN107177057A的中国专利公开了一种用于制造包布三角带压缩层的橡胶组合物及其制备方法，橡胶组合物的主要组分包括：天然橡胶、丁苯橡胶、杜仲橡胶、硫化活性剂、增塑剂、增粘剂、促进剂和硫化剂。其中，增塑剂为松焦油、芳烃油或环烷油；防老剂为防老剂RD、防老剂4010NA或防老剂4020的至少一种；增粘剂为古马隆树脂；硫化活性剂为氧化锌；促进剂为促进剂CZ和促进剂DM并用；硫化剂为不溶性硫黄。
近年来，将石墨烯引入橡胶中提高橡胶的综合性能是研究的热点。石墨烯不仅能够提高橡胶的机械性能，同时可赋予其特殊的功能性。提高石墨烯在橡胶中的分散性是发挥石墨烯性能，提升橡胶综合性能的关键。石墨烯极易团聚，故而在橡胶中通常用的石墨烯为氧化石墨烯或功能化的石墨烯。然而，提高石墨烯的分散性一直是科研技术领域和工业领域的难点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶及制备方法，解决了现有技术中石墨烯改性橡胶材料存在易团聚、难分散，改性效果不理想的问题，提供的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶具有石墨烯分散性良好、耐热性能好、拉伸强度高以及使用寿命长的优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，20～30份的氯丁橡胶，15～30份的增粘树脂，10～20份的硫黄，5～10份的软化剂，1～5份的硫化促进剂，5～10份的热稳定剂，5～8份的防老剂，15～30份的石墨烯/白炭黑复合补强剂。
石墨烯/白炭黑复合补强剂具有粒径小、比表面积大、负载量大等优点，并且流程简单、易操作，白炭黑作为橡胶常用的补强剂，在低成本便能达到石墨烯的良好分散效果，对橡胶基体的改性作用明显，极大改善了包布胶的力学性能，所制备的包布胶具有极好的拉伸强度和耐热性能，从而延长三角带在严苛条件下的使用寿命。
进一步优选地，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，20～25份的氯丁橡胶，25～30份的增粘树脂，15～20份的硫黄，6～8份的软化剂，2～3份的硫化促进剂，8～10份的热稳定剂，5～8份的防老剂，25～30份的石墨烯/白炭黑复合补强剂。在此范围内，增强氯化聚乙烯橡胶包布胶效果优良。
进一步地，所述热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：(0.1～0.3)混合而成。热稳定剂采用氧化镁和氧化锌混合，热稳定效果更好，氧化锌的添加量较少，避免氧化锌后期对橡胶的不利影响。
优选的，所述增粘树脂选用橡胶常用的增粘树脂，进一步优选的，选用苯乙烯-茚树脂作增粘树脂。
优选的，所述软化剂选用多环芳烃、酯类、环烷类、环氧类至少一种。
优选的，所述硫化促进剂选用硫化促进剂M、硫化促进剂DM中的一种。
优选的，所述防老剂选用防老剂4020、防老剂4010N、防老剂RD中的一种。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在20～30℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，物料继续在反应器中停留800～1000s，再将生成的前驱体料浆静置陈化1～4h，抽滤分离，纯化水洗涤3～5次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为70～150℃，一次混炼时间为5～10min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为100～170℃，二次混炼时间为10～20min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为80-100℃，炼胶时间为1～3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
通过在撞击流反应析出制备白炭黑的过程中使石墨烯分散在白炭黑中进行紧密负载，所得到的石墨烯/白炭黑复合补强剂具有粒径小、比表面积大、负载量大等优点，并且流程简单、易操作，白炭黑作为橡胶常用的补强剂，其预处理工艺成熟、简单、易操作，故较低成本便能达到石墨烯的良好分散效果，对橡胶基体的改性作用明显，极大改善了包布胶的力学性能，所制备的包布胶具有极好的拉伸强度和耐热性能，从而延长三角带在严苛条件下的使用寿命。
进一步地，所述步骤一中硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.25～1.0mol/L；所述步骤二中石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为1～100g/L。将硅酸钠水溶液浓度和石墨烯/浓硫酸分散液的质量配比限定，使得析出白炭黑的过程中，硫酸浓度保持在合适的浓度更利于析出白炭黑以及分散石墨烯。
进一步地，所述步骤一中硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.25～0.35mol/L；所述步骤二中石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为1～10g/L。在此范围内，制备复合补强剂的效果最好。
进一步地，所述石墨烯/浓硫酸分散液的制备过程为：将石墨烯粉加入浓硫酸中，超声分散至少12h，即得。通过超声分散石墨烯，分散均匀，效果良好，操作简单。
进一步地，所述步骤一中硅酸钠溶液的注入速率为0.1～0.2L/min；所述步骤一中石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.08～0.15L/min。设定不同的注入速率，避免反应过于剧烈引发安全隐患。
进一步优选地，所述步骤二中一次混炼温度为100～130℃，一次混炼时间为8～10min；所述步骤二中二次混炼温度为120～150℃，二次混炼时间为15～20min。将混炼温度控制在此范围内，混炼效果更好。
本发明的有益效果是：通过在撞击流反应析出制备白炭黑的过程中使石墨烯分散在白炭黑中进行紧密负载，所得到的石墨烯/白炭黑复合补强剂具有粒径小、比表面积大、负载量大等优点，并且流程简单、易操作，白炭黑作为橡胶常用的补强剂，其预处理工艺成熟、简单、易操作，故较低成本便能达到石墨烯的良好分散效果，对橡胶基体的改性作用明显，极大改善了包布胶的力学性能，所制备的包布胶具有极好的拉伸强度和耐热性能，从而延长三角带在严苛条件下的使用寿命。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，20份的氯丁橡胶，15份的增粘树脂，10份的硫黄，5份的软化剂，1份的硫化促进剂，5份的热稳定剂，5份的防老剂，15份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；其中热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：0.1混合而成；增粘树脂选用苯乙烯-茚树脂作增粘树脂；软化剂选用多环芳烃；硫化促进剂选用硫化促进剂M；防老剂选用防老剂4020。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在20℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.25mol/L，石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为1g/L，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，硅酸钠溶液的注入速率为0.1L/min，石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.08L/min，物料继续在反应器中停留800，再将生成的前驱体料浆静置陈化1h，抽滤分离，纯化水洗涤3次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为70℃，一次混炼时间为10min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为100℃，二次混炼时间为20min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为100℃，炼胶时间为3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
实施例2
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，30份的氯丁橡胶，30份的增粘树脂，20份的硫黄，10份的软化剂，5份的硫化促进剂，10份的热稳定剂，8份的防老剂，30份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；其中热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：0.3混合而成；增粘树脂选用苯乙烯-茚树脂作增粘树脂；软化剂选用芳烃油；硫化促进剂选用硫化促进剂DM；防老剂选用防老剂RD。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在30℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，硅酸钠水溶液的摩尔浓度为1.0mol/L，石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为100g/L，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，硅酸钠溶液的注入速率为0.2L/min，石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.15L/min，物料继续在反应器中停留1000s，再将生成的前驱体料浆静置陈化4h，抽滤分离，纯化水洗涤5次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为150℃，一次混炼时间为10min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为170℃，二次混炼时间为20min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为100℃，炼胶时间为3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
实施例3
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，20份的氯丁橡胶，25份的增粘树脂，15份的硫黄，6份的软化剂，2份的硫化促进剂，8份的热稳定剂，5份的防老剂，25份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；其中热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：0.2混合而成；增粘树脂选用苯乙烯-茚树脂作增粘树脂；软化剂选用DOA酯类软化剂；硫化促进剂选用硫化促进剂M；防老剂选用防老剂4010N。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在25℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.5mol/L，石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为50g/L，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，硅酸钠溶液的注入速率为0.2L/min，石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.1L/min，物料继续在反应器中停留900s，再将生成的前驱体料浆静置陈化3h，抽滤分离，纯化水洗涤4次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为100℃，一次混炼时间为8min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为150℃，二次混炼时间为15min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为80℃，炼胶时间为2min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
实施例4
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，25份的氯丁橡胶，30份的增粘树脂，20份的硫黄，8份的软化剂，3份的硫化促进剂，10份的热稳定剂，8份的防老剂，30份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；其中热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：0.2混合而成；增粘树脂选用苯乙烯-茚树脂作增粘树脂；软化剂选用多环芳烃；硫化促进剂选用硫化促进剂M；防老剂选用防老剂4020。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在25℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.35mol/L，石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为10g/L，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，硅酸钠溶液的注入速率为0.2L/min，石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.15L/min，物料继续在反应器中停留900s，再将生成的前驱体料浆静置陈化2h，抽滤分离，纯化水洗涤4次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为150℃，一次混炼时间为10min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为170℃，二次混炼时间为20min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为100℃，炼胶时间为3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
实施例5
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，22份的氯丁橡胶，28份的增粘树脂，18份的硫黄，7份的软化剂，3份的硫化促进剂，9份的热稳定剂，7份的防老剂，28份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；其中热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：0.2混合而成；增粘树脂选用萜烯树脂；所述软化剂选用芳烃油；硫化促进剂选用硫化促进剂M；防老剂选用防老剂RD。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在25℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.3mol/L，石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为5g/L，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，硅酸钠溶液的注入速率为0.2L/min，石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.1L/min，物料继续在反应器中停留900s，再将生成的前驱体料浆静置陈化3h，抽滤分离，纯化水洗涤4次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为120℃，一次混炼时间为8min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为150℃，二次混炼时间为15min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为90℃，炼胶时间为3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
对比例1
一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，22份的氯丁橡胶，28份的增粘树脂，18份的硫黄，7份的软化剂，3份的硫化促进剂，9份的热稳定剂，7份的防老剂，28份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；其中热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：0.2混合而成；增粘树脂选用萜烯树脂；所述软化剂选用芳烃油；硫化促进剂选用硫化促进剂M；防老剂选用防老剂RD。
上述用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：将石墨烯与白炭黑直接以质量比1:3复合，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为120℃，一次混炼时间为8min，再向密炼机中加入上述质量分配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为150℃，二次混炼时间为15min，最后加入上述重量分配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为90℃，炼胶时间为3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
对比例2
公开号为CN107177057A的中国专利，一种用于制造包布三角带压缩层的橡胶组合物，其原料组分及质量分数如下：天然橡胶(国标10#)70份，乳聚苯橡胶(苯乙烯含量235％)15份，杜仲橡胶(分子量4万,多分散指数3)15份，高耐磨炭黑N33032份，通用炭黑N66032份，硅酸铝水合物20份，轻质碳酸钙20份，二氧化硅水合物10份，PEG-40003份，芳烃油2份，防老剂RD1.5份，防老剂4010NA2份，防老剂40202份，古马隆树脂4.5份，氧化锌8份，N一环己基一2一苯并噻唑次磺洗胺1.2份，二硫苯并噻唑，1.2份，不溶性硫黄2.8份。
生产该橡胶组合物的制备方法步骤如下：
将天然橡胶和丁苯橡胶加压混炼后，加入杜仲橡胶进行混炼，然后加入聚乙二醇PEG－4000、防老剂RD和防老剂4020、古马隆树脂、氧化锌、N－环己基－2－苯并噻唑次磺酰胺和二硫苯并噻唑进行混炼，再加入松焦油、高耐磨炭黑N330和通用炭黑N660、二氧化硅水合物、轻质碳酸钙和硅酸铝水合物进行混炼，当温度达到125～135℃时将混合好的胶料排出到开炼机上加入不溶性硫黄进一步返胶混炼2～3分钟，然后下片待用。
对比例1相对于实施例5中没有采用负载方式制备石墨烯/白炭黑复合补强剂；对比例2为公开号为CN107177057A的中国专利。实施例1～实施例5以及对比例1～对比例2制备得到的胶料片硫化进行基本数据测试,测试数据如表1所示：
表1
从表1的数据中可以看出，实施例1～实施例5的性能明显优于对比例1、对比例2。本发明中石墨烯的良好分散效果，对橡胶基体的改性作用明显，极大改善了包布胶的力学性能和散热性能，所制备的包布胶具有极好的拉伸强度和耐热性能，从而延长三角带在严苛条件下的使用寿命。
Claims (7)
1.一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，其特征在于，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，20～30份的氯丁橡胶，15～30份的增粘树脂，10～20份的硫黄，5～10份的软化剂，1～5份的硫化促进剂，5～10份的热稳定剂，5～8份的防老剂，15～30份的石墨烯/白炭黑复合补强剂；
所述增强氯化聚乙烯橡胶包布胶是由以下方法制备得到的：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在20～30℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，物料继续在反应器中停留800～1000s，再将生成的前驱体料浆静置陈化1～4h，抽滤分离，纯化水洗涤3～5次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为70～150℃，一次混炼时间为5～10min，再向密炼机中加入上述质量份 配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为100～170℃，二次混炼时间为10～20min，最后加入上述重量份 配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为80-100℃，炼胶时间为1-3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
2.根据权利要求1所述的一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，其特征在于，所述一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶包括如下重量份的组分：100份的氯化聚乙烯橡胶，20～25份的氯丁橡胶，25～30份的增粘树脂，15～20份的硫黄，6～8份的软化剂，2～3份的硫化促进剂，8～10份的热稳定剂，5～8份的防老剂，25～30份的石墨烯/白炭黑复合补强剂。
3.根据权利要求1所述的一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶，其特征在于，所述热稳定剂为氧化镁和氧化锌按照质量比为1：(0.1～0.3)混合而成；所述增粘树脂选用苯乙烯-茚树脂作增粘树脂；所述软化剂选用多环芳烃、酯类、环烷类、环氧类至少一种；所述硫化促进剂选用硫化促进剂M、硫化促进剂DM中的一种；所述防老剂选用防老剂4020、防老剂4010N、防老剂RD中的一种。
4.权利要求1～3任一项所述的一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备石墨烯/白炭黑复合补强剂：在20～30℃下向浸没循环撞击流反应器导流筒进口处连续加入硅酸钠溶液和石墨烯/浓硫酸分散液，启动螺旋推进器输送流体沿导流筒流动在反应器中心处相向撞击进行反应至少300s析出白炭黑，物料继续在反应器中停留800～1000s，再将生成的前驱体料浆静置陈化1～4h，抽滤分离，纯化水洗涤3～5次，烘干，得到石墨烯/白炭黑复合补强剂待用；
步骤二、制备增强氯化聚乙烯橡胶包布胶：将步骤二中制得石墨烯/白炭黑复合补强剂与氯化聚乙烯橡胶按照上述重量份配比混合加入密炼机中进行一次混炼，一次混炼温度为70～150℃，一次混炼时间为5～10min，再向密炼机中加入上述质量份 配比的氯丁橡胶、软化剂、热稳定剂、增粘树脂和防老剂进行二次混炼，二次混炼温度为100～170℃，二次混炼时间为10～20min，最后加入上述重量份 配比的硫黄和硫化促进剂进行炼胶，炼胶温度为80-100℃，炼胶时间为1-3min，薄通排料，下片，即得增强改性的氯化聚乙烯橡胶包布胶。
5.根据权利要求4所述的一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，其特征在于，所述步骤一中硅酸钠水溶液的摩尔浓度为0.25～1.0mol/L；所述步骤一中石墨烯/浓硫酸分散液中石墨烯的质量浓度为1～100g/L。
6.根据权利要求4所述的一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，其特征在于，所述石墨烯/浓硫酸分散液的制备过程为：将石墨烯加入浓硫酸中，超声分散至少12h，即得。
7.根据权利要求4所述的一种用于三角带的增强氯化聚乙烯橡胶包布胶的制备方法，其特征在于，所述步骤一中硅酸钠溶液的注入速率为0.1～0.2L/min；所述步骤一中石墨烯/浓硫酸分散液的注入速率为0.08～0.15L/min。
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