CN110144055A - 一种耐磨橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种耐磨橡胶及其制备方法，通过使用丁腈橡胶作为原料以及在终炼胶表面包覆含有二硫化钼的聚酰胺包覆层，使得橡胶的耐磨性显著提高，而橡胶的硬度基本不变，从而使用本发明的橡胶制备轮胎时，轮胎具有较高的耐磨性，延长了轮胎的使用寿命。

Description

一种耐磨橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种耐磨橡胶及其制备方法。
背景技术
由于天然橡胶具有一系列物理化学性能，尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐磨等宝贵性质，所以具有广泛用途。在交通运输上用于制造各种轮胎。
随着汽车向高速、安全、节能、舒适化方向的发展，对轮胎高性能化的要求也逐年提高，这就对轮胎的耐磨性能提出更高的要求。而现有的普通轮胎在耐磨性能方面较差，主要原因是普通轮胎胎面硬度高，弹性低，耐磨性差，轮胎使用年限大大降低。因此，研究开发一种具有较好耐磨性能的橡胶具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种耐磨橡胶及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种耐磨橡胶，以重量份计，主要由以下原料制备而成：丁腈橡胶40-55份，丁苯橡胶15-25份，氟硅橡胶10-20份，填料15-40份，活化剂5-10份，硫化剂2-4份，防老剂1-3份，其中，所述填料为炭黑或二氧化硅，所述活化剂为氧化镁或氧化锌，所述硫化剂为硫磺或硫化剂PDM，所述防老剂为防老剂AW、防老剂RD和防老剂BLE中的任意一种。
本发明还提供了上述耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份计，将丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟硅橡胶、一半重量的填料投入密炼机中进行混炼，混炼温度140-150℃，混炼3-5分钟，排胶得到一段混炼胶；
S2.将一段混炼胶与剩余的填料、活化剂、防老剂投入密炼机进行混炼，混炼温度140-150℃，混炼3-5分钟，排胶得到二段混炼胶；
S3.将二段混炼胶、硫化剂投入密炼机进行混炼，混炼温度90-100℃，混炼2-3分钟，排胶得终炼胶；
S4.将二硫化钼粉末加入到10%聚酰胺溶液中；
S5.将终炼胶静置在步骤S4的混合溶液中，并不断搅拌混合溶液；
S6.将步骤S5的终炼胶烘干后，用热空气吹拂使聚酰胺熔融。
较佳地，步骤S4是在甲酸中实现的。
较佳地，步骤S4中二硫化钼与聚酰胺的质量比为3:10。
较佳地，步骤S5是在55-60℃温度条件下进行的，静置时间为20min。
较佳地，步骤S6中热空气温度为245-250℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过使用丁腈橡胶作为原料以及在终炼胶表面包覆含有二硫化钼的聚酰胺包覆层，使得橡胶的耐磨性显著提高，而橡胶的硬度基本不变，从而使用本发明的橡胶制备轮胎时，轮胎具有较高的耐磨性，延长了轮胎的使用寿命。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
本发明的一种耐磨橡胶，以重量份计，主要由以下原料制备而成：丁腈橡胶40-55份，丁苯橡胶15-25份，氟硅橡胶10-20份，填料15-40份，活化剂5-10份，硫化剂2-4份，防老剂1-3份，其中，所述填料为炭黑或二氧化硅，所述活化剂为氧化镁或氧化锌，所述硫化剂为硫磺或硫化剂PDM，所述防老剂为防老剂AW、防老剂RD和防老剂BLE中的任意一种。
上述耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份计，将丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟硅橡胶、一半重量的填料投入密炼机中进行混炼，混炼温度140-150℃，混炼3-5分钟，排胶得到一段混炼胶；
S2.将一段混炼胶与剩余的填料、活化剂、防老剂投入密炼机进行混炼，混炼温度140-150℃，混炼3-5分钟，排胶得到二段混炼胶；
S3.将二段混炼胶、硫化剂投入密炼机进行混炼，混炼温度90-100℃，混炼2-3分钟，排胶得终炼胶；
S4.将二硫化钼粉末加入到10%聚酰胺溶液中；
S5.将终炼胶静置在步骤S4的混合溶液中，并不断搅拌混合溶液；
S6.将步骤S5的终炼胶烘干后，用热空气吹拂使聚酰胺熔融。
其中，步骤S4是在甲酸中实现的；步骤S4中二硫化钼与聚酰胺的质量比为3:10；步骤S5是在55-60℃温度条件下进行的，静置时间为20min；步骤S6中热空气温度为245-250℃。
实施例1
按以下原料组分制备耐磨橡胶：
丁腈橡胶55份，丁苯橡胶20份，氟硅橡胶10份，填料（炭黑）15份，活化剂（氧化锌）10份，硫化剂（硫化剂PDM）2份，防老剂（防老剂AW）1份。
实施例2
丁腈橡胶48份，丁苯橡胶22份，氟硅橡胶15份，填料（炭黑）25份，活化剂（氧化锌）7份，硫化剂（硫化剂PDM）3份，防老剂（防老剂RD）2份。
实施例3
丁腈橡胶40份，丁苯橡胶25份，氟硅橡胶20份，填料（炭黑）30份，活化剂（氧化锌）5份，硫化剂（硫化剂PDM）4份，防老剂（防老剂RD）3份。
实施例1、2和3均采用上述制备方法制备耐磨橡胶。
对比实施例1
对比实施例1与实施例1的区别在于，制备过程仅包括上述制备方法中的步骤S1-S3。
对比实施例2
对比实施例2与实施例2的区别在于，制备过程仅包括上述制备方法中的步骤S1-S3。
对比实施例3
对比实施例3与实施例3的区别在于，制备过程仅包括上述制备方法中的步骤S1-S3。
取实施例1、2和3以及对比实施例1、2和3的橡胶样本在无润滑的端面磨耗机上进行摩擦特性研究，研究结果表明实施例1/2/3的耐磨性比对比实施例1/2/3的耐磨性高3-4倍；对实施例1、2和3以及对比实施例1、2和3的橡胶样本的硬度进行测定，结果表明橡胶样本的硬度基本保持一致。
由上所述，本发明通过使用丁腈橡胶作为原料以及在终炼胶表面包覆含有二硫化钼的聚酰胺包覆层，使得橡胶的耐磨性显著提高，而橡胶的硬度基本不变，从而使用本发明的橡胶制备轮胎时，轮胎具有较高的耐磨性，延长了轮胎的使用寿命。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种耐磨橡胶，其特征在于，以重量份计，主要由以下原料制备而成：丁腈橡胶40-55份，丁苯橡胶15-25份，氟硅橡胶10-20份，填料15-40份，活化剂5-10份，硫化剂2-4份，防老剂1-3份，其中，所述填料为炭黑或二氧化硅，所述活化剂为氧化镁或氧化锌，所述硫化剂为硫磺或硫化剂PDM，所述防老剂为防老剂AW、防老剂RD和防老剂BLE中的任意一种。
2.一种如权利要求1所述的耐磨橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按重量份计，将丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟硅橡胶、一半重量的填料投入密炼机中进行混炼，混炼温度140-150℃，混炼3-5分钟，排胶得到一段混炼胶；
S2.将一段混炼胶与剩余的填料、活化剂、防老剂投入密炼机进行混炼，混炼温度140-150℃，混炼3-5分钟，排胶得到二段混炼胶；
S3.将二段混炼胶、硫化剂投入密炼机进行混炼，混炼温度90-100℃，混炼2-3分钟，排胶得终炼胶；
S4.将二硫化钼粉末加入到10%聚酰胺溶液中；
S5.将终炼胶静置在步骤S4的混合溶液中，并不断搅拌混合溶液；
S6.将步骤S5的终炼胶烘干后，用热空气吹拂使聚酰胺熔融。
3.如权利要求2所述的一种耐磨橡胶及其制备方法，其特征在于，步骤S4是在甲酸中实现的。
4.如权利要求2所述的一种耐磨橡胶及其制备方法，其特征在于，步骤S4中二硫化钼与聚酰胺的质量比为3:10。
5.如权利要求2所述的一种耐磨橡胶及其制备方法，其特征在于，步骤S5是在55-60℃温度条件下进行的，静置时间为20min。
6.如权利要求2所述的一种耐磨橡胶及其制备方法，其特征在于，步骤S6中热空气温度为245-250℃。
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