CN110499016A - 一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶及其制备方法 - Google Patents

一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶及其制备方法，所述混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶包括混炼型聚氨酯橡胶、天然橡胶和增容剂，所述增容剂为通过酸酐改性的改性天然橡胶。本发明采用酸酐接枝改性来增加天然橡胶的极性，将改性天然橡胶作为增容剂，加入到到混炼型聚氨酯橡胶和天然橡胶的共混体系中，提高了两相的相容性，改善了混炼型聚氨酯和天然橡胶之间的极性差异导致两者硫化不同步、共混产品性能较差的问题，使得共混产品具有优异的力学性能、动态性能及耐磨性。

Description

一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶材料领域，具体涉及一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶及其制备方法。
背景技术
天然橡胶具有优异的加工性能、物理机械性能和动态性能，并且成本较低。但是天然橡胶耐候性、耐老化性及耐磨性较差，所以较多用于与其他橡胶的共混中。
混炼型聚氨酯橡胶主要是多异氰酸酯和多元醇以及扩链剂混合反应的嵌段共聚产物，因为其结构中含有氨基甲酸酯和较多的极性脂基，聚氨酯分子内及分子间可形成氢键，软段的多元醇和硬段的异氰酸酯交替排列产生微观相分离结构。混炼型聚氨酯橡胶所具有的这些结构特点，使其具有强度高、耐油、耐化学腐蚀、耐老化、耐磨等优异性能。因此，将混炼型聚氨酯和天然橡胶共混可以使两种橡胶性能互补，从而制得综合性能优异的产品。
例如，公开号为CN1771287A的中国专利文献公开了一种聚氨酯和橡胶的共混物，其具体制备包括：首先将混炼型聚氨酯和天然橡胶以所需要的比例在密炼机中进行混合，然后按一定的配方在压延期间混入所需要的硬化剂、添加剂和填料。该方法可得到气密性较好的产品，但是其弹性和强度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶及其制备方法，本发明提供的共混产品具有较好的弹性和强度等性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，由包括混炼型聚氨酯橡胶、天然橡胶、交联剂和增容剂的物料经混炼、硫化制得，所述增容剂为通过酸酐改性的改性天然橡胶。
可选的，所述酸酐为马来酸酐。
可选的，以所述天然橡胶的质量份数为计量标准，所述马来酸酐为5phr。
可选的，按照质量份数计，所述混炼型聚氨酯橡胶为70份；所述天然橡胶和改性天然橡胶总计为30份，所述交联剂为1-5份。
可选的，所述混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶还包括以下质量份数的组分：
防老剂0.5-3份，促进剂2-8份，活性剂2-5份，增塑剂0.5-2份，偶联剂0.5-2份，补强填充剂20-40份。
可选的，所述防老剂为防老剂4010，所述促进剂由促进剂M和促进剂DM组成，所述活性剂由活性剂NH-2和硬脂酸锌组成，所述增塑剂为硬脂酸，所述偶联剂为硅烷偶联剂Si-69，所述补强填充剂为炭黑N330，所述交联剂为硫磺。
一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
将天然橡胶、改性天然橡胶和混炼型聚氨酯橡胶分别进行塑炼；其中，所述改性天然橡胶为通过酸酐改性的改性天然橡胶；
将塑炼后的天然橡胶、改性天然橡胶和混炼型聚氨酯橡混合在一起获得共混胶料，对共混胶料进行混合塑炼；
将混合塑炼后的共混胶料进行混炼、翻炼和硫化，获得混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶。
可选的，所述步骤：将混合塑炼后的共混胶料进行混炼、翻炼和硫化，获得混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，具体包括：
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊1-3min，然后依次加入防老剂、促进剂、活性剂、增塑剂和偶联剂，吃料完毕后，左右割刀3/4次；
将共混胶料下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4次，下片薄通打三角包2-4次；
加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4次，下片薄通打三角包3-5次，然后再打卷1-3次出片，获得胶片；
将胶片放置2-24h后，再进行翻炼3-5次，在平板硫化机上于150℃-170℃下硫化4-25min，获得由改性天然橡胶作为增容剂的混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶。
可选的，所述改性天然橡胶按照以下步骤制得：
将天然橡胶进行塑炼；
将塑炼后的天然橡胶和马来酸酐在过氧化物引发剂存在的条件下进行反应，获得改性天然橡胶。
可选的，所述天然橡胶在转矩流变仪中进行塑炼，塑炼转速为45r/min，塑炼温度为120℃，塑炼时间为3min；
以所述天然橡胶的质量份数为计量标准，所述马来酸酐为5phr，所述过氧化物引发剂为0.5phr；
所述过氧化物引发剂为双叔丁基过氧化异丙苯，所述天然橡胶和马来酸酐的反应时间为4min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，采用酸酐接枝改性来增加天然橡胶的极性，将改性天然橡胶作为增容剂，加入到混炼型聚氨酯橡胶和天然橡胶的共混体系中，提高了两相的相容性，使得共混产品具有优异的弹性和强度等力学性能，以及动态性能和耐磨性，改善了混炼型聚氨酯和天然橡胶之间的极性差异导致两者硫化不同步、共混产品性能较差的问题。且本发明制备方法简单易行，原料易得，产品质量稳定，极大地扩展了混炼型聚氨酯橡胶在并用胶上的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例1-5提供的改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶的制备流程示意图。
图2为本发明实施例2提供的由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶的扫描电镜图。
图3为本发明对比例1提供的未由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶的扫描电镜图。
图4为本发明实施例2提供的由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶的硫化特性曲线图，和本发明对比例1提供的未由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶的硫化特性曲线图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，包括混炼型聚氨酯橡胶、天然橡胶和增容剂，所述增容剂为通过酸酐改性的改性天然橡胶。
本发明提供的共混产品具有较好的弹性和强度等性能，能改善现有产品力学性能较差等问题。
聚氨酯的极性高，天然橡胶的极性低，通过极性试剂接枝改性来增加天然橡胶的极性，将改性天然橡胶作为增容剂，加入到到混炼型聚氨酯橡胶和天然橡胶的共混体系中，可提高两相的相容性，使得共混产品具有优异的力学性能、动态性能及耐磨性。
本发明实施例中，所述酸酐为马来酸酐。马来酸酐和天然橡胶可在过氧化物引发剂存在的条件下发生共聚反应，过氧化物引发剂分解成自由基，由于天然橡胶大分子中侧甲基的推电子作用，使双键电子云密度增大，亚甲基的氢原子活泼易于发生取代反应形成稳定的大分子自由基，进而和马来酸酐接枝。马来酸酐结构特殊，含有2个C＝O键共轭活化的双键，亲双烯烃化合物，且马来酸酐具有较强的极性，因此本发明选用马来酸酐来接枝天然橡胶。
过氧化物引发剂本发明没有限制，可以起到产生自由基再与天然橡胶分子链结合形成链自由基的过氧化物均可。本发明优选实施例中选用双叔丁基过氧化异丙苯，又称作BIBP或者无味DCP。
本发明实施例中，按照质量份数计，所述混炼型聚氨酯橡胶为70份；所述天然橡胶和改性天然橡胶总计为30份，其中，所述天然橡胶为0-30份，所述改性天然橡胶为30-0份。
进一步的，所述混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶还包括以下质量份数的组分：
防老剂0.5-3份，促进剂2-8份，活性剂2-5份，增塑剂0.5-2份，偶联剂0.5-2份，补强填充剂20-40份，交联剂1-5份。
其中，所述防老剂为防老剂4010，所述促进剂由促进剂M和促进剂DM组成，所述活性剂由活性剂NH-2和硬脂酸锌组成，所述增塑剂为硬脂酸，所述偶联剂为硅烷偶联剂Si-69，所述补强填充剂为炭黑N330，所述交联剂为硫磺。
防老剂4010学名为N-环己基-N'-苯基对苯二胺。促进剂M学名为2-硫醇基苯并噻唑，促进剂DM学名为2,2’-二硫代二苯并噻唑，促进剂M和促进剂DM之间的优选质量比为1:2。活性剂NH-2是由促进剂DM和氯化锌反应形成的络合物，活性剂NH-2和硬脂酸锌之间的优选质量比为1:2。硅烷偶联剂Si-69的学名为四硫化双(三乙氧基丙基硅烷)，硅烷偶联剂Si-69的加入不仅可以起到填料表面改性减少团聚的作用，而且有一定的后硫化作用。
本发明还提供了一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将天然橡胶、改性天然橡胶和混炼型聚氨酯橡胶分别进行塑炼；其中，所述改性天然橡胶为通过酸酐改性的改性天然橡胶；
将塑炼后的天然橡胶、改性天然橡胶和混炼型聚氨酯橡混合在一起获得共混胶料，对共混胶料进行混合塑炼；
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊1-3min，然后依次加入防老剂、促进剂、活性剂、增塑剂和偶联剂，吃料完毕后，左右割刀3/4次；
将共混胶料下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4次，下片薄通打三角包2-4次；
加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4次，下片薄通打三角包3-5次，然后再打卷1-3次出片，获得胶片；
将胶片放置2-24h后，再进行翻炼3-5次，在平板硫化机上于150℃-170℃下硫化4-25min，获得由改性天然橡胶作为增容剂的混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶。
其中，所述割刀的时间间隔优选为3-8s。
制备方法中所述改性天然橡胶按照以下步骤制得：
将天然橡胶在转矩流变仪中进行塑炼，塑炼转速为45r/min，塑炼温度为120℃，塑炼时间为3min；
将塑炼后的天然橡胶和马来酸酐在过氧化物引发剂存在的条件下进行反应；
反应结束后，将产物冷却放置24h，然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，之后80℃干燥至恒重，获得改性天然橡胶。
本发明实施例中，以所述天然橡胶的份数为计量标准，所述马来酸酐为5phr，所述过氧化物引发剂为0.5phr，所述过氧化物引发剂为双叔丁基过氧化异丙苯，所述天然橡胶和马来酸酐的反应时间为4min。
所述制备方法与前述混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶是基于同一发明构思的，采用所述所述制备方法得到的混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶具有前述混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的性能和效果，所述制备方法中防老剂、促进剂、活性剂、增塑剂、偶联剂、补强填充剂和交联剂等的选择和配比与前述相同，在此不再赘述。
本发明提供的混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，将马来酸酐改性的天然橡胶作为增容剂加入混炼型聚氨酯橡胶和天然橡胶的共混体系中，改善了混炼型聚氨酯和天然橡胶极性相差大、界面相容性差而导致力学性能差的缺点，使得两者的共混产品具有优异的力学性能、动态性能及耐磨性。并且本发明原料易得，改性和制备工艺简单，质量稳定。本发明极大地扩展了混炼型聚氨酯在并用胶上的应用。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。
以下实施例和对比例中，所述天然橡胶为1#标准胶，购于海南农垦局。所述混炼型聚氨酯为1055#，购于广州顺力聚氨酯科技有限公司。
实施例1
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和天然橡胶及改性天然天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然橡胶的改性
将天然橡胶剪成小块加入到转矩流变仪中，转速为45r/min,温度设置为120℃，塑炼3min；然后加入马来酸酐5phr和无味DCP 0.5phr，然后反应4min，出胶；冷却放置24h。然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，80℃干燥至恒重备用。
(2)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和改性天然橡胶25份及天然橡胶5份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min，
(3)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
(4)硫化
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。
实施例2
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然橡胶的改性
将天然橡胶剪成小块加入到转矩流变仪中，转速为45r/min,温度设置为120℃，塑炼3min；然后加入马来酸酐5phr和无味DCP 0.5phr，然后反应4min，出胶；冷却放置24h。然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，80℃干燥至恒重备用。
(2)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和改性天然橡胶20份及天然橡胶10份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min，
(3)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
(4)硫化
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。
实施例3
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然橡胶的改性
将天然橡胶剪成小块加入到转矩流变仪中，转速为45r/min,温度设置为120℃，塑炼3min；然后加入马来酸酐5phr和无味DCP 0.5phr，然后反应4min，出胶；冷却放置24h。然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，80℃干燥至恒重备用。
(2)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和改性天然橡胶15份及天然橡胶15份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min，
(3)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
(4)硫化
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。
实施例4
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然橡胶的改性
将天然橡胶剪成小块加入到转矩流变仪中，转速为45r/min,温度设置为120℃，塑炼3min；然后加入马来酸酐5phr和无味DCP 0.5phr，然后反应4min，出胶；冷却放置24h。然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，80℃干燥至恒重备用。
(2)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和改性天然橡胶10份及天然橡胶20份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min，
(3)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
(4)硫化
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。
实施例5
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然橡胶的改性
将天然橡胶剪成小块加入到转矩流变仪中，转速为45r/min,温度设置为120℃，塑炼3min；然后加入马来酸酐5phr和无味DCP 0.5phr，然后反应4min，出胶；冷却放置24h。然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，80℃干燥至恒重备用。
(2)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和改性天然橡胶5份及天然橡胶25份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和改性天然橡胶及天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min，
(3)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
(4)硫化
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。
对比例1
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和天然橡胶30份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min，
(2)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
(3)硫化
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。
对比例2
本实施例提供了一种混炼型聚氨酯和改性天然橡胶共混硫化胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)天然橡胶的改性
将天然橡胶剪成小块加入到转矩流变仪中，转速为45r/min，温度设置为120℃，塑炼3min；然后加入马来酸酐5phr和无味DCP 0.5phr，反应4min，出胶，冷却放置24h。然后用索式提取器乙酸乙酯溶剂循环抽提8h，80℃干燥至恒重备用。
(2)塑炼
将混炼型聚氨酯70份和改性天然橡胶30份分别进行塑炼3min，然后将塑炼后的混炼型聚氨酯和天然橡胶混合在一起进行混合塑炼4min。
(3)混炼
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊2min，然后依次加入防老剂4010 1份，促进剂M2份，促进剂DM 4份，硬脂酸锌2份，活性剂NH-2 3份，Si-69 1份硬脂酸0.5份；吃料完毕后，左右割刀3次，割刀时间间隔为4秒，翻炼3次。然后将共混胶料下片薄通，加入炭黑N330 30份，吃粉完毕后左右割刀3次，薄通打三角包4次；然后加入硫磺2份，吃粉完毕后左右割刀3次，翻炼2次，下片薄通打三角包4次，然后打卷3次出片。
将上述胶片放置8h后翻炼，在平板硫化机160℃下硫化，得到由混炼型聚氨酯和改性天然橡胶制成的共混硫化胶。
表1综合列出了实施例1-5中样品的力学性能；同时也给出了对比例1中对比样品的力学性能。图2和图3分别展示了实施例2和对比例1样品的的扫描电镜图，图4展示了实施例2和对比例1样品的硫化特性曲线图。其中，各测试采用的测试标准和测试仪器如下所示：
硫化特性采用无转子硫化仪，按照GB/T9869-1996对混炼胶的硫化特性进行测试；硫化胶的拉伸和撕裂强度采用电子万能试验机按照GB/T528-2009测试和GB/T529-2008测试；邵尔A型硬度按照GB/T531.1-2008进行测试；橡胶冲击弹性采用GB/T 1681标准测试；橡胶拉伸永久变形采用采用电子万能试验机按照GB/T528规定测试；阿克隆磨耗测试采用GB/T 1689-1998标准测试；橡胶压缩永久变形采用GB/T7759.1-2015测试标准；动态压缩疲劳生热按照GB1687-93对硫化胶进行测试。
表1混炼型聚氨酯和天然橡胶共混并用胶的力学性能
从上述实施例和对比例的测试结果可以看出，本发明提供的由改性天然橡胶增容的混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶，在力学性能、动态性能和耐磨性等方面均优于混炼型聚氨酯和天然橡胶制成的共混硫化胶。从图2和图3的对比可以看出，由改性天然橡胶增容的共混硫化胶，混炼型聚氨酯和天然橡胶的相容性更好。综上说明本发明通过马来酸酐对天然橡胶进行改性，并将改性后的天然橡胶作为混炼型聚氨酯和天然橡胶共混的增容剂，确实有效提高了两相的相容性，进而使得共混产品具有优异的弹性和强度等力学性能，以及动态性能及耐磨性。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，其特征在于，由包括混炼型聚氨酯橡胶、天然橡胶、交联剂和增容剂的物料经混炼、硫化制得，所述增容剂为通过酸酐改性的改性天然橡胶。
2.根据权利要求1所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，其特征在于，所述酸酐为马来酸酐。
3.根据权利要求2所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，其特征在于，以所述天然橡胶的质量份数为计量标准，所述马来酸酐为5phr。
4.根据权利要求1所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，其特征在于，按照质量份数计，所述混炼型聚氨酯橡胶为70份；所述天然橡胶和改性天然橡胶总计为30份，所述交联剂为1-5份。
5.根据权利要求4所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，其特征在于，所述混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶还包括以下质量份数的组分：
防老剂0.5-3份，促进剂2-8份，活性剂2-5份，增塑剂0.5-2份，偶联剂0.5-2份，补强填充剂20-40份。
6.根据权利要求5所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，其特征在于，所述防老剂为防老剂4010，所述促进剂由促进剂M和促进剂DM组成，所述活性剂由活性剂NH-2和硬脂酸锌组成，所述增塑剂为硬脂酸，所述偶联剂为硅烷偶联剂Si-69，所述补强填充剂为炭黑N330，所述交联剂为硫磺。
7.一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将天然橡胶、改性天然橡胶和混炼型聚氨酯橡胶分别进行塑炼；其中，所述改性天然橡胶为通过酸酐改性的改性天然橡胶；
将塑炼后的天然橡胶、改性天然橡胶和混炼型聚氨酯橡混合在一起获得共混胶料，对共混胶料进行混合塑炼；
将混合塑炼后的共混胶料进行混炼、翻炼和硫化，获得混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶。
8.根据权利要求7所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征在于，所述步骤：将混合塑炼后的共混胶料进行混炼、翻炼和硫化，获得混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶，具体包括：
将混合塑炼后的共混胶料进行包辊1-3min，然后依次加入防老剂、促进剂、活性剂、增塑剂和偶联剂，吃料完毕后，左右割刀3/4次；
将共混胶料下片薄通，加入补强填充剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4次，下片薄通打三角包2-4次；
加入交联剂，待吃粉完毕后，左右割刀3/4次，下片薄通打三角包3-5次，然后再打卷1-3次出片，获得胶片；
将胶片放置2-24h后，再进行翻炼3-5次，在平板硫化机上于150℃-170℃下硫化4-25min，获得由改性天然橡胶作为增容剂的混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶。
9.根据权利要求7所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征在于，所述改性天然橡胶按照以下步骤制得：
将天然橡胶进行塑炼；
将塑炼后的天然橡胶和马来酸酐在过氧化物引发剂存在的条件下进行反应，获得改性天然橡胶。
10.根据权利要求9所述的一种混炼型聚氨酯和天然橡胶共混硫化胶的制备方法，其特征在于，所述天然橡胶在转矩流变仪中进行塑炼，塑炼转速为45r/min，塑炼温度为120℃，塑炼时间为3min；
以所述天然橡胶的质量份数为计量标准，所述马来酸酐为5phr，所述过氧化物引发剂为0.5phr；
所述过氧化物引发剂为双叔丁基过氧化异丙苯，所述天然橡胶和马来酸酐的反应时间为4min。
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