CN110655699A - 一种节能耐磨的磨机橡胶衬板及其制造方法 - Google Patents

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宋长江
王巍
魏雪梅
李朝红
周震宇
汪健
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Abstract

本发明公开一种节能耐磨的磨机橡胶衬板及其制造方法，选择锡偶联型溶聚丁苯橡胶/天然橡胶/顺丁橡胶为主体材料，低滚动阻力炭黑和高分散白炭黑为补强剂，添加自制的CMoSSi耐磨剂，通过优化配方和工艺，制造的节能耐磨的磨机橡胶衬板，具有优异的耐磨性能和抗冲击性能，且滚动阻力低，可大幅度提高橡胶衬板的使用寿命，降低磨机的驱动功率。工艺简单，易于制造。

Description

一种节能耐磨的磨机橡胶衬板及其制造方法
技术领域
本发明涉及工矿橡胶制品领域，具体地说，是一种节能耐磨的磨机橡胶衬板及其制造方法。
背景技术
橡胶衬板是磨机的重要部件，主要作用是保护筒体和传递动力，由于工作面直接与物料及钢球或钢棒接触，要求其耐磨损、抗冲击、能源消耗低、使用寿命长，现有技术对如何提高磨机橡胶衬板的耐磨性能研究较多，对如何降低其能源消耗的研究较少。磨机橡胶衬板的使用寿命主要取决于其耐磨性能和抗冲击性能，而能源消耗主要取决于其压陷滚动阻力。研究表明，磨机橡胶衬板的压陷滚动阻力占磨机主要阻力的60%以上，因此，降低磨机橡胶衬板压陷滚动阻力对于降低磨机的能源消耗，降低运行成本，提高经济效益具有重要意义。磨机橡胶衬板的压陷滚动阻力是其工作面的粘弹性特性引起的，损耗因子（60℃时tanδ值）是用来表征材料动态粘弹性的重要参数，降低tanδ可以降低磨机橡胶衬里工作面的滞后损失，相应降低磨机的动力能耗，达到节能的目的。所以，通过优化配方和工艺，降低磨机橡胶衬里的tanδ值，是降低磨机能源消耗的有效途径。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种节能耐磨的磨机橡胶衬板，除满足橡胶衬板的力学性能外，还具有优异的耐磨性能和抗冲击性能，且滚动阻力低，可大幅度提高橡胶衬板的使用寿命，降低磨机的驱动功率。
本发明的第二个目的是提供该磨机橡胶衬板的制造方法，工艺简单，易于制造。
本发明的目的通过下述方案予以实现：
一种节能耐磨的磨机橡胶衬板，按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）20-30份，顺丁橡胶（BR9000）20-30份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份,低滚动阻力炭黑25-30份，高分散白炭黑25-30份，硅烷偶联剂(Si69) 2-4份，CMoSSi耐磨剂4-6份，古马隆树脂5-7份，芳烃油3-5份。
所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合， 防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合，低滚动阻力炭黑选用德固萨EB122、EB123或卡博特CRXTM1436中的任意一种。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
一种节能耐磨的磨机橡胶衬板的制造方法，包括以下步骤：
（1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
（2）制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%；
（3）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂继续混炼150-180秒，再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
（4）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后使用；
（5）压延出片：
通过冷喂料挤出机和压延机将二段混炼胶压出成3-5mm的胶片；
（6）冷压成型：
首先在模具内涂刷脱模剂，然后将压出的胶片加入模具中，通过冷压成型将模具充满；
（7）平板硫化：
通过自动滑道将充满胶料的模具送入平板硫化机热板间，按照工艺规定的压力、温度、时间硫化，开模、修边后即为本发明的节能耐磨的磨机橡胶衬板。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
选择锡偶联型溶聚丁苯橡胶/天然橡胶/顺丁橡胶为主体材料，低滚动阻力炭黑和高分散白炭黑为补强剂，添加自制的CMoSSi耐磨剂，通过优化配方和工艺，制造的节能耐磨的磨机橡胶衬板，具有优异的耐磨性能和抗冲击性能，且滚动阻力低，可大幅度提高橡胶衬板的使用寿命，降低磨机的驱动功率。工艺简单，易于制造。
具体实施方式
通过下述实施例有助于对本发明的理解，但不能限制本发明的内容。
实施例1
本实施例提供一种节能耐磨的磨机橡胶衬板，所述的橡胶衬板按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）20份，顺丁橡胶（BR9000）30份，氧化锌4份，硬脂酸3份，硫磺1.5份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 1份，防老剂RD 1份，防老剂4020 1份，防护蜡2份，防焦剂CTP 0.5份,德固萨炭黑EB122 25份，高分散白炭黑 30份，硅烷偶联剂(Si69) 4份，CMoSSi耐磨剂4份，古马隆树脂5份，芳烃油4份。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
本实施例提供一种节能耐磨的磨机橡胶衬板的制造方法，包括以下步骤：
（1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
（2）制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
（3）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂继续混炼150-180秒，再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
（4）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后使用；
（5）压延出片：
通过冷喂料挤出机和压延机将二段混炼胶压出成3-5mm的胶片；
（6）冷压成型：
首先在模具内涂刷脱模剂，然后将压出的胶片加入模具中，通过冷压成型将模具充满；
（7）平板硫化：
通过自动滑道将充满胶料的模具送入平板硫化机热板间，按照工艺规定的压力、温度、时间硫化，开模、修边后即为本实施例的节能耐磨的磨机橡胶衬板。
实施例2
本实施例提供一种节能耐磨的磨机橡胶衬板，所述的橡胶衬板按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）25份，顺丁橡胶（BR9000）25份，氧化锌5份，硬脂酸2份，硫磺1.8份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.8份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 1份，防护蜡1.5份，防焦剂CTP 0.8份,德固萨炭黑EB123 27份，高分散白炭黑 28份，硅烷偶联剂(Si69) 3份，CMoSSi耐磨剂5份，古马隆树脂6份，芳烃油3份。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
本实施例的制造方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供一种节能耐磨的磨机橡胶衬板，所述的橡胶衬板按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶(SSBR-SL552）50份，天然橡胶（NR）30份，顺丁橡胶（BR9000）20份，氧化锌6份，硬脂酸1份，硫磺2份，促进剂CZ 1份，促进剂TMTD 0.5份，防老剂RD 2份，防老剂4020 1份，防护蜡1份，防焦剂CTP 1份,卡博特炭黑CRXTM 30份，高分散白炭黑25份，硅烷偶联剂(Si69) 2份，CMoSSi耐磨剂5份，古马隆树脂7份，芳烃油5份。
所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
本实施例的制造方法同实施例1。
上述实施例的检测数据见下表：
Figure 809349DEST_PATH_IMAGE001

Claims (6)

1.一种节能耐磨的磨机橡胶衬板，其特征在于所述的橡胶衬板由一种节能耐磨的橡胶复合材料硫化而成，所述的橡胶复合材料按重量比由以下组分组成：
锡偶联型溶聚丁苯橡胶SSBR-SL552 50份，天然橡胶NR 20-30份，顺丁橡胶BR9000 20-30份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份,低滚动阻力炭黑 25-30份，高分散白炭黑 25-30份，硅烷偶联剂(i69 2-4份，CMoSSi耐磨剂4-6份，古马隆树脂5-7份，芳烃油3-5份。
2.如权利要求1所述的节能耐磨的磨机橡胶衬板，其特征在于：所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合。
3.如权利要求1所述的节能耐磨的磨机橡胶衬板，其特征在于：所述的防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合。
4.如权利要求1所述的节能耐磨的磨机橡胶衬板，其特征在于：所述的低滚动阻力炭黑选用德固萨EB122、EB123或卡博特CRXTM1436中的任意一种。
5.如权利要求1所述的节能耐磨的磨机橡胶衬板，其特征在于：所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%/23%/2%。
6.如权利要求1所述的一种节能耐磨的磨机橡胶衬板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）塑炼天然橡胶：
使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；
（2）制备CmoSSi耐磨剂:
将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%;
（3）一段混炼：
一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入白炭黑、氧化锌、防老剂、防焦剂、硅烷偶联剂继续混炼150-180秒，再投入炭黑、CMoSSi耐磨剂、硬脂酸、防护蜡、芳烃油、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；
（4）二段混炼：
二段混炼使用密炼机，密炼机转子速度20转/分钟，将一段混炼胶、硫磺、促进剂、投入密炼机中混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，停放8小时后使用；
（5）压延出片；
（6）冷压成型；
（7）平板硫化。
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