CN111995804A - 一种高强度橡胶材料及加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于橡胶材料及加工领域，具体公开了一种高强度橡胶材料及加工工艺，高强度橡胶材料按质量组分计，包括以下组分含量：丁苯橡胶90‑110份，高耐磨炉黑25‑35份，陶土30‑40份，环烷系操作油20‑30份，N‑异丙基‑N'–苯基对苯二胺1‑3份，石蜡3‑5份，氧化锌4‑7份，硬脂酸0.5‑1.5份，硫磺1.5‑2份，活性剂有机胺0.15‑0.2份，二硫化二苯并噻唑1‑1.5份,二硫化四甲基秋兰姆0.1‑0.2份；通过本发明的加工工艺制备的橡胶材料具有优良的拉升强度和扯断伸长率，并且该橡胶材料内部含有大量的丁苯橡胶，具有耐高温的性质，在高温下也不易形变，改进了传统橡胶材料的性能。

Description

一种高强度橡胶材料及加工工艺
技术领域
本发明涉及橡胶材料及加工领域，具体为一种高强度橡胶材料及加工工艺。
背景技术
橡胶(Rubber)是一种有弹性的聚合物，可以从一些植物的树汁中取得，也可以是人造的。按照制成方式的不同，橡胶可以分为合成橡胶和天然橡胶两类。其有相当多的应用及产品，例如轮胎、垫圈等。橡胶的种植主要集中在东南亚地区，如泰国、马来西亚、印度尼西亚。
橡胶制品在军工、民用中的用途越来越广泛，性能要求也由简单的密封提高到耐高温、耐介质油、防腐蚀、防老化，耐曲挠等要求，并在此基础上有更深层次的提高。但是目前的橡胶强度还是差强人意，因此需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度橡胶材料及加工工艺，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：一种高强度橡胶材料，按质量组分计，包括以下组分含量：丁苯橡胶90-110份，高耐磨炉黑25-35份，陶土30-40份，环烷系操作油20-30份，N-异丙基-N'–苯基对苯二胺1-3份，石蜡3-5份，氧化锌4-7份，硬脂酸0.5-1.5份，硫磺1.5-2份，活性剂有机胺0.15-0.2份。
优选的，包括按重量份计的以下原料：二硫化二苯并噻唑1-1.5份,二硫化四甲基秋兰姆0.1-0.2份。
一种高强度橡胶材料的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将原料投入橡胶生产设备中进行生产；
S2：在S1中的橡胶生产设备的出料口处固定有强度检测装置，以检测橡胶生产设备生产的橡胶材料的强度；
本发明中采用的橡胶生产设备包括混合组件、塑炼组件、混炼组件和硫化组件；所述混合组件设置于橡胶生产设备一侧顶端，混合组件包括混合室、搅拌电机和搅拌杆；所述混合室顶端一侧设置有进料管道且进料管道底端与混合室内部连通，进料管道为漏斗状，混合室内部底端为锥形且混合室内部中心竖直设置有搅拌杆，搅拌杆底端固定连接有搅拌头；所述搅拌头为圆锥形结构且搅拌头尺寸与混合室内部底端尺寸匹配；所述搅拌杆顶端贯穿混合室内壁与搅拌电机输出端固定连接；所述混合室底端中心连通有第一导料管道，第一导料管道内设置有第一阀门；
优选的，所述混合组件下方设置有塑炼组件；所述塑炼组件包括塑炼室、塑炼辊和塑炼电机；所述塑炼室顶端与第一导料管道连通，塑炼室内部水平对称设置有两塑炼辊，两所述塑炼辊一端通过轴承与塑炼室转动连接，另一端贯穿塑炼室与塑炼电机输出端固定连接；所述塑炼室底端设置有接料盘，接料盘为倾斜设置，塑炼室一侧底端延伸设置有第二导料管道；所述第二导料管道倾斜设置，第二导料管道顶端与接料盘底端连通，第二导料管道内设置有第二阀门。
优选的，所述混炼组件设置于塑炼组件一侧，混炼组件包括混炼室、转动辊和混炼辊；所述混炼室一侧与第二导料管道连通，混炼室内部中心水平设置有转动辊，转动辊一端贯穿混炼室与第一混炼电机输出端固定连接，转动辊中部外侧套设有混炼辊；所述混炼辊内部中空且混炼辊内壁安装固定有若干加热管，混炼辊外侧设置有混炼筒，混炼筒一端内部固定连接有固定环，固定环外径与混炼筒内径匹配，固定环内径与转动辊外径匹配且固定环与转动辊滑动连接；所述混炼筒另一端面中心固定连接有转杆，转杆另一端贯穿混炼室与第二混炼电机输出端固定连接；所述混炼筒表面开设有开门，开门与混炼筒转动连接。
优选的，所述硫化组件设置于混炼组件上方，硫化组件包括硫化室和微波加热器；所述硫化室设置于混炼室上方，硫化室内部顶端安装固定有微波加热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过第一混炼电机、第二混炼电机、混炼辊、转动辊和混炼筒的配合，使橡胶原料能够在混炼筒和混炼辊之间来回翻转，从而完成混炼步骤，而混炼辊内壁安装有若干加热管，能够控制混炼辊的温度，对混炼步骤进行控制，从而生产出高强度的橡胶材料。
本发明制备的橡胶材料具有优良的拉升强度和扯断伸长率，并且该橡胶材料内部含有大量的丁苯橡胶，具有耐高温的性质，在高温下也不易形变，改进了传统橡胶材料的性能。
附图说明
图1为本发明采用的橡胶生产设备的整体结构图；
图2为本发明采用的橡胶生产设备中混合组件的结构示意图；
图3为本发明采用的橡胶生产设备中塑炼组件的结构示意图；
图4为本发明采用的橡胶生产设备中混炼组件的结构示意图。
图中：1、橡胶生产设备；2、混合组件；201、混合室；202、搅拌电机；203、搅拌杆；204、搅拌头；3、塑炼组件；301、塑炼室；302、塑炼电机；303、塑炼辊；304、接料盘；4、混炼组件；401、混炼室；402、第一混炼电机；403、第二混炼电机；404、转动辊；405、混炼辊；406、混炼筒；407、转杆；408、固定环；409、加热管；5、硫化组件；501、硫化室；502、微波加热器；6、进料管道；7、第一导料管道；8、第一阀门；9、第二导料管道；10、第二阀门。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面接合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明为一种高强度橡胶材料，该橡胶材料按质量组分计，包括以下组分含量：丁苯橡胶90-110份，高耐磨炉黑25-35份，陶土30-40份，环烷系操作油20-30份，N-异丙基-N'–苯基对苯二胺1-3份，石蜡3-5份，氧化锌4-7份，硬脂酸0.5-1.5份，硫磺1.5-2份，活性剂有机胺0.15-0.2份，二硫化二苯并噻唑1-1.5份,二硫化四甲基秋兰姆0.1-0.2份。
如图1-4中所示，本发明所述一种高强度橡胶材料的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将原料投入橡胶生产设备1中进行生产；
S2：在S1中的橡胶生产设备1的出料口处固定有强度检测装置，以检测橡胶生产设备1生产的橡胶材料的强度。
本发明中采用的橡胶生产设备1包括混合组件2、塑炼组件3、混炼组件4和硫化组件5；所述混合组件2设置于橡胶生产设备1一侧顶端，混合组件2包括混合室201、搅拌电机202和搅拌杆203；所述混合室201顶端一侧设置有进料管道6且进料管道6底端与混合室201内部连通，进料管道6为漏斗状，混合室201内部底端为锥形且混合室201内部中心竖直设置有搅拌杆203，搅拌杆203底端固定连接有搅拌头204；所述搅拌头204为圆锥形结构且搅拌头204尺寸与混合室201内部底端尺寸匹配；所述搅拌杆203顶端贯穿混合室201内壁与搅拌电机202输出端固定连接；所述混合室201底端中心连通有第一导料管道7，第一导料管道7内设置有第一阀门8；
所述混合组件2下方设置有塑炼组件3；所述塑炼组件3包括塑炼室301、塑炼辊303和塑炼电机302；所述塑炼室301顶端与第一导料管道7连通，塑炼室301内部水平对称设置有两塑炼辊303，两所述塑炼辊303一端通过轴承与塑炼室301转动连接，另一端贯穿塑炼室301与塑炼电机302输出端固定连接；所述塑炼室301底端设置有接料盘304，接料盘304为倾斜设置，塑炼室301一侧底端延伸设置有第二导料管道9；所述第二导料管道9倾斜设置，第二导料管道9顶端与接料盘304底端连通，第二导料管道9内设置有第二阀门10；
所述混炼组件4设置于塑炼组件3一侧，混炼组件4包括混炼室401、转动辊404和混炼辊405；所述混炼室401一侧与第二导料管道9连通，混炼室401内部中心水平设置有转动辊404，转动辊404一端贯穿混炼室401与第一混炼电机402输出端固定连接，转动辊404中部外侧套设有混炼辊405；所述混炼辊405内部中空且混炼辊405内壁安装固定有若干加热管409，混炼辊405外侧设置有混炼筒406，混炼筒406一端内部固定连接有固定环408，固定环408外径与混炼筒406内径匹配，固定环408内径与转动辊404外径匹配且固定环408与转动辊404滑动连接；所述混炼筒406另一端面中心固定连接有转杆407，转杆407另一端贯穿混炼室401与第二混炼电机403输出端固定连接；所述混炼筒406表面开设有开门，开门与混炼筒406转动连接；
所述硫化组件5设置于混炼组件4上方，硫化组件5包括硫化室501和微波加热器502；所述硫化室501设置于混炼室401上方，硫化室501内部顶端安装固定有微波加热器502。
如图1-2所示，在进行使用时，首先将橡胶原料通过进料管道6进入混合室201内，橡胶原料落入混合室201底端锥形位置处，之后启动搅拌电机202，搅拌电机202通过带动搅拌杆203转动从而带动搅拌头204转动，由于搅拌头204与混合室201同为锥形结构且搅拌头204尺寸小于混合室201内部底端尺寸，因此搅拌头204能够对混合室201内部底端的橡胶原料起到搅拌作用，橡胶原料在搅拌混合完成后开启第一阀门8，混合后的橡胶原料通过第一导料管进入塑炼组件3内部；
如图3所示，混合后的橡胶原料进入塑炼室301内后，启动塑炼电机302，通过两塑炼电机302分别带动两塑炼辊303转动，两塑炼辊303在转动时便能够对两塑炼辊303之间的橡胶原料进行受力降解，橡胶原料在受力降解后的大分子自由基在空气中氧化，在达到一定的可塑度，满足混炼要求时塑炼结束，结束后开启第二阀门10，橡胶原料落入塑炼室301内部底端的接料盘304内，而由于接料盘304为倾斜设置，橡胶原料通过接料盘304滑入第二导料管道9内，进入混炼组件4内部；
如图4所示，橡胶原料落入混炼室401后，由工作人员将其取出，并通过开门将橡胶原料放入混炼筒406内，这时，橡胶原料在混炼筒406和混炼辊405之间形成的空隙内部，此时分别启动第一混炼电机402和第二混炼电机403，第一混炼电机402带动转动辊404转动从而带动混炼辊405转动，而第二混炼电机403带动混炼筒406转动，并且第一混炼电机402和第二混炼电机403的转动方向为相反方向，使得橡胶原料能够在混炼筒406和混炼辊405之间来回翻转，从而完成混炼步骤，而混炼辊405内壁安装有若干加热管409，能够控制混炼辊405的温度，对混炼步骤进行控制；
在混炼结束后，通过开门将橡胶原料从混炼筒406内取出，并放入硫化室501内进行硫化，在硫化室501内通过微波加热器502对橡胶原料进行加热，从而加强硫化效果，在硫化结束后便能够将橡胶原料进行取出，并通过强度检测装置进行检测。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高强度橡胶材料，其特征在于，按质量组分计，包括以下组分含量：丁苯橡胶90-110份，高耐磨炉黑25-35份，陶土30-40份，环烷系操作油20-30份，N-异丙基-N'–苯基对苯二胺1-3份，石蜡3-5份，氧化锌4-7份，硬脂酸0.5-1.5份，硫磺1.5-2份，活性剂有机胺0.15-0.2份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度橡胶材料，其特征在于，包括按重量份计的以下原料：二硫化二苯并噻唑1-1.5份,二硫化四甲基秋兰姆0.1-0.2份。
3.一种高强度橡胶材料的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将原料投入橡胶生产设备(1)中进行生产；
S2：在S1中的橡胶生产设备(1)的出料口处固定有强度检测装置，以检测橡胶生产设备(1)生产的橡胶材料的强度；
本发明中采用的橡胶生产设备(1)包括混合组件(2)、塑炼组件(3)、混炼组件(4)和硫化组件(5)；所述混合组件(2)设置于橡胶生产设备(1)一侧顶端，混合组件(2)包括混合室(201)、搅拌电机(202)和搅拌杆(203)；所述混合室(201)顶端一侧设置有进料管道(6)且进料管道(6)底端与混合室(201)内部连通，进料管道(6)为漏斗状，混合室(201)内部底端为锥形且混合室(201)内部中心竖直设置有搅拌杆(203)，搅拌杆(203)底端固定连接有搅拌头(204)；所述搅拌头(204)为圆锥形结构且搅拌头(204)尺寸与混合室(201)内部底端尺寸匹配；所述搅拌杆(203)顶端贯穿混合室(201)内壁与搅拌电机(202)输出端固定连接；所述混合室(201)底端中心连通有第一导料管道(7)，第一导料管道(7)内设置有第一阀门(8)。
4.根据权利要求3所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺，其特征在于：所述混合组件(2)下方设置有塑炼组件(3)；所述塑炼组件(3)包括塑炼室(301)、塑炼辊(303)和塑炼电机(302)；所述塑炼室(301)顶端与第一导料管道(7)连通，塑炼室(301)内部水平对称设置有两塑炼辊(303)，两所述塑炼辊(303)一端通过轴承与塑炼室(301)转动连接，另一端贯穿塑炼室(301)与塑炼电机(302)输出端固定连接；所述塑炼室(301)底端设置有接料盘(304)，接料盘(304)为倾斜设置，塑炼室(301)一侧底端延伸设置有第二导料管道(9)；所述第二导料管道(9)倾斜设置，第二导料管道(9)顶端与接料盘(304)底端连通，第二导料管道(9)内设置有第二阀门(10)。
5.根据权利要求3所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺，其特征在于：所述混炼组件(4)设置于塑炼组件(3)一侧，混炼组件(4)包括混炼室(401)、转动辊(404)和混炼辊(405)；所述混炼室(401)一侧与第二导料管道(9)连通，混炼室(401)内部中心水平设置有转动辊(404)，转动辊(404)一端贯穿混炼室(401)与第一混炼电机(402)输出端固定连接，转动辊(404)中部外侧套设有混炼辊(405)；所述混炼辊(405)内部中空且混炼辊(405)内壁安装固定有若干加热管(409)，混炼辊(405)外侧设置有混炼筒(406)，混炼筒(406)一端内部固定连接有固定环(408)，固定环(408)外径与混炼筒(406)内径匹配，固定环(408)内径与转动辊(404)外径匹配且固定环(408)与转动辊(404)滑动连接；所述混炼筒(406)另一端面中心固定连接有转杆(407)，转杆(407)另一端贯穿混炼室(401)与第二混炼电机(403)输出端固定连接；所述混炼筒(406)表面开设有开门，开门与混炼筒(406)转动连接。
6.根据权利要求3所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺，其特征在于：所述硫化组件(5)设置于混炼组件(4)上方，硫化组件(5)包括硫化室(501)和微波加热器(502)；所述硫化室(501)设置于混炼室(401)上方，硫化室(501)内部顶端安装固定有微波加热器(502)。
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