CN112812390B - 一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，所述胶料的原料组分包括均匀分散有碳纳米管的橡胶母料；所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将对苯二胺功能化的碳纳米管与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶混炼均匀得到。本发明提出的一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，通过使碳纳米管均匀分散于丁苯橡胶中，使得丁苯橡胶具有改进的机械性能，最终所得胶料表现出优异的耐磨、抗老化性能，可大大延长用于吸砂胶管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及吸砂胶管技术领域，尤其涉及一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
背景技术
人们日常生活或者生产中需要抽吸矿砂、煤屑等固体物质或颗粒物料，且进行这些工作的机械设备中都会装有吸砂管来对颗粒物料进行抽吸。原来都是用金属管来作为吸砂管，但是金属管较为坚硬，不能满足需要对管子进行弯曲的情况，后来改用更具有曲挠性的吸砂胶管。但由于吸砂管的使用条件比较苛刻，一般吸砂胶管的耐磨、耐疲劳性能较差，使用时间长了之后磨损的非常厉害，经常需要更换。因此，制备具有优异耐磨、抗老化性能的橡胶材料对于吸砂胶管来说具有非常重要的意义。
丁苯橡胶(SBR)为衍生自苯乙烯和丁二烯的合成橡胶。SBR具有从SBR弹性体在口香糖和粘合剂中的使用至SBR结合到橡胶产品，包括气动汽车和货车轮胎、软管、鞋类和传送带中的多种工业应用。尽管SBR具有相对于天然橡胶的一些固有加工优点，以及某些技术特征，例如热老化和磨损抗性，但是如果直接将SBR用于吸砂胶管，其性能还远远不足。
这里，研究人员发现碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的物理机械性能，其主要是有呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。它具有非常大的长径比，直径通常在1-100nm之间，长度在数微米到数百微米。正是由于其大的长径比，使得碳纳米管可以用作高性能聚合物复合物的理想增强纤维。但现实情况是，由于碳纳米管巨大的长径比，比表面积大导致其极易产生团聚，因此在橡胶基体中分散性较差，并不能实现机械强度和其它相关物理性能的增强。
因此，如何确保碳纳米管在橡胶中分散均匀，从而最大限度地发挥碳纳米管的机械增强功能，这对于提升用于吸砂胶管的耐磨抗老化性能具有重要意义。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，通过使碳纳米管均匀分散于丁苯橡胶中，使得丁苯橡胶具有改进的机械性能，最终所得胶料表现出优异的耐磨、抗老化性能，可大大延长用于吸砂胶管的使用寿命。
本发明提出的一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，所述胶料的原料组分包括均匀分散有碳纳米管的橡胶母料；
所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将对苯二胺功能化的碳纳米管与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶混炼均匀得到。
优选地，所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过将碳纳米管酸化后，与二异氰酸酯进行缩合，再与水进行反应得到。
优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，所述二异氰酸酯为对苯二异氰酸酯；
优选地，所述碳纳米管与二异氰酸酯的质量比为1:8-12。
优选地，所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过将溶聚丁苯橡胶与含酰胺键的乙烯单体进行接枝共聚得到。
优选地，所述含酰胺键的乙烯单体为丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺；
优选地，所述溶聚丁苯橡胶与含酰胺键的乙烯单体的质量比为1:0.1-0.2。
优选地，所述对苯二胺功能化的碳纳米管与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶的质量比为1:0.3-0.6。
优选地，所述胶料的原料组分还包括天然橡胶、活化剂、粘合剂、硫化剂和硫化促进剂。
优选地，所述胶料的原料组分按重量份包括：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料20-40份、丁苯橡胶80-100份、活化剂4-8份、粘合剂1-3份、硫化剂1-3份和硫化促进剂0.5-1.5份。
优选地，所述活化剂包括氧化锌和硬脂酸；
优选地，氧化锌和硬脂酸的质量比为1-3:1。
优选地，所述粘合剂为粘合剂RC，所述硫化剂为硫磺，所述硫化促进剂为促进剂CZ和/或促进剂DM。
优选地，所述胶料是通过将均匀分散有碳纳米管的橡胶母料与天然橡胶、活化剂、粘合剂、硫化剂和硫化促进剂在密炼机、开炼机中混炼均匀得到。
本发明所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料中，通过酰胺接枝改性后的丁苯橡胶对对苯二胺功能化的碳纳米管进行混炼，得到一种碳纳米管均匀分散于丁苯橡胶中的橡胶母料，由该橡胶母料制备的胶料最重表现出优异的耐磨、抗老化性能，可大大延长用于吸砂胶管的使用寿命。
上述橡胶母料中，由于对苯二胺功能化的碳纳米管表面接枝有对苯二胺基团，酰胺接枝改性后的丁苯橡胶表面接枝有酰胺基团，一方面，该对苯二胺基团可以与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶的酰胺基团之间形成氢键效应，从而使得碳纳米管在丁苯橡胶中具有良好的分散性和亲和性；另一方面，由于均匀分散在丁苯橡胶中的碳纳米管表面接枝有对苯二胺基团，因此使得具备防老功能的对苯二胺也能够均匀分散在丁苯橡胶中，相比于单纯加入对苯二胺类防老剂，前者可以获得更加突出的防老化性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
本发明提出了一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，所述胶料的原料组分包括均匀分散有碳纳米管的橡胶母料，且所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将对苯二胺功能化的碳纳米管与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶混炼均匀得到。
本发明所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其实质是一种包含预分散于丁苯橡胶中的碳纳米管的母料制备的橡胶组合物或橡胶化合物。通过将酰胺接枝改性后的丁苯橡胶与对苯二胺功能化的碳纳米管进行混炼，克服了传统将碳纳米管与丁苯橡胶直接混合造成的碳纳米管分散性差的缺陷，由此获得了一种具有改进耐磨以及防老化性能的耐磨防老化胶料。
与此同时，本发明所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料还可与骨架材料之间具有较强的粘合力以保证稳定的粘合效果，因此可有效用于制备吸砂胶管。
在本发明优选的一个实施例中，所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过将溶聚丁苯橡胶与含酰胺键的乙烯单体进行接枝共聚得到，且述溶聚丁苯橡胶与含酰胺键的乙烯单体的质量比为1:0.1-0.2。
上述反应原料用量的控制，可以获得特定接枝含量的改性丁苯橡胶，如此既可以提供足够量的酰胺基团对对苯二胺功能化的碳纳米管形成氢键吸附，又能保证改性丁苯橡胶不会因为过量接枝反应导致极化太过，影响后续与基体橡胶之间的相容性能。
本发明优选的另一个实施例中，所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过将碳纳米管酸化后，与二异氰酸酯进行缩合，再与水进行反应得到，且所述碳纳米管为多壁碳纳米管，所述二异氰酸酯为对苯二异氰酸酯，所述碳纳米管与二异氰酸酯的质量比为1:8-12。
上述反应获得的对苯二胺功能化的碳纳米管具有如下结构示意：
该对苯二胺功能化的碳纳米管接枝有对苯二胺基团，其上氨基或者酰胺基既可以对酰胺接枝改性后的丁苯橡胶形成氢键吸附，使得碳纳米管在丁苯橡胶中具有良好的分散性和亲和性；又能在碳纳米管均匀分散在橡胶基体时，引入具有防老化作用的对苯二胺基团，相比于单纯加入对苯二胺类防老剂，前者可以获得更加突出的防老化性能。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的高强耐磨橡胶料，以下将结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料30份、溶聚丁苯橡胶SSBR 90份、纳米氧化锌4份、硬脂酸2份、粘合剂RC 2份、硫磺2份和促进剂DM1份；
其中，所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将质量比为0.4:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和对苯二胺功能化的碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量2.5％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量15％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率1.4％)；
所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过下述方法制备而成：按照质量体积比为1g:10mL将多壁碳纳米管加入到浓硝酸中，超声加热回流反应16h，过滤，水洗至滤液为中性，60℃真空干燥，研磨后得到羧基化碳纳米管(CNT-COOH)；再将该羧基化碳纳米管加入甲苯中，超声分散均匀，加入10倍多壁碳纳米管质量的对苯二异氰酸酯PPDI，在氮气保护下升温至70℃，保温搅拌反应10h，过滤后用甲苯洗涤2次，45℃真空干燥，研磨后得到异氰酸酯功能化碳纳米管(CNT-PPDI)；将该异氰酸酯功能化碳纳米管加入去离子水中，超声分散均匀，升温至40℃后，保温搅拌反应8h，过滤，60℃真空干燥，得到所述对苯二胺功能化的碳纳米管。
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将30重量份均匀分散有碳纳米管的橡胶母料和90重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、4重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸以及2重量份粘合剂RC加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和2重量份硫磺以及1重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
实施例2
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料20份、溶聚丁苯橡胶SSBR100份、纳米氧化锌2份、硬脂酸2份、粘合剂RC 3份、硫磺1份和促进剂CZ1.5份；
其中，所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将质量比为0.3:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和对苯二胺功能化的碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量3％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量20％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率1.7％)；
所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过下述方法制备而成：按照质量体积比为1g:10mL将多壁碳纳米管加入到浓硝酸中，超声加热回流反应16h，过滤，水洗至滤液为中性，60℃真空干燥，研磨后得到羧基化碳纳米管(CNT-COOH)；再将该羧基化碳纳米管加入甲苯中，超声分散均匀，加入8倍多壁碳纳米管质量的对苯二异氰酸酯PPDI，在氮气保护下升温至70℃，保温搅拌反应10h，过滤后用甲苯洗涤2次，45℃真空干燥，研磨后得到异氰酸酯功能化碳纳米管(CNT-PPDI)；将该异氰酸酯功能化碳纳米管加入去离子水中，超声分散均匀，升温至40℃后，保温搅拌反应8h，过滤，60℃真空干燥，得到所述对苯二胺功能化的碳纳米管。
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将20重量份均匀分散有碳纳米管的橡胶母料和100重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、2重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸以及3重量份粘合剂RC加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和1重量份硫磺以及1.5重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
实施例3
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料40份、溶聚丁苯橡胶SSBR80份、纳米氧化锌6份、硬脂酸2份、粘合剂RC 1份、硫磺3份和促进剂DM0.5份；
其中，所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将质量比为0.6:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和对苯二胺功能化的碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量2％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量10％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率0.9％)；
所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过下述方法制备而成：按照质量体积比为1g:10mL将多壁碳纳米管加入到浓硝酸中，超声加热回流反应16h，过滤，水洗至滤液为中性，60℃真空干燥，研磨后得到羧基化碳纳米管(CNT-COOH)；再将该羧基化碳纳米管加入甲苯中，超声分散均匀，加入12倍多壁碳纳米管质量的对苯二异氰酸酯PPDI，在氮气保护下升温至70℃，保温搅拌反应10h，过滤后用甲苯洗涤2次，45℃真空干燥，研磨后得到异氰酸酯功能化碳纳米管(CNT-PPDI)；将该异氰酸酯功能化碳纳米管加入去离子水中，超声分散均匀，升温至40℃后，保温搅拌反应8h，过滤，60℃真空干燥，得到所述对苯二胺功能化的碳纳米管。
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将40重量份均匀分散有碳纳米管的橡胶母料和80重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、6重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸以及2重量份粘合剂RC加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和3重量份硫磺以及0.5重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
实施例4
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料30份、溶聚丁苯橡胶SSBR 90份、纳米氧化锌4份、硬脂酸2份、粘合剂RC 2份、硫磺2份和促进剂DM1份；
其中，所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将质量比为0.4:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和对苯二胺功能化的碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量3.5％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量25％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率2.0％)；
所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过下述方法制备而成：按照质量体积比为1g:10mL将多壁碳纳米管加入到浓硝酸中，超声加热回流反应16h，过滤，水洗至滤液为中性，60℃真空干燥，研磨后得到羧基化碳纳米管(CNT-COOH)；再将该羧基化碳纳米管加入甲苯中，超声分散均匀，加入10倍多壁碳纳米管质量的对苯二异氰酸酯PPDI，在氮气保护下升温至70℃，保温搅拌反应10h，过滤后用甲苯洗涤2次，45℃真空干燥，研磨后得到异氰酸酯功能化碳纳米管(CNT-PPDI)；将该异氰酸酯功能化碳纳米管加入去离子水中，超声分散均匀，升温至40℃后，保温搅拌反应8h，过滤，60℃真空干燥，得到所述对苯二胺功能化的碳纳米管。
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将30重量份均匀分散有碳纳米管的橡胶母料和90重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、4重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸以及2重量份粘合剂RC加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和2重量份硫磺以及1重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
实施例5
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料30份、溶聚丁苯橡胶SSBR 90份、纳米氧化锌4份、硬脂酸2份、粘合剂RC 2份、硫磺2份和促进剂DM1份；
其中，所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将质量比为0.4:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和对苯二胺功能化的碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量1.5％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量6％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率0.5％)；
所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过下述方法制备而成：按照质量体积比为1g:10mL将多壁碳纳米管加入到浓硝酸中，超声加热回流反应16h，过滤，水洗至滤液为中性，60℃真空干燥，研磨后得到羧基化碳纳米管(CNT-COOH)；再将该羧基化碳纳米管加入甲苯中，超声分散均匀，加入10倍多壁碳纳米管质量的对苯二异氰酸酯PPDI，在氮气保护下升温至70℃，保温搅拌反应10h，过滤后用甲苯洗涤2次，45℃真空干燥，研磨后得到异氰酸酯功能化碳纳米管(CNT-PPDI)；将该异氰酸酯功能化碳纳米管加入去离子水中，超声分散均匀，升温至40℃后，保温搅拌反应8h，过滤，60℃真空干燥，得到所述对苯二胺功能化的碳纳米管。
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将30重量份均匀分散有碳纳米管的橡胶母料和90重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、4重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸以及2重量份粘合剂RC加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和2重量份硫磺以及1重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
对比例1
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：橡胶母料30份、溶聚丁苯橡胶SSBR 90份、纳米氧化锌4份、硬脂酸2份、粘合剂RC 2份、硫磺2份和促进剂DM1份；
其中，所述橡胶母料是通过将质量比为0.4:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和多壁碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量2.5％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量15％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率1.4％)；
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将30重量份橡胶母料和90重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、4重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸以及2重量份粘合剂RC加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和2重量份硫磺以及1重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
对比例2
一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其是由以下重量份的原料制成：橡胶母料30份、溶聚丁苯橡胶SSBR 90份、纳米氧化锌4份、硬脂酸2份、粘合剂RC 2份、硫磺2份、促进剂DM1份和防老剂4020 1份；
其中，所述橡胶母料是通过将质量比为0.4:1的酰胺接枝改性后的丁苯橡胶和多壁碳纳米管加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼5min后得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过下述方法制备而成：按照重量体积比1g:10mL将溶聚丁苯橡胶SSBR加入到环己烷中溶解，再加入溶聚丁苯橡胶SSBR质量2.5％的引发剂BPO和溶聚丁苯橡胶SSBR质量15％的单体丙烯酰胺，在氮气保护下升温至60℃，保温搅拌反应4h，结束后加入无水乙醇沉淀出聚合物，过滤，干燥后用无水乙醇抽提12h，烘干后，即得到所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶(接枝率1.4％)；
上述吸砂胶管用耐磨防老化胶料制备的方法包括：
(1)、将30重量份橡胶母料和90重量份溶聚丁苯橡胶SSBR、4重量份纳米氧化锌、2重量份硬脂酸、2重量份粘合剂RC以及1重量份防老剂4020加入到密炼机中，在辊温为60℃，转子转速为80rpm的条件下混炼6min，排胶后冷却至室温停放12h，得到混炼母胶；
(2)、将上述混炼母胶和2重量份硫磺以及1重量份促进剂DM加入到开炼机中，薄通6次后出片，得到终炼胶，即为所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料。
对上述实施例和对比例得到的终炼胶先在常温下停放24h，再在开炼机上返炼，最后使用模具在150℃和10MPa压力条件下硫化30min得到硫化橡胶样品，其力学性能、耐磨性能的检测结果如下表1所示：
拉伸性能：按照国家标准GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行拉伸强度试验。
磨耗性能：按照国家标准GB/T 1689-1998《硫化橡胶耐磨耗性能测定(用阿克隆磨耗机)》进行磨耗试验。
老化性能：按照国家标准GB/T3512-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验》进行老化试验。
表1实施例和对比例获得的胶料硫化后的性能测试结果
参照上表可知，本发明的耐磨防老化胶料用于制备耐磨吸砂胶管时，具有优良的力学性能、耐磨性能以及耐老化性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述胶料的原料组分包括均匀分散有碳纳米管的橡胶母料；
所述均匀分散有碳纳米管的橡胶母料是通过将对苯二胺功能化的碳纳米管与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶混炼均匀得到；
所述对苯二胺功能化的碳纳米管是通过将碳纳米管酸化后，与二异氰酸酯进行缩合，再与水进行反应得到；
所述酰胺接枝改性后的丁苯橡胶是通过将溶聚丁苯橡胶与含酰胺键的乙烯单体进行接枝共聚得到，所述溶聚丁苯橡胶与含酰胺键的乙烯单体的质量比为1:0.1-0.2；
所述含酰胺键的乙烯单体为丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，所述二异氰酸酯为对苯二异氰酸酯。
3.根据权利要求2所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述碳纳米管与二异氰酸酯的质量比为1:8-12。
4.根据权利要求1-3任一项所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述对苯二胺功能化的碳纳米管与酰胺接枝改性后的丁苯橡胶的质量比为1:0.3-0.6。
5.根据权利要求1-3任一项所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述胶料的原料组分还包括溶聚丁苯橡胶、活化剂、粘合剂、硫化剂和硫化促进剂。
6.根据权利要求5所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述胶料的原料组分按重量份包括：均匀分散有碳纳米管的橡胶母料20-40份、溶聚丁苯橡胶80-100份、活化剂4-8份、粘合剂1-3份、硫化剂1-3份和硫化促进剂0.5-1.5份。
7.根据权利要求5所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述活化剂包括氧化锌和硬脂酸。
8.根据权利要求7所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，氧化锌和硬脂酸的质量比为1-3:1。
9.根据权利要求5所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述粘合剂为粘合剂RC，所述硫化剂为硫磺，所述硫化促进剂为促进剂CZ和/或促进剂DM。
10.根据权利要求5所述吸砂胶管用耐磨防老化胶料，其特征在于，所述胶料是通过将均匀分散有碳纳米管的橡胶母料与溶聚丁苯橡胶、活化剂、粘合剂、硫化剂和硫化促进剂在密炼机、开炼机中混炼均匀得到。
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