CN117362772A - 一种高耐磨橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐磨橡胶材料及其制备方法，涉及橡胶材料技术领域，由以下成分制成：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、六偏磷酸钠、硬脂酸、氧化锌、亚磷酸三(2，4‑二叔丁基本基)脂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂；其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1；本发明通过引入纳米氧化铝复合纳米二氧化硅能够大幅度的提高了橡胶材料的力学性能与耐磨性能，尤其是耐磨性能得到大幅度的提高，本发明通过引入纳米氧化铝复合纳米二氧化硅相较于引入常规的纳米二氧化硅，不仅降低了纳米填料的易聚集的弊端，能够更均匀的分散在橡胶材料体系中，从而大幅度的改善了橡胶材料的综合性能。
Description
技术领域
本发明属于橡胶材料领域，特别是一种高耐磨橡胶材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展和人们生活需求的不断增多，现代科学技术和现代化工业的不断发展，而橡胶材料应用于各行各业中，在各行各业中，均发挥了及其重要的作用。
橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万。
橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得，由于其独特的特性，使得橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。
作为传统的补强填料，炭黑、白炭黑被广泛使用，尽管炭黑增强的橡胶材料的耐磨性能较好，但引入过多的炭黑，会引起过多的滞后生热，导致滚动阻力增加，同时现有技术中由于炭黑作为一种化工原料，过多的使用炭黑会造成能源危机的加剧。
因此，需要对现有技术进行进一步的改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种高耐磨橡胶材料，以解决现有技术中的不足。
本发明采用的技术方案如下：
一种高耐磨橡胶材料，按重量份计由以下成分制成：天然橡胶50-60份、顺丁橡胶50-60份、偶联剂1-3份、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅12-18份、六偏磷酸钠2-3份、硬脂酸1-2份、氧化锌3-5份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂1-2份、硫化剂1-3份、硫化促进剂1.2-1.8份、防老剂1-1.5份；
其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1。
作为进一步的技术方案：所述纳米氧化铝复合纳米二氧化硅制备方法包括：
(1)首先，将45mg纳米二氧化硅添加到180mL的有机溶剂中，进行搅拌分散处理，得到悬浮液；
其中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺中；
(2)向悬浮液中添加三乙烯四胺，调节温度至78℃，保温搅拌20min，得到中间液；
(3)向步骤(2)中的中间液中添加纳米氧化铝，然后进行多次超声波处理，得到混合液；
(4)向混合液中添加无水乙醇，以500r/min转速搅拌2小时后，静置20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米氧化铝复合纳米二氧化硅。
作为进一步的技术方案：步骤(1)中的搅拌分散的转速为1200r/min。
作为进一步的技术方案：步骤(2)中所述悬浮液、三乙烯四胺混合比例为150mL：3-5g；
所述保温搅拌转速为550r/min。
作为进一步的技术方案：步骤(3)中所述中间液、纳米氧化铝混合比例为150mL：30-35g；
所述多次超声波处理为3次超声波处理。
作为进一步的技术方案：所述3次超声波处理的时间分别为3min、5min、10min；
其中处理3min时的超声波频率为30kHz，功率为100W；
其中处理5min时的超声波频率为35kHz,功率为120W；
其中处理10min的超声波频率为40kHz，功率为150W。
作为进一步的技术方案：所述混合液、无水乙醇混合体积比为3:1。
作为进一步的技术方案：所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
作为进一步的技术方案：所述硫化剂为硫磺；
所述硫化促进剂为硫化促进剂M；
所述防老剂为N-苯基-β-萘胺。
一种高耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按各重量份称取：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、氧化锌、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂、防老剂；
(2)将上述原料进行干燥，然后再依次添加到密炼机中，进行混炼5min；
(3)向密炼机中添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、硬脂酸、六偏磷酸钠，然后在112℃下，继续混炼处理3min，得到密炼料；
(4)将密炼料、硫化剂、硫化促进剂料投入到造粒机内进行造粒处理，得到粒料备用；
(4)将粒料投入到注塑机内进行注塑处理，完成后在硫化机中进行硫化处理12min，出料，即可。
本发明避免使用炭黑，而采用了纳米氧化铝复合纳米二氧化硅来替换传统的炭黑进行增强橡胶的性能，引入纳米氧化铝复合纳米二氧化硅后，其能够在橡胶体系中均匀分散，不会出现明显的大颗粒团聚，其能够与橡胶大分子链相互结合到一起，形成更加稳定的网络结构，耐磨性能大幅度的提高。
通过引入氧化锌与纳米氧化铝复合纳米二氧化硅产生一定的协同促进作用，能够对橡胶材料起到进一步的补强作用，不仅能够加快硫化速度，同时可以提高橡胶材料的交联度，进而提高各成分之间的结合性能。
经过本发明各成分的结合，能够使得制成的橡胶材料具有更好的导热的性能，更强耐磨性、抗撕裂性以及拉伸强度等性能，从而使得橡胶材料更加经久耐用。
有益效果：
本发明通过引入纳米氧化铝复合纳米二氧化硅能够大幅度的提高了橡胶材料的力学性能与耐磨性能，尤其是耐磨性能得到大幅度的提高，本发明通过引入本发明通过引入纳米氧化铝复合纳米二氧化硅相较于引入常规的纳米二氧化硅，不仅降低了纳米填料的易聚集的弊端，能够更均匀的分散在橡胶材料体系中，从而大幅度的改善了橡胶材料的综合性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下为具体实施例：
实施例1
一种高耐磨橡胶材料，按重量份计由以下成分制成：天然橡胶50份、顺丁橡胶50份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅12份、六偏磷酸钠2份、硬脂酸1份、氧化锌3份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂1份、硫磺1份、硫化促进剂M1.2份、N-苯基-β-萘胺1份；
其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1。
纳米氧化铝复合纳米二氧化硅制备方法包括：
(1)首先，将45mg纳米二氧化硅添加到180mL的有机溶剂中，进行搅拌分散处理，得到悬浮液；
其中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺中；搅拌分散的转速为1200r/min。
(2)向悬浮液中添加三乙烯四胺，调节温度至78℃，保温搅拌20min，得到中间液；悬浮液、三乙烯四胺混合比例为150mL：3g；
所述保温搅拌转速为550r/min。
(3)向步骤(2)中的中间液中添加纳米氧化铝，然后进行多次超声波处理，得到混合液；中间液、纳米氧化铝混合比例为150mL：30g；
所述多次超声波处理为3次超声波处理。
3次超声波处理的时间分别为3min、5min、10min；
其中处理3min时的超声波频率为30kHz，功率为100W；
其中处理5min时的超声波频率为35kHz,功率为120W；
其中处理10min的超声波频率为40kHz，功率为150W。
(4)向混合液中添加无水乙醇，以500r/min转速搅拌2小时后，静置20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米氧化铝复合纳米二氧化硅；混合液、无水乙醇混合体积比为3:1。
一种高耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按各重量份称取：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、氧化锌、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂、防老剂；
(2)将上述原料进行干燥，然后再依次添加到密炼机中，进行混炼5min；
(3)向密炼机中添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、硬脂酸、六偏磷酸钠，然后在112℃下，继续混炼处理3min，得到密炼料；
(4)将密炼料、硫化剂、硫化促进剂料投入到造粒机内进行造粒处理，得到粒料备用；
(4)将粒料投入到注塑机内进行注塑处理，完成后在硫化机中进行硫化处理12min，出料，即可。
实施例2
一种高耐磨橡胶材料，按重量份计由以下成分制成：天然橡胶52份、顺丁橡胶52份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅15份、六偏磷酸钠2.5份、硬脂酸1.2份、氧化锌3.5份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂1.2份、硫磺2份、硫化促进剂M1.5份、N-苯基-β-萘胺1.2份；
其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1。
纳米氧化铝复合纳米二氧化硅制备方法包括：
(1)首先，将45mg纳米二氧化硅添加到180mL的有机溶剂中，进行搅拌分散处理，得到悬浮液；
其中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺中；搅拌分散的转速为1200r/min。
(2)向悬浮液中添加三乙烯四胺，调节温度至78℃，保温搅拌20min，
得到中间液；悬浮液、三乙烯四胺混合比例为150mL：3.5g；
所述保温搅拌转速为550r/min。
(3)向步骤(2)中的中间液中添加纳米氧化铝，然后进行多次超声波处理，得到混合液；中间液、纳米氧化铝混合比例为150mL：32g；
所述多次超声波处理为3次超声波处理。
3次超声波处理的时间分别为3min、5min、10min；
其中处理3min时的超声波频率为30kHz，功率为100W；
其中处理5min时的超声波频率为35kHz,功率为120W；
其中处理10min的超声波频率为40kHz，功率为150W。
(4)向混合液中添加无水乙醇，以500r/min转速搅拌2小时后，静置20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米氧化铝复合纳米二氧化硅；混合液、无水乙醇混合体积比为3:1。
一种高耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按各重量份称取：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、氧化锌、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂、防老剂；
(2)将上述原料进行干燥，然后再依次添加到密炼机中，进行混炼5min；
(3)向密炼机中添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、硬脂酸、六偏磷酸钠，然后在112℃下，继续混炼处理3min，得到密炼料；
(4)将密炼料、硫化剂、硫化促进剂料投入到造粒机内进行造粒处理，得到粒料备用；
(4)将粒料投入到注塑机内进行注塑处理，完成后在硫化机中进行硫化处理12min，出料，即可。
实施例3
一种高耐磨橡胶材料，按重量份计由以下成分制成：天然橡胶55份、顺丁橡胶55份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅16份、六偏磷酸钠2.5份、硬脂酸1.8份、氧化锌4份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂1.8份、硫磺2份、硫化促进剂M1.5份、N-苯基-β-萘胺1.2份；
其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1。
纳米氧化铝复合纳米二氧化硅制备方法包括：
(1)首先，将45mg纳米二氧化硅添加到180mL的有机溶剂中，进行搅拌分散处理，得到悬浮液；
其中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺中；搅拌分散的转速为1200r/min。
(2)向悬浮液中添加三乙烯四胺，调节温度至78℃，保温搅拌20min，得到中间液；悬浮液、三乙烯四胺混合比例为150mL：4g；
所述保温搅拌转速为550r/min。
(3)向步骤(2)中的中间液中添加纳米氧化铝，然后进行多次超声波处理，得到混合液；中间液、纳米氧化铝混合比例为150mL：32g；
所述多次超声波处理为3次超声波处理。
3次超声波处理的时间分别为3min、5min、10min；
其中处理3min时的超声波频率为30kHz，功率为100W；
其中处理5min时的超声波频率为35kHz,功率为120W；
其中处理10min的超声波频率为40kHz，功率为150W。
(4)向混合液中添加无水乙醇，以500r/min转速搅拌2小时后，静置20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米氧化铝复合纳米二氧化硅；混合液、无水乙醇混合体积比为3:1。
一种高耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按各重量份称取：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、氧化锌、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂、防老剂；
(2)将上述原料进行干燥，然后再依次添加到密炼机中，进行混炼5min；
(3)向密炼机中添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、硬脂酸、六偏磷酸钠，然后在112℃下，继续混炼处理3min，得到密炼料；
(4)将密炼料、硫化剂、硫化促进剂料投入到造粒机内进行造粒处理，得到粒料备用；
(4)将粒料投入到注塑机内进行注塑处理，完成后在硫化机中进行硫化处理12min，出料，即可。
实施例4
一种高耐磨橡胶材料，按重量份计由以下成分制成：天然橡胶60份、顺丁橡胶60份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅18份、六偏磷酸钠3份、硬脂酸2份、氧化锌5份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂2份、硫磺3份、硫化促进剂M1.8份、N-苯基-β-萘胺1.5份；
其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1。
纳米氧化铝复合纳米二氧化硅制备方法包括：
(1)首先，将45mg纳米二氧化硅添加到180mL的有机溶剂中，进行搅拌分散处理，得到悬浮液；
其中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺中；搅拌分散的转速为1200r/min。
(2)向悬浮液中添加三乙烯四胺，调节温度至78℃，保温搅拌20min，得到中间液；悬浮液、三乙烯四胺混合比例为150mL：5g；
所述保温搅拌转速为550r/min。
(3)向步骤(2)中的中间液中添加纳米氧化铝，然后进行多次超声波处理，得到混合液；中间液、纳米氧化铝混合比例为150mL：35g；
所述多次超声波处理为3次超声波处理。
3次超声波处理的时间分别为3min、5min、10min；
其中处理3min时的超声波频率为30kHz，功率为100W；
其中处理5min时的超声波频率为35kHz,功率为120W；
其中处理10min的超声波频率为40kHz，功率为150W。
(3)向混合液中添加无水乙醇，以500r/min转速搅拌2小时后，静置20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米氧化铝复合纳米二氧化硅；
混合液、无水乙醇混合体积比为3:1。
一种高耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按各重量份称取：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、氧化锌、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂、防老剂；
(2)将上述原料进行干燥，然后再依次添加到密炼机中，进行混炼5min；
(3)向密炼机中添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、硬脂酸、六偏磷酸钠，然后在112℃下，继续混炼处理3min，得到密炼料；
(4)将密炼料、硫化剂、硫化促进剂料投入到造粒机内进行造粒处理，得到粒料备用；
(4)将粒料投入到注塑机内进行注塑处理，完成后在硫化机中进行硫化处理12min，出料，即可。
对比例1：
在实施例1基础上，不添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅，其余技术方案不变。对比例2：
在实施例1基础上，将纳米氧化铝复合纳米二氧化硅替换为等量的纳米氧化铝，其余技术方案不变。
对比例2：
在实施例1基础上，将纳米氧化铝复合纳米二氧化硅替换为等量的纳米二氧化硅，其余技术方案。
实验
将硫化胶裁成6mm的标准样条，然后使用电子拉力机对标准样条进行力学测试；
将样条叠加至6mm左右测试其邵A硬度；
表1
| 拉伸强度MPa | 断裂伸长率％ | |
| 实施例1 | 19.0 | 503.5 |
| 实施例2 | 19.2 | 508.2 |
| 实施例3 | 19.8 | 507.1 |
| 实施例4 | 19.3 | 504.4 |
| 对比例1 | 15.1 | 388.6 |
| 对比例2 | 17.3 | 415.9 |
| 对比例3 | 17.8 | 423.3 |
表2硬度
| 邵A硬度 | |
| 实施例1 | 72 |
| 实施例2 | 75 |
| 实施例3 | 74 |
| 实施例4 | 71 |
| 对比例1 | 52 |
| 对比例2 | 57 |
| 对比例3 | 63 |
由表1-2可以看出，本发明制备的橡胶材料具有优异的力学性能与硬度性能。
将胶条粘到胶辊上，静置24h后，将胶轮固定在阿克隆磨耗机上行驶1.61km，按照GB/T1689－2014进行测试：
表3
| 磨损量cm3/1.6km | |
| 实施例1 | 0.125 |
| 实施例2 | 0.122 |
| 实施例3 | 0.121 |
| 实施例4 | 0.124 |
| 对比例1 | 0.688 |
| 对比例2 | 0.441 |
| 对比例3 | 0.382 |
由表3可以看出，本发明制备的橡胶材料具有较高的表面耐磨性，耐磨性的提高，能够进一步的提高橡胶材料制品的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：按重量份计由以下成分制成：天然橡胶50-60份、顺丁橡胶50-60份、偶联剂1-3份、纳米氧化铝复合纳米二氧化硅12-18份、六偏磷酸钠2-3份、硬脂酸1-2份、氧化锌3-5份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂1-2份、硫化剂1-3份、硫化促进剂1.2-1.8份、防老剂1-1.5份；
其中，天然橡胶、顺丁橡胶重量份比为1:1。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：所述纳米氧化铝复合纳米二氧化硅制备方法包括：
(1)首先，将45mg纳米二氧化硅添加到180mL的有机溶剂中，进行搅拌分散处理，得到悬浮液；
其中有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺中；
(2)向悬浮液中添加三乙烯四胺，调节温度至78℃，保温搅拌20min，得到中间液；
(3)向步骤(2)中的中间液中添加纳米氧化铝，然后进行多次超声波处理，得到混合液；
(4)向混合液中添加无水乙醇，以500r/min转速搅拌2小时后，静置20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米氧化铝复合纳米二氧化硅。
3.根据权利要求2所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：步骤(1)中的搅拌分散的转速为1200r/min。
4.根据权利要求2所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：步骤(2)中所述悬浮液、三乙烯四胺混合比例为150mL：3-5g；
所述保温搅拌转速为550r/min。
5.根据权利要求2所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：步骤(3)中所述中间液、纳米氧化铝混合比例为150mL：30-35g；
所述多次超声波处理为3次超声波处理。
6.根据权利要求5所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：所述3次超声波处理的时间分别为3min、5min、10min；
其中处理3min时的超声波频率为30kHz，功率为100W；
其中处理5min时的超声波频率为35kHz,功率为120W；
其中处理10min的超声波频率为40kHz，功率为150W。
7.根据权利要求2所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：所述混合液、无水乙醇混合体积比为3:1。
8.根据权利要求1所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
9.根据权利要求1所述的一种高耐磨橡胶材料，其特征在于：所述硫化剂为硫磺；
所述硫化促进剂为硫化促进剂M；
所述防老剂为N-苯基-β-萘胺。
10.根据权利要求1所述的一种高耐磨橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按各重量份称取：天然橡胶、顺丁橡胶、偶联剂、氧化锌、亚磷酸三(2，4-二叔丁基本基)脂、防老剂；
(2)将上述原料进行干燥，然后再依次添加到密炼机中，进行混炼5min；
(3)向密炼机中添加纳米氧化铝复合纳米二氧化硅、硬脂酸、六偏磷酸钠，然后在112℃下，继续混炼处理3min，得到密炼料；
(4)将密炼料、硫化剂、硫化促进剂料投入到造粒机内进行造粒处理，得到粒料备用；
(4)将粒料投入到注塑机内进行注塑处理，完成后在硫化机中进行硫化处理12min，出料，即可。
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|---|---|---|---|---|
| CN108192162A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 安踏（中国）有限公司 | 一种运动鞋底用耐磨橡胶及其制备方法 |
| CN109233011A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-18 | 黄山市尚义橡塑制品有限公司 | 改性石墨烯橡胶及其制备方法 |
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| WO2022127312A1 (zh) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 浙江奋飞橡塑制品有限公司 | 一种低滚筒阻力节能橡胶输送带及其覆盖胶 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108192162A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 安踏（中国）有限公司 | 一种运动鞋底用耐磨橡胶及其制备方法 |
| CN109233011A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-18 | 黄山市尚义橡塑制品有限公司 | 改性石墨烯橡胶及其制备方法 |
| CN111548672A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-08-18 | 苏州市博来特油墨有限公司 | 一种高耐磨低迁移环保油墨及其制备方法 |
| WO2022127312A1 (zh) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 浙江奋飞橡塑制品有限公司 | 一种低滚筒阻力节能橡胶输送带及其覆盖胶 |
| CN114517013A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-20 | 青岛科技大学 | 一种阻燃输送带用滚筒摩擦助剂及其制备方法 |
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