本发明涉及耐磨橡胶领域,尤其涉及一种新型耐磨橡胶及其制备方法。
背景技术:
橡胶是一种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低,分子量往往很大,大于几十万。橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品,而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。
随着汽车工业的迅猛发展,橡胶在汽车中的需求量也日益增长,当然汽车对橡胶的要求也随之越来越高。现有技术中,用于制造新型耐磨橡胶,通常选用天然橡胶,由于天然橡胶自身化学结构的原因,其耐氧化耐腐蚀性能较差,从而影响了汽车橡胶制品物理机械性能和使用寿命。因此,需要在现有技术的基础上对现有的橡胶材料作出改进,提高其耐氧化耐腐蚀性能,从而提高汽车橡胶制品的使用寿命。耐磨性好、耐热性优良、耐氧抗老性好的橡胶一直致力于对橡胶的追求,目前橡胶的生产方法很多,使橡胶生产降低成本、提高性能、简化操作,将继续是研究的热点。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种新型耐磨橡胶及其制备方法,本发明的新型耐磨橡胶,具有较强的耐磨性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明的一种新型耐磨橡胶,包括以下成分按重量份组成:天然橡胶50-70份、氟橡胶30-50份、三元乙丙橡胶10-30份、高岭土10-30份、酚醛树脂3-5份、芳纶短纤维3-5份、芳烃油3-5份、微晶纤维素1-3份、微晶石蜡2-6份、硫磺6-10份、钛白粉2-7份、维生素E0.2-0.4份、柠檬酸钠1-3份、柠檬烯1-3份、苯甲酰丙酮1-3份、氧化锡锑2-7份、氧化锌3-5份、氧化镁3-5份、石油树脂3-5份、硼酸镁晶须3-5份、二硫化钼3-5份、稀土2-7份、碳化硅5-9份、金刚石微粉6-8份、高耐磨炭黑20-30份、硬脂酸1-3份、纳米碳酸钙6-10份、偶联剂2-4份、抗氧剂1-3份、防老剂2-4份。
进一步,新型耐磨橡胶,包括以下成分按重量份组成:天然橡胶60份、氟橡胶40份、三元乙丙橡胶20份、高岭土20份、酚醛树脂4份、芳纶短纤维4份、芳烃油4份、微晶纤维素2份、微晶石蜡4份、硫磺8份、钛白粉5份、维生素E0.3份、柠檬酸钠2份、柠檬烯2份、苯甲酰丙酮2份、氧化锡锑5份、氧化锌4份、氧化镁4份、石油树脂4份、硼酸镁晶须4份、二硫化钼4份、稀土5份、碳化硅7份,金刚石微粉7份,高耐磨炭黑25份、硬脂酸2份、纳米碳酸钙8份、偶联剂3份、抗氧剂2份、防老剂3份。
进一步,抗氧剂为复合型抗氧剂。
进一步,防老剂为复合型防老剂。
进一步,偶联剂使用硅烷偶联剂,为乙烯基三乙氧基硅烷。
一种新型耐磨橡胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)将天然橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中塑炼5-8min,使温度达到90-100℃,继续加入芳烃油、硬脂酸、偶联剂,进行混炼,混炼20-25min后进行冷却,得到预混胶;
(2)将预混胶加入开炼机中,在60-80℃的温度下开炼8-10min后加入高岭土、酚醛树脂、芳纶短纤维、微晶纤维素、微晶石蜡、钛白粉、维生素E、柠檬酸钠、柠檬烯、苯甲酰丙酮、氧化锡锑、氧化锌、氧化镁、石油树脂、硼酸镁晶须、二硫化钼、稀土、碳化硅,金刚石微粉,高耐磨炭黑、硬脂酸、纳米碳酸钙、偶联剂、抗氧剂、防老剂,继续开炼20-25min,待温度升到140-160℃时排胶,室温放置10-12h,得到混合胶体;
(3)将混合胶体在双辊开炼机上混炼,并加入硫磺,混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗,进行挤出造粒;
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中,控制硫化温度为145-155℃,控制硫化压力为10-14MPa,控制硫化时间为20-30min,硫化后在恒温箱中放置30-40h,即得。
本发明的优点:
本发明的橡胶,使用天然橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶为原料,增加橡胶成品的耐腐蚀性,在成分中添加高岭土、酚醛树脂、芳纶短纤维、芳烃油、微晶纤维素、碳化硅、金刚石、苯甲酰丙酮、氧化锡锑、氧化锌、氧化镁、石油树脂、硼酸镁晶须、二硫化钼、稀土、碳化硅、高耐磨炭黑、硬脂酸、纳米碳酸钙、钛白粉、偶联剂可以显著提高橡胶的耐磨性,加入微晶石蜡、维生素E、柠檬酸钠、柠檬烯、抗氧剂、防老剂可以显著增加橡胶的抗氧化和防老效果;其中加入柠檬烯可以在橡胶的制备中使各成分很好的乳化,均匀分布。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
按重量称取天然橡胶50千克、氟橡胶50千克、三元乙丙橡胶30千克、高岭土10千克、酚醛树脂5千克、芳纶短纤维5千克、芳烃油3千克、微晶纤维素1千克、微晶石蜡2千克、硫磺6千克、钛白粉2千克、维生素E0.2千克、柠檬酸钠3千克、柠檬烯1千克、苯甲酰丙酮3千克、氧化锡锑2千克、氧化锌5千克、氧化镁3千克、石油树脂5千克、硼酸镁晶须3千克、二硫化钼5千克、稀土7千克、碳化硅5千克、金刚石微粉6千克、高耐磨炭黑20千克、硬脂酸1千克、纳米碳酸钙10千克、偶联剂2千克、抗氧剂1千克、防老剂4千克;
按以下步骤制备:
(1)将天然橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中塑炼5-8min,使温度达到90-100℃,继续加入芳烃油、硬脂酸、偶联剂,进行混炼,混炼20-25min后进行冷却,得到预混胶;
(2)将预混胶加入开炼机中,在60-80℃的温度下开炼8-10min后加入高岭土、酚醛树脂、芳纶短纤维、微晶纤维素、微晶石蜡、钛白粉、维生素E、柠檬酸钠、柠檬烯、苯甲酰丙酮、氧化锡锑、氧化锌、氧化镁、石油树脂、硼酸镁晶须、二硫化钼、稀土、碳化硅,金刚石微粉,高耐磨炭黑、硬脂酸、纳米碳酸钙、偶联剂、抗氧剂、防老剂,继续开炼20-25min,待温度升到140-160℃时排胶,室温放置10-12h,得到混合胶体;;
(3)将混合胶体在双辊开炼机上混炼,并加入硫磺,混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗,进行挤出造粒;
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中,控制硫化温度为145-155℃,控制硫化压力为10-14MPa,控制硫化时间为20-30min,硫化后在恒温箱中放置30-40h,即得。
实施例2
按重量称取天然橡胶60千克、氟橡胶40千克、三元乙丙橡胶20千克、高岭土20千克、酚醛树脂4千克、芳纶短纤维4千克、芳烃油4千克,微晶纤维素2千克、微晶石蜡4千克、硫磺8千克、钛白粉5千克、维生素E0.3千克、柠檬酸钠2千克、柠檬烯2千克、苯甲酰丙酮2千克、氧化锡锑5千克、氧化锌4千克、氧化镁4千克、石油树脂4千克、硼酸镁晶须4千克、二硫化钼4千克、稀土5千克、碳化硅7千克,金刚石微粉7千克,高耐磨炭黑25千克、硬脂酸2千克、纳米碳酸钙8千克、偶联剂3千克、抗氧剂2千克、防老剂3千克;按以下步骤制备:
(1)将天然橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中塑炼5-8min,使温度达到90-100℃,继续加入芳烃油、硬脂酸、偶联剂,进行混炼,混炼20-25min后进行冷却,得到预混胶;
(2)将预混胶加入开炼机中,在60-80℃的温度下开炼8-10min后加入高岭土、酚醛树脂、芳纶短纤维、微晶纤维素、微晶石蜡、钛白粉、维生素E、柠檬酸钠、柠檬烯、苯甲酰丙酮、氧化锡锑、氧化锌、氧化镁、石油树脂、硼酸镁晶须、二硫化钼、稀土、碳化硅,金刚石微粉,高耐磨炭黑、硬脂酸、纳米碳酸钙、偶联剂、抗氧剂、防老剂,继续开炼20-25min,待温度升到140-160℃时排胶,室温放置10-12h,得到混合胶体;
(3)将混合胶体在双辊开炼机上混炼,并加入硫磺,混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗,进行挤出造粒;
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中,控制硫化温度为145-155℃,控制硫化压力为10-14MPa,控制硫化时间为20-30min,硫化后在恒温箱中放置30-40h,即得。
实施例3
按重量称取天然橡胶70千克、氟橡胶30千克、三元乙丙橡胶10千克、高岭土30千克、酚醛树脂3千克、芳纶短纤维3千克、芳烃油5千克、微晶纤维素3千克、微晶石蜡6千克、硫磺10千克、钛白粉7千克、维生素E0.4千克、柠檬酸钠1千克、柠檬烯3千克、苯甲酰丙酮3千克、氧化锡锑7千克、氧化锌3千克、氧化镁5千克、石油树脂3千克、硼酸镁晶须5千克、二硫化钼3千克、稀土2千克、碳化硅9千克、金刚石微粉8千克、高耐磨炭黑30千克、硬脂酸3千克、纳米碳酸钙6千克、偶联剂4千克、抗氧剂3千克、防老剂2千克;按以下步骤制备:
(1)将天然橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶投入密炼机中塑炼5-8min,使温度达到90-100℃,继续加入芳烃油、硬脂酸、偶联剂,进行混炼,混炼20-25min后进行冷却,得到预混胶;
(2)将预混胶加入开炼机中,在60-80℃的温度下开炼8-10min后加入高岭土、酚醛树脂、芳纶短纤维、微晶纤维素、微晶石蜡、钛白粉、维生素E、柠檬酸钠、柠檬烯、苯甲酰丙酮、氧化锡锑、氧化锌、氧化镁、石油树脂、硼酸镁晶须、二硫化钼、稀土、碳化硅,金刚石微粉,高耐磨炭黑、硬脂酸、纳米碳酸钙、偶联剂、抗氧剂、防老剂,继续开炼20-25min,待温度升到140-160℃时排胶,室温放置10-12h,得到混合胶体;
(3)将混合胶体在双辊开炼机上混炼,并加入硫磺,混炼均匀后送入双螺杆挤出机料斗,进行挤出造粒;
(4)将得到的橡胶颗粒放入平板硫化机中,控制硫化温度为145-155℃,控制硫化压力为10-14MPa,控制硫化时间为20-30min,硫化后在恒温箱中放置30-40h,即得。