一种耐冲击耐磨橡胶材料制造技术

技术编号:12432202 阅读:68 留言:0更新日期:2015-12-03 15:41
本发明专利技术公开了一种耐冲击耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:硅橡胶40-70份,三元乙丙橡胶15-25份,氟橡胶10-20份,过氧苯甲酸叔丁脂1.5-2份,2-硫醇基咪唑啉1.5-2.3份,硅烷偶联剂1-2份,N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-2份,纳米氧化锌3-6份,硅土40-60份,改性重质碳酸钙15-20份,粉煤灰13-18份,煅烧陶土20-30份,防老剂OD 1-1.4份,防老剂NBC 1-1.5份,偏苯三酸三辛酯1-1.5份,邻苯二甲酸二辛酯1-2份。本发明专利技术机械性能好,补强性能优异,物料间相容性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶
,尤其涉及一种耐冲击耐磨橡胶材料
技术介绍
随着工业领域快速发展,传统的橡胶材料已经满足不了使用要求,目前经常使用无机粉末矿物质来增强橡胶材料,重质碳酸钙作为橡胶常用粉状无机填料具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400°C以下不会分解、无毒、分散性好等优点,多年来已被广泛使用以解决多种问题,重质碳酸钙作为橡胶填充材料得到越来越广泛的应用,重质碳酸钙由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成,在橡胶中添加重质碳酸钙可增加橡胶体积,降低产品成本,提高橡胶的尺寸稳定性,提高耐热性,但是由于重质碳酸钙粉体表面有亲水性较强的羟基,呈亲水疏油性,使其与橡胶的亲和性变差,在橡胶中分散不均匀,随着其在橡胶中填充量的增加,这些缺点更加明显,如何制备一种物料间相容性好,机械性能优异,补强性能优异的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提出了一种耐冲击耐磨橡胶材料,机械性能好,补强性能优异,物料间相容性好。本专利技术提出的一种耐冲击耐磨橡胶材料,其原料按重量份包括:硅橡胶40-70份,三元乙丙橡胶15-25份,氟橡胶10-20份,过氧苯甲酸叔丁脂1.5-2份,2-硫醇基咪唑啉1.5-2.3份,硅烷偶联剂1-2份,N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1_2份,纳米氧化锌3_6份,硅土 40-60份,改性重质碳酸钙15-20份,粉煤灰13-18份,煅烧陶土 20-30份,防老剂OD 1-1.4份,防老剂NBC 1-1.5份,偏苯三酸三辛酯1-1.5份,邻苯二甲酸二辛酯1-2份;在改性重质碳酸钙的制备过程中,将重质碳酸钙粉末置于烘箱中干燥,向干燥后的重质碳酸钙粉末中加入去离子水进行超声处理,将得到的物料送入反应器中加热搅拌,在搅拌过程中加入铝酸酯偶联剂,搅拌,升温,加入硬脂酸搅拌,过滤,干燥,粉碎过筛得到物料A ;将液体石蜡、铝酸酯偶联剂混合均匀得到预制料,将物料A投入高混机中,升温,预热一段时间,然后分3次喷洒预制料于高混机中的物料A中,干燥,粉碎过筛得到改性重质碳酸钙。优选地,在改性重质碳酸钙的制备过程中,按重量份将50-80份重质碳酸钙粉末置于烘箱中干燥,干燥温度为102-108°C,干燥时间为30-50min,向干燥后的重质碳酸钙粉末中加入100-140份去离子水进行超声处理30-50min,将得到的物料送入反应器中,加热至70-85°C进行搅拌,在搅拌过程中加入1-2份铝酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂加入速度为0.1-0.3份/min,搅拌20-40min,接着升温至90-95°C,再加入1-3份硬脂酸搅拌20_30min,过滤,干燥,粉碎过筛得到物料A,物料A的粒径为100-150nm ;将30-50份液体石蜡、1-2份铝酸酯偶联剂混合均匀得到预制料,将物料A投入高混机中,升温至60-70°C,预热10-15min,然后分3次喷洒预制料于高混机中的物料A中,每次喷洒时间为10_15min,相邻两次喷洒的间隔时间为4-6min,干燥,粉碎过筛得到改性重质碳酸钙。优选地,硅橡胶、三元乙丙橡胶及氟橡胶的重量比为50-58:20-24:16_18。优选地,硅橡胶、改性重质碳酸钙的重量比为50-58:16_18。优选地,硅橡胶、过氧苯甲酸叔丁脂的重量比为50-58:1.6-1.8。优选地,其原料按重量份包括:硅橡胶50-58份,三元乙丙橡胶20-24份,氟橡胶16-18份,过氧苯甲酸叔丁脂1.6-1.8份,2-硫醇基咪唑啉2-2.2,硅烷偶联剂1.4-1.8份,N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2-1.4份,纳米氧化锌4-5份,硅土 45-50份,改性重质碳酸钙16-18份,粉煤灰14-16份,煅烧陶土 24-28份,防老剂OD 1.2-1.3份,防老剂NBC1.2-1.4份,偏苯三酸三辛酯1.2-1.4份,邻苯二甲酸二辛酯1.5-1.8份。 优选地,其原料按重量份包括:娃橡胶56份,三元乙丙橡胶22份,氟橡胶17份,过氧苯甲酸叔丁脂1.7份,2-硫醇基咪唑啉2.1,硅烷偶联剂1.6份,N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.3份,纳米氧化锌4.5份,硅土 47份,改性重质碳酸钙17份,粉煤灰15份,煅烧陶土 26份,防老剂OD 1.24份,防老剂NBC 1.3份,偏苯三酸三辛酯1.3份,邻苯二甲酸二辛酯1.6份。优选地,在改性重质碳酸钙的制备过程中,按重量份将62份重质碳酸钙粉末置于烘箱中干燥,干燥温度为106°C,干燥时间为42min,向干燥后的重质碳酸钙粉末中加入132份去离子水进行超声处理42min,将得到的物料送入反应器中,加热至76°C进行搅拌,在搅拌过程中加入1.3份铝酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂加入速度为0.25份/min,搅拌35min,接着升温至93°C,再加入2份硬脂酸搅拌26min,过滤,干燥,粉碎过筛得到物料A,物料A的粒径为100-150nm ;将42份液体石蜡、1.4份铝酸酯偶联剂混合均匀得到预制料,将物料A投入高混机中,升温至65°C,预热12min,然后分3次喷洒预制料于高混机中的物料A中,每次喷洒时间为13min,相邻两次喷洒的间隔时间为5min,干燥,粉碎过筛得到改性重质碳酸钙。上述耐冲击耐磨橡胶材料的制备工艺为:将氯化聚乙烯、三元乙丙橡胶及氟橡胶送入密炼机中混炼l_2min ;加入改性重质碳酸钙、粉煤灰、煅烧陶土、偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、防老剂OD及防老剂NBC混炼至85-92°C ;加入硅土密炼至115_125°C,密炼时间为20-40S,其中在117-119°C进行提栓操作;停放12_16h后加入过氧苯甲酸叔丁脂、2-硫醇基咪唑啉、硅烷偶联剂及N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺混炼至130-135°C排胶得到中间物;置于平板硫化机上进行硫化,平板压力为14.5-18MPa,硫化温度为155_165°C,硫化时间为2-5min得到耐冲击耐磨橡胶材料。本专利技术采用硅橡胶与三元乙丙橡胶为主料配合添加适量氟橡胶,与改性重质碳酸钙配合作用,未改性的重质碳酸钙的表面是强极性的,在水中自然沉降,改性重质碳酸钙表面是非极性的,并且具有较强的疏水性,在重质碳酸钙颗粒表面包覆一层表面改性剂,表面能降低,故悬浮液在流动时克服的阻力小,流动性增强,表观粘度较低,在重质碳酸钙中加入适量硬脂酸具有相当好的补强作用,制品可取代炭黑和白炭黑填料,有效提高耐冲击性能,铝酸酯偶联剂能显著改善重质碳酸钙的表面性能,增强重质碳酸钙与有机及无机物料的相容性,铝酸酯偶联剂中的烷氧基和重质碳酸钙表面形成化学结合,最终在无机物料和有机物料界面之间形成有机活性单分子层,硬脂酸与钛酸酯偶联剂配合作用,改性重质碳酸钙,其与硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶及其他物料相容性好,补强效果优异,并采用过氧苯甲酸叔丁脂、2-硫醇基咪唑啉、N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、纳米氧化锌作为硫化体系,协同效果好,保证本专利技术具有优良的抗老化、耐高温、耐油及耐腐蚀性能,使用寿命大大延长,偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、硅烷偶联剂与上述组分联合作用,使制品的拉伸强度、撕裂强度、拉断伸长率和回弹性达到统一,改性重质碳酸钙与硅土、粉煤灰、煅烧陶土配合作用,制品分子间隙小,抗老化、耐磨性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐冲击耐磨橡胶材料,其特征在于,其原料按重量份包括:硅橡胶40‑70份,三元乙丙橡胶15‑25份,氟橡胶10‑20份,过氧苯甲酸叔丁脂1.5‑2份,2‑硫醇基咪唑啉1.5‑2.3份,硅烷偶联剂1‑2份,N‑环已基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺1‑2份,纳米氧化锌3‑6份,硅土40‑60份,改性重质碳酸钙15‑20份,粉煤灰13‑18份,煅烧陶土20‑30份,防老剂OD 1‑1.4份,防老剂NBC 1‑1.5份,偏苯三酸三辛酯1‑1.5份,邻苯二甲酸二辛酯1‑2份;在改性重质碳酸钙的制备过程中,将重质碳酸钙粉末置于烘箱中干燥,向干燥后的重质碳酸钙粉末中加入去离子水进行超声处理,将得到的物料送入反应器中加热搅拌,在搅拌过程中加入铝酸酯偶联剂,搅拌,升温,加入硬脂酸搅拌,过滤,干燥,粉碎过筛得到物料A;将液体石蜡、铝酸酯偶联剂混合均匀得到预制料,将物料A投入高混机中,升温,预热一段时间,然后分3次喷洒预制料于高混机中的物料A中,干燥,粉碎过筛得到改性重质碳酸钙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邱再明
申请(专利权)人:合肥市再德高分子材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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