一种高弹性耐磨橡胶材料及其制备方法技术

技术编号:12930728 阅读:77 留言:0更新日期:2016-02-29 02:26
本发明专利技术公开了一种高弹性耐磨橡胶材料及其制备方法,其原料按重量份包括:天然橡胶97-103份,甲基苯基乙烯基硅橡胶5-8份,氯丁橡胶10-13份,改性石墨烯23-26份,硅藻土18-22份,滑石粉15-18份,白云石粉12-15份,硅酸钙8-11份,硅烷偶联剂A-172 2.4-2.8份,聚酰胺纤维12-16份,硫磺4.3-6.5份,促进剂DM 1.3-1.9份,4,4’-二硫代双苯基马来酰亚胺2.2-2.6份,二甲苯基硫酚3-6份,偏苯三酸三辛酯8-12份,防老剂SP 1.2-2.3份,防老剂800-A 1.8-2.5份,石油磺酸苯酯7-11份。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,其原料按重量份包括:天然橡胶97-103份,甲基苯基乙烯基桂橡胶5-8份,氯丁橡胶10-13份,改性石墨烯23-26份,硅藻土18-22份,滑石粉15-18份,白云石粉12-15份,硅酸钙8-11份,硅烷偶联剂A-1722.4-2.8份,聚酰胺纤维12-16份,硫磺4.3-6.5份,促进剂DM1.3-1.9份,4,4’-二硫代双苯基马来酰亚胺2.2-2.6份,二甲苯基硫酚3-6份,偏苯三酸三辛酯8-12份,防老剂SP1.2-2.3份,防老剂800-A1.8-2.5份,石油磺酸苯酯7-11份。【专利说明】
本专利技术涉及橡胶材料
,尤其涉及一种高弹性耐磨橡胶材料及其制备方 法。
技术介绍
天然橡胶是从热带气候地区的特定植物的白色乳胶得到的,是一种重要的工业材 料,广泛应用与交通工具、工业设备、医疗器械、建筑等领域。生产上一般采用改性的方法 对天然橡胶进行进一步加工,以弥补天然橡胶成本较高、物理机械性能较差的缺点;同时, 由于工业的飞速发展,对橡胶材料的弹性和耐磨性能要求也越来越高,因此,研制一种高弹 性、耐磨性能好的橡胶材料势在必行。
技术实现思路
基本
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了一种高弹性耐磨橡胶材料,具有高 弹性、耐磨性能好的特点,能够满足工业生产中对橡胶制品高弹性、高耐磨性能的要求。 本专利技术提出的,其原料按重量份包括:天 然橡胶97-103份,甲基苯基乙烯基硅橡胶5-8份,氯丁橡胶10-13份,改性石墨烯20-25份, 硅藻土 18-22份,滑石粉15-18份,白云石粉12-15份,硅酸钙8-11份,硅烷偶联剂A-172 2. 4-2. 8份,聚酰胺纤维12-16份,硫磺4. 3-6. 5份,促进剂DM 1. 3-1. 9份,4, 4' -二硫代 双苯基马来酰亚胺2. 2-2. 6份,二甲苯基硫酚3-6份,偏苯三酸三辛酯8-12份,防老剂SP 1. 2-2. 3份,防老剂800-A 1. 8-2. 5份,石油磺酸苯酯7-11份; 其中改性石墨烯的制备方法为:按重量份将4-5份氧化石墨烯置于2500-2600 份水中,对含有氧化石墨烯的水进行超声处理得到浓度为1.6-1. 9mg/ml的氧化石墨烯溶 液,超声处理的频率为21-24KHZ,超声处理的功率为1100-1200W,再加入12-15份茶多酚 后进行磁力搅拌I. 5-2. 2h得到物料A,磁力搅拌的转速为1300-1500rpm,将物料A取出后 用5-8X105份去离子水离心洗涤40-45min以去除多余的茶多酚得到物料B,离心速度为 5500-6500rpm,将物料B置于含尼龙滤膜的抽滤机中进行真空抽滤25-28min得到改性石墨 烯,尼龙滤膜的孔径为210-225 μ m,真空抽滤过程中真空压强为55-58MPa。 优选地,天然橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶重量比为98-100 :6-7 : 11-12。 优选地,甲基苯基乙烯基硅橡胶中苯基的含量为9-12mol %。 优选地,其原料按重量份包括:天然橡胶98-100份,甲基苯基乙烯基硅橡胶6-7 份,氯丁橡胶11-12份,改性石墨烯23-24份,硅藻土 19-21份,滑石粉16-17份,白云石 粉13-14份,硅酸钙9-10份,硅烷偶联剂A-172 2. 5-2. 6份,聚酰胺纤维13-15份,硫磺 5. 5-6. 2份,促进剂DM 1. 5-1. 6份,4, 4' -二硫代双苯基马来酰亚胺2. 4-2. 5份,二甲苯基 硫酚4-5份,偏苯三酸三辛酯9-11份,防老剂SP 1. 5-2. 1份,防老剂800-A 2. 2-2. 4份,石 油磺酸苯酯8-10份; 其中改性石墨烯的制备方法为:按重量份将4. 2-4. 5份氧化石墨烯置于 2530-2580份水中,对含有氧化石墨烯的水进行超声处理得到浓度为I. 7-1. 8mg/ml的氧化 石墨烯溶液,超声处理的频率为22-23KHZ,超声处理的功率为1150-1180W,再加入13-14份 茶多酚后进行磁力搅拌I. 8-2h得到物料A,磁力搅拌的转速为1350-1450rpm,将物料A取 出后用6-7 X IO5份去离子水离心洗涤42-43min以去除多余的茶多酚得到物料B,离心速度 为5700-6000rpm,将物料B置于含尼龙滤膜的抽滤机中进行真空抽滤26-27min得到改性石 墨烯,尼龙滤膜的孔径为215-220 μ m,真空抽滤过程中真空压强为56-57MPa。 本专利技术还提出的一种上述高弹性耐磨橡胶材料的制备方法,将天然橡胶、氯丁橡 胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶在密炼机中以200-220rpm的搅拌速度塑炼25-30min得到橡胶 主料,其中塑炼过程中打三角包4-6次;向含橡胶主料的密炼机中加入改性石墨烯和聚酰 胺纤维以110-120rpm的搅拌速度塑炼15-18min得到混合物料C ;再将硅烷偶联剂A-172加 入硅藻土、滑石粉、白云石粉和硅酸钙中以205-225rpm的搅拌速度搅拌15-18min得到填充 齐U ;将填充剂、石油磺酸苯酯、二甲苯基硫酚和偏苯三酸三辛酯加入含物料C的密炼机中以 98-102rpm的搅拌速度混炼18-21min,再加入防老剂SP、防老剂800-A以85-89rpm的搅拌 速度混炼15_18min,继续加入硫磺、促进剂DM、4, 4'-二硫代双苯基马来酰亚胺以90-94rpm 的搅拌速度密炼l〇_13min,将温度升至140-143°C再混炼8-llmin后,降温出料,得到高弹 性耐磨橡胶材料。 优选地,将天然橡胶、氯丁橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶在密炼机中以 205-215rpm的搅拌速度塑炼27-29min得到橡胶主料,其中塑炼过程中打三角包5次; 向含橡胶主料的密炼机中加入改性石墨烯和聚酰胺纤维以113-118rpm的搅拌速度塑炼 16-17min得到混合物料C ;再将硅烷偶联剂A-172加入硅藻土、滑石粉、白云石粉和硅酸 钙中以210-220rpm的搅拌速度搅拌16-17min得到填充剂;将填充剂、石油磺酸苯酯、二 甲苯基硫酚和偏苯三酸三辛酯加入含物料C的密炼机中以99-101rpm的搅拌速度混炼 19-20min,再加入防老剂SP、防老剂800-A以86-88rpm的搅拌速度混炼16-17min,继续加 入硫磺、促进剂DM、4, 4'-二硫代双苯基马来酰亚胺以92-93rpm的搅拌速度密炼Il-12min, 将温度升至141_142°C再混炼9-10min后,降温出料,得到高弹性耐磨橡胶材料。 本专利技术采用天然橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶作为橡塑主料,使本专利技术 具有优异的弹性和耐磨抗冲击性能;改性石墨烯、硅藻土、滑石粉、白云石粉、硅酸钙作为补 强填充剂使用,在扩大本专利技术容积、降低成本的同时,大大提高了本专利技术的耐磨性能和抗冲 击性能,并使本专利技术具有较好的耐腐蚀性和抗撕裂性能,其中改性石墨烯是氧化石墨烯被 茶多酚还原、修饰得到的,其拥有的多酚基团与能够橡胶分子上的吡啶环发生强烈的氢键 相互作用,极大地提高了本专利技术的强度和耐磨性能;而聚酰胺纤维的添加,能够利用其较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高弹性耐磨橡胶材料及其制备方法,其特征在于,其原料按重量份包括:天然橡胶97‑103份,甲基苯基乙烯基硅橡胶5‑8份,氯丁橡胶10‑13份,改性石墨烯20‑25份,硅藻土18‑22份,滑石粉15‑18份,白云石粉12‑15份,硅酸钙8‑11份,硅烷偶联剂A‑172 2.4‑2.8份,聚酰胺纤维12‑16份,硫磺4.3‑6.5份,促进剂DM 1.3‑1.9份,4,4’‑二硫代双苯基马来酰亚胺2.2‑2.6份,二甲苯基硫酚3‑6份,偏苯三酸三辛酯8‑12份,防老剂SP 1.2‑2.3份,防老剂800‑A 1.8‑2.5份,石油磺酸苯酯7‑11份; 其中改性石墨烯的制备方法为:按重量份将4‑5份氧化石墨烯置于2500‑2600份水中,对含有氧化石墨烯的水进行超声处理得到浓度为1.6‑1.9mg/ml的氧化石墨烯溶液,超声处理的频率为21‑24KHz,超声处理的功率为1100‑1200W,再加入12‑15份茶多酚后进行磁力搅拌1.5‑2.2h得到物料A,磁力搅拌的转速为1300‑1500rpm,将物料A取出后用5‑8×105份去离子水离心洗涤40‑45min以去除多余的茶多酚得到物料B,离心速度为5500‑6500rpm,将物料B置于含尼龙滤膜的抽滤机中进行真空抽滤25‑28min得到改性石墨烯,尼龙滤膜的孔径为210‑225μm,真空抽滤过程中真空压强为55‑58MPa。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴松如吴建杰徐国锋郑有松周家云朱家俊
申请(专利权)人:安徽电气集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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