适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：顺丁胶12‑20份、丁基橡胶12‑18份、丁苯胶12‑15份、烟片胶5‑10份、炭黑6‑12份、二氧化锰3‑8份、线型酚醛树脂1‑4份、过氧化二异丙苯1‑4份、氧化锌3‑7份、硬脂酸钠3‑7份、石蜡5‑9份、三苯基甲次磺酰胺1‑3份、硫磺粉2‑6份、硅烷偶联剂1‑4份、抗氧化剂2‑5份、硫化剂2‑4份。制备而成的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料,其耐磨性能佳、且兼具耐候防老化的特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，特别涉及一种适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
橡胶是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。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。中国橡胶行业的发展前景广阔。到2010年，中国天然橡胶总消耗量将达到230万吨，橡胶工业的产品结构将有较大变化，新型产品、更新换代产品增多、新材料、新工艺应用扩大，生产技术有明显进步。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。可见，橡胶行业的产品种类繁多，后向产业十分广阔。近几年来，橡胶行业得到不少发展，已有细分行业稳中有升，新生橡胶细分行业则飞速发展，但同时，橡胶行业也还存在环境、资源、灾害、创新等问题。尤其是在轮胎材料领域，我们在阶段急需研制出一款耐磨耐候、性能稳定的复合橡胶材料来应对和满足行业的要求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其耐磨性能佳、且兼具耐候防老化的特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，由下列重量份的原料制成：顺丁胶12-20份、丁基橡胶12-18份、丁苯胶12-15份、烟片胶5-10份、炭黑6-12份、二氧化锰3-8份、线型酚醛树脂1-4份、过氧化二异丙苯1-4份、氧化锌3-7份、硬脂酸钠3-7份、石蜡5-9份、三苯基甲次磺酰胺1-3份、硫磺粉2-6份、硅烷偶联剂1-4份、抗氧化剂2-5份、硫化剂2-4份。优选地，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选地，所述抗氧化剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、三(壬基代苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯中的一种或几种。优选的，所述硫化剂选自二硫代二吗啉、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的一种或几种。所述的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将顺丁胶、丁基橡胶、丁苯胶、烟片胶、炭黑、二氧化锰加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为300-500转/分钟，搅拌时间为50分钟,然后加入抗氧化剂，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌25分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入线型酚醛树脂、过氧化二异丙苯、氧化锌、硬脂酸钠、石蜡、三苯基甲次磺酰胺、硅烷偶联剂，充分搅拌后，加压，充入惰性气体，高温烧结20-40分钟，煅烧温度为550-600℃，炉内压强为1-3MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散10-20分钟，超声粉碎机功率为200-250KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、硫化剂，硫化条件为155-160℃，10-15MPa，90-92秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000-1500转/分钟，螺杆温度为220-260℃。优选的，所述步骤（3）中的惰性气体为氩气。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料以顺丁胶、丁基橡胶、丁苯胶、烟片胶、炭黑、二氧化锰为主要成分，通过加入线型酚醛树脂、过氧化二异丙苯、氧化锌、硬脂酸钠、石蜡、三苯基甲次磺酰胺、硫磺粉、硫化剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂，辅以搅拌粉碎、高温煅烧、超声分散、硫化改性、挤出塑形等工艺，使得制备而成的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其耐磨性能佳、且兼具耐候防老化的特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本专利技术的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料原料便宜、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1（1）按照重量份称取顺丁胶12份、丁基橡胶12份、丁苯胶12份、烟片胶5份、炭黑6份、二氧化锰3份、线型酚醛树脂1份、过氧化二异丙苯1份、氧化锌3份、硬脂酸钠3份、石蜡5份、三苯基甲次磺酰胺1份、硫磺粉2份、乙烯基三乙氧基硅烷1份、2，6-二叔丁基对甲酚2份、二硫代二吗啉2份；（2）将顺丁胶、丁基橡胶、丁苯胶、烟片胶、炭黑、二氧化锰加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为300转/分钟，搅拌时间为50分钟,然后加入2，6-二叔丁基对甲酚，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌25分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入线型酚醛树脂、过氧化二异丙苯、氧化锌、硬脂酸钠、石蜡、三苯基甲次磺酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结20分钟，煅烧温度为550℃，炉内压强为1MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散10分钟，超声粉碎机功率为200KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、二硫代二吗啉，硫化条件为155℃，10MPa，90秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出机中，挤出、压模塑形，冷却得成品，螺杆转速为1000转/分钟，螺杆温度为220℃。制得的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料测试结果如表1所示。实施例2（1）按照重量份称取顺丁胶14份、丁基橡胶13份、丁苯胶13份、烟片胶7份、炭黑8份、二氧化锰4份、线型酚醛树脂2份、过氧化二异丙苯2份、氧化锌4份、硬脂酸钠4份、石蜡6份、三苯基甲次磺酰胺2份、硫磺粉3份、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷2份、三(壬基代苯基)亚磷酸酯3份、叔丁基过氧化氢3份；（2）将顺丁胶、丁基橡胶、丁苯胶、烟片胶、炭黑、二氧化锰加入搅拌机中搅拌，粉碎，搅拌转速为350转/分钟，搅拌时间为50分钟,然后加入三(壬基代苯基)亚磷酸酯，调节搅拌速度为350转/分钟，搅拌25分钟；（3）将步骤（2）中的搅拌混合物注入高温煅烧炉中，然后依次加入线型酚醛树脂、过氧化二异丙苯、氧化锌、硬脂酸钠、石蜡、三苯基甲次磺酰胺、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷，充分搅拌后，加压，充入氩气，高温烧结30分钟，煅烧温度为570℃，炉内压强为2MPa；（4）将步骤（3）的高温煅烧物注入超声粉碎机，超声分散13分钟，超声粉碎机功率为230KW，得到材料前体；（5）将步骤（4）的材料前体加入平板硫化机中进行硫化，同时加入硫磺粉、叔丁基过氧化氢，硫化条件为157℃，12MPa，90秒，得到材料硫化体；（6）将步骤（5）的材料硫化体注入双螺杆挤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:顺丁胶12‑20份、丁基橡胶12‑18份、丁苯胶12‑15份、烟片胶5‑10份、炭黑6‑12份、二氧化锰3‑8份、线型酚醛树脂1‑4份、过氧化二异丙苯1‑4份、氧化锌3‑7份、硬脂酸钠3‑7份、石蜡5‑9份、三苯基甲次磺酰胺1‑3份、硫磺粉2‑6份、硅烷偶联剂1‑4份、抗氧化剂2‑5份、硫化剂2‑4份。

【技术特征摘要】
1.适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成:顺丁胶12-20份、丁基橡胶12-18份、丁苯胶12-15份、烟片胶5-10份、炭黑6-12份、二氧化锰3-8份、线型酚醛树脂1-4份、过氧化二异丙苯1-4份、氧化锌3-7份、硬脂酸钠3-7份、石蜡5-9份、三苯基甲次磺酰胺1-3份、硫磺粉2-6份、硅烷偶联剂1-4份、抗氧化剂2-5份、硫化剂2-4份。2.根据权利要求1所述的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其特征在于：所述抗氧化剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、三(壬基代苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酸酯、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料，其特征在于：所述硫化剂选自二硫代二吗啉、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的一种或几种。5.根据权利要求1～4任一所述的适用于轮胎的耐磨耐候橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，
申请(专利权)人：刘平，
类型：发明
国别省市：浙江;33