本发明专利技术公开了一种耐磨橡胶衬里材料，属于高分子复合材料技术领域。本发明专利技术研制的耐磨橡胶衬里材料包括橡胶，1号复合胶囊，2号复合胶囊，填料，硫磺，促进剂，防老剂和硅烷偶联剂，制备时，先将橡胶、填料、硫化机、促进剂、防老剂和硅烷偶联剂混炼，再加入1号复合胶囊和2号胶囊，继续混炼后，注模，硫化成型，脱模，即得耐磨橡胶衬里材料，其中1号复合胶囊是由亚麻油、明胶、金属盐溶液和对苯二甲醛制备得到，而2号复合胶囊主要成分为正硅酸乙酯、钛酸四丁酯、异氰酸酯和微晶蜡，填料则是由氧化石墨、预处理海泡石和芒硝构成。本发明专利技术技术方案制备的耐磨橡胶衬里材料具有优异的耐磨性能的特点，同时产品具有较高的强度及韧性，使用寿命提高。
【技术实现步骤摘要】
一种耐磨橡胶衬里材料
本专利技术公开了一种耐磨橡胶衬里材料，属于高分子复合材料
技术介绍
不论是传统的流化催化裂化（FCC）装置和硫磺回收（SRU）装置，还是新近开发的甲醇制烯烃（MTO）装置和煤气化（CGU）装置，这些石化装置在工艺操作上都具有高温、腐蚀、气固两相介质高速流动的特点。这些设备的壳体或内件往往敷设隔热或耐磨衬里，使其能够抵御内部介质的高温或内部介质的腐蚀、或者抵御固相介质的磨损。反应器、再生器、旋风分离器、分布板等都是上述装置中的核心和关键设备。为了延长设备的使用寿命、满足装置长周期安全运行的要求，选用科学、合理、先进的衬里材料、锚固形式、施工方案、养护烘干工艺、检验和检测手段、质量控制程序极其重要。催化裂化的原料，已由过去的常压、减压馏份油（蜡油）扩大到常压渣油、掺炼焦化蜡油和掺炼减压渣油，发展到今天的100%全渣油.大大的扩大了催化原料的来源。但是，这又给催化装置设备带来了新的问题。催化裂化装置和循环流化床锅炉其内部温度分别为500～800℃和900℃左右，其内部衬里材料使用温度虽然不高，但都是受到内部物料的严重冲刷和磨损，这就要求其衬里材料必须具有足够的强度和耐磨性能。根据近二十年来催化裂化装置的生产实践，引起装置事故停工的原因和装置检修处理的问题中很多都与衬里有直接或间接关系。衬里材料质量的好坏、施工水平的高低对这些工艺装置和设备影响巨大。近十几年来，由于种种原因，衬里技术基本处于停滞不前的状态，甚至衬里的工程质量还呈现逐渐下滑的状态，由衬里原因引起的设备故障和装置停工越来越多。因此，如何改善传统衬里材料耐磨性能差，力学性能不佳，使用寿命短的缺点，以获取更高综合性能的衬里材料，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统衬里材料耐磨性能差，力学性能不佳，使用寿命短的缺点，提供了一种耐磨橡胶衬里材料。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐磨橡胶衬里材料，是由以下重量份数的原料组成：橡胶80～100份1号复合胶囊10～15份2号复合胶囊10～15份填料20～30份硫磺3～5份促进剂3～5份防老剂1～3份硅烷偶联剂4～8份所述1号复合胶囊制备过程为：按质量比为1：60～1：100将亚麻油和明胶溶液高速搅拌混合，得亚麻油乳液，再于搅拌状态下依次向亚麻油乳液中滴加明胶溶液质量0.8～1.2倍的金属盐溶液，和明胶溶液质量4～10%的对苯二甲醛，随后调节pH至9.2～9.6，静置，抽滤，干燥，得1号复合胶囊；所述2号复合胶囊制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯，30～40份钛酸四丁酯，20～40份异氰酸酯，搅拌混合，得混合液，并将混合液移入冰水浴中，于搅拌状态下向混合液中滴加熔融的微晶蜡，控制微晶蜡加入量为混合液质量0.6～0.8倍，再经过滤，洗涤，冷冻干燥，得2号复合胶囊；所述填料是由以下重量份数原料复配而成：10～20份氧化石墨，20～30份预处理海泡石，40～80份芒硝；所述耐磨橡胶衬里材料制备过程为：（1）按原料组成称量各组分；（2）先将橡胶、填料、硫化机、促进剂、防老剂和硅烷偶联剂混炼，再加入1号复合胶囊和2号胶囊，继续混炼后，注模，硫化成型，脱模，即得耐磨橡胶衬里材料。所述橡胶为天然橡胶、丁腈橡胶和丁基橡胶按质量比为1：1：1复配而成。所述促进剂为促进剂TMTD、促进剂M或促进剂ZDMC中的任意一种。所述防老剂是由防老剂4020、防老剂RD和防老剂NBC按质量比为1：1：1混合而成。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。所述金属盐溶液为质量分数为15～20%硫酸镁溶液。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。所述预处理海泡石预处理过程为：将海泡石粉碎，过筛后，与盐酸按质量比为1：10～1：12恒温搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，焙烧，得预处理海泡石。本专利技术的有益效果是：本专利技术技术方案通过添加两种自制复合胶囊，在后续硫化过程中，两种胶囊受到机械压力而破碎，其中有效成分分别得以释放，且释放后均为流动相，可在橡胶体系中良好扩散，其中亚麻油为干性油，可在橡胶体系内部及表面干燥固化并将体系中的填料包裹固定于橡胶体系中，且亚麻油和橡胶均为有机大分子物质，其有机高分子链相容性较高，可有效提高填料和橡胶基体的相容性，避免在磨损过程中，填料和橡胶基体分离，从而提高产品的耐磨性，另外，在硫化热压过程中，芒硝分子中结晶水释放，使1号复合胶囊中的明胶吸水溶胀，使明胶在体系中良好分散，避免在体系中产生不均匀的凝胶而导致产品表面凹凸不平，使产品形成光滑表面，有利于耐磨性能的进一步提高，而残留硫酸钠可作为填充剂存在于体系中，减少橡胶使用量，节约成本；再者，本专利技术技术方案中2号复合胶囊中异氰酸酯、钛酸四丁酯和正硅酸乙酯遇芒硝释放的水后，发生反应，其中异氰酸酯和水反应产生二氧化碳气体，可协助体系中片状结构的氧化石墨扩散到表层，在橡胶表层形成耐磨层，提高产品耐磨性能，而钛酸四丁酯和正硅酸乙酯水解产生的二氧化钛和二氧化硅可在制备过程中良好分散于体系内部，实现对产品的补强增韧，提高产品使用寿命。具体实施方式按质量比为1：60～1：100将亚麻油和质量分数为4～6%明胶溶液混合倒入1号烧杯，于转速为2000～3000r/min条件下，高速搅拌混合20～30min，得亚麻油乳液，再于搅拌转速为300～500r/min条件下，向1号烧杯中依次滴加明胶溶液质量0.8～1.2倍的质量分数为15～20%硫酸镁溶液以及明胶溶液质量4～10%的对苯二甲醛，待对苯二甲醛滴加完毕，用质量分数为10～15%氨水调节1号烧杯中物料pH至9.2～9.6，再将1号烧杯于室温条件下静置30～45min后，抽滤，得1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼3～5次，再将洗涤后的1号滤饼冷冻干燥，得1号复合胶囊；按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯，30～40份钛酸四丁酯，20～40份异氰酸酯，倒入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～20min，得混合液，再将盛有混合液的2号烧杯移入温度为2～4℃的冰水浴中，于搅拌转速为400～800r/min条件下，以15～20mL/min速率向2号烧杯中滴加熔融的微晶蜡，控制微晶蜡加入量为混合液质量的0.6～0.8倍，待微晶蜡滴加结束，过滤，得2号滤饼，并用无水乙醇洗涤2号滤饼3～5次，再将洗涤后的2号滤饼冷冻干燥，得2号复合胶囊；将海泡石倒入粉碎机中，粉碎后过200～300目筛，得海泡石粉，再将所得海泡石粉和质量分数为15～20%盐酸混合倒入3号烧杯，并将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为45～55℃，转速为400～500r/min条件下，恒温搅拌反应45～60min，过滤，得滤渣，并用去离子水洗涤滤渣3～5次，再将洗涤后的滤渣转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，得干燥滤渣，随后将所得干燥滤渣移入管式炉中，于温度为250～260℃条件下，保温焙烧2～4h，随炉冷却至室温，出料，得预处理海泡石；按重量份数计，依次取80～100份橡胶，10～15份1号复合胶囊，10～15份2号复合胶囊，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐磨橡胶衬里材料，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：橡胶 80～100份1号复合胶囊 10～15份2号复合胶囊 10～15份填料 20～30份硫磺 3～5份促进剂 3～5份防老剂 1～3份硅烷偶联剂 4～8份所述1号复合胶囊制备过程为：按质量比为1：60～1：100将亚麻油和明胶溶液高速搅拌混合，得亚麻油乳液，再于搅拌状态下依次向亚麻油乳液中滴加明胶溶液质量0.8～1.2倍的金属盐溶液，和明胶溶液质量4～10%的对苯二甲醛，随后调节pH至9.2～9.6，静置，抽滤，干燥，得1号复合胶囊；所述2号复合胶囊制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯，30～40份钛酸四丁酯，20～40份异氰酸酯，搅拌混合，得混合液，并将混合液移入冰水浴中，于搅拌状态下向混合液中滴加熔融的微晶蜡，控制微晶蜡加入量为混合液质量0.6～0.8倍，再经过滤，洗涤，冷冻干燥，得2号复合胶囊；所述填料是由以下重量份数原料复配而成：10～20份氧化石墨，20～30份预处理海泡石，40～80份芒硝；所述耐磨橡胶衬里材料制备过程为：（1）按原料组成称量各组分；（2）先将橡胶、填料、硫化机、促进剂、防老剂和硅烷偶联剂混炼，再加入1号复合胶囊和2号胶囊，继续混炼后，注模，硫化成型，脱模，即得耐磨橡胶衬里材料。...
【技术特征摘要】
1.一种耐磨橡胶衬里材料，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：橡胶80～100份1号复合胶囊10～15份2号复合胶囊10～15份填料20～30份硫磺3～5份促进剂3～5份防老剂1～3份硅烷偶联剂4～8份所述1号复合胶囊制备过程为：按质量比为1：60～1：100将亚麻油和明胶溶液高速搅拌混合，得亚麻油乳液，再于搅拌状态下依次向亚麻油乳液中滴加明胶溶液质量0.8～1.2倍的金属盐溶液，和明胶溶液质量4～10%的对苯二甲醛，随后调节pH至9.2～9.6，静置，抽滤，干燥，得1号复合胶囊；所述2号复合胶囊制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份正硅酸乙酯，30～40份钛酸四丁酯，20～40份异氰酸酯，搅拌混合，得混合液，并将混合液移入冰水浴中，于搅拌状态下向混合液中滴加熔融的微晶蜡，控制微晶蜡加入量为混合液质量0.6～0.8倍，再经过滤，洗涤，冷冻干燥，得2号复合胶囊；所述填料是由以下重量份数原料复配而成：10～20份氧化石墨，20～30份预处理海泡石，40～80份芒硝；所述耐磨橡胶衬里材料制备过程为：（1）按原料组成称量各组分；（2）先将橡胶、填料、硫化机、促进剂、防老剂和硅烷偶联剂混炼，再加入1号复合胶囊和2号胶囊，继续混炼后...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙海燕，许博伟，黄浩，
申请(专利权)人：常州思宇环保材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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