有机铜复合橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有机铜复合橡胶复合材料及其制备方法，它包括橡胶、填料、黄铜粉、ZnO、硬脂酸、增塑剂、防老剂、硫磺与促进剂。本发明专利技术的材料可以通过密炼或者开炼方法得到。本发明专利技术将黄铜作为一种新型填料应用于复合材料，铜可以与橡胶通过硫磺交联，形成Cu‑S‑rubber结构，消除界面应力，起到增强橡胶的目的。同时，铜锌合金赋予材料更高的微观硬度，能够提供更高的摩擦系数，提高橡胶‑界面相互作用，有利于提升橡胶‑界面接触摩擦系数，改善轮胎、传输带等橡胶制品的干、湿抓着摩擦性能。

Organic copper composite rubber composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
有机铜复合橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种有机铜复合橡胶复合材料及其制备方法，本专利技术属于复合材料

技术介绍
高的摩擦系数能够赋予橡胶复合材料与界面更高的结合力，适用于传送带、轮胎等橡胶制品。以轮胎为例，通常利用白炭黑的微观硬度提高干、湿摩擦系数，但是轮胎中多采用无定型沉淀法白炭黑，粒子模量相对较低，对摩擦系数的改善效果有限。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种有利于提升抗破坏性能且有利于提升橡胶-界面接触摩擦系数的有机铜复合橡胶复合材料。本专利技术的另一目的是提供一种有机铜复合橡胶复合材料的制备方法。按照本专利技术提供的技术方案，所述有机铜复合橡胶复合材料，它包括按重量份数计的以下部分：橡胶100重量份、填料0～100重量份、黄铜粉1～30重量份、ZnO为3～5重量份、硬脂酸2～3重量份、增塑剂1～20重量份、防老剂2～3重量份、硫磺1.0～4重量份、促进剂0.5～2重量份。作为优选，所述填料为炭黑、白炭黑或者二者混合物。作为优选，所述为200～800目，且在黄铜粉中，铜粉与锌粉的重量比为7～15:1。作为优选，所述增塑剂为芳烃油或者树脂。作为优选，所述防老剂为防老剂4020或者防老剂RD。作为优选，所述促进剂为促进剂DM、促进剂NS或促进剂CZ。一种有机铜复合橡胶复合材料的制备方法包括以下步骤：母炼：按重量份数计，依次将橡胶100重量份、填料0～100重量份、黄铜粉1～30重量份、ZnO共3～5重量份、硬脂酸2～3重量份、增塑剂1～20重量份、防老剂2～3重量份加入密炼机中，保持填充系数70％～75％，炼胶时间为2～4min，于150～160℃条件下排胶，得到一段母胶；终炼：将一段母胶加入密炼机中，密炼机的填充系数为70％～75％，继续加入硫磺1.0～4重量份、促进剂0.5～2重量份，排胶温度为100～110℃，炼胶时间为3～4min，得到有机铜复合材料胶料；硫化：有机铜复合材料胶料通过平板硫化机在150～152℃下硫化25～35min得到有机铜复合材料。或者，一种有机铜复合橡胶复合材料的制备方法包括以下步骤：母炼：将橡胶100重量份加入开炼机塑化，包辊，然后依次加入填料0～100重量份、黄铜粉1～30重量份、ZnO为3～5重量份、硬脂酸2重量份、增塑剂1～20重量份、防老剂2～3重量份，待粉料全部混入，左右切刀，打三角包，下片，冷却后停放8小时以上，得到母胶；终炼：将母胶在开炼机包辊，依次加入硫磺1.0～4重量份、促进剂0.5～2重量份，待吃粉完成后，左右切刀，打三角包，下片，得到有机铜复合材料胶料；硫化：有机铜复合材料胶料通过平板硫化机在150～152℃下硫化25～35min得到有机铜复合材料。本专利技术将黄铜作为一种新型填料应用于复合材料，铜可以与橡胶通过硫磺交联，形成Cu-S-rubber结构，消除界面应力，起到增强橡胶的目的。同时，铜锌合金赋予材料更高的微观硬度，能够提供更高的摩擦系数，提高橡胶-界面相互作用，有利于提升橡胶-界面接触摩擦系数，改善轮胎、传输带等橡胶制品的干、湿抓着摩擦性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种有机铜橡胶复合材料，原料配例按重量份数计如下：橡胶100重量份、黄铜粉(800目，Cu与Zn的重量比为10:1)30重量份、ZnO为5重量份、硬脂酸2重量份、芳烃油增塑剂1重量份、防老剂4020为2重量份、硫磺1.0重量份、促进剂DM为1.5重量份。上述有机铜橡胶复合材料可以通过密炼得到，具体的制备方法包括以下步骤：母炼：按重量份数计，依次将橡胶100重量份、黄铜粉(800目，Cu与Zn的重量比为10:1)30重量份、ZnO为5重量份、硬脂酸2重量份、芳烃油增塑剂5重量份、防老剂4020为2重量份加入密炼机中，保持填充系数70％，炼胶时间为4min，于150～160℃条件下排胶，得到母胶；终炼：将母胶加入密炼机中，密炼机的填充系数为75％，继续加入硫磺1.0份、促进剂DM为1.5份，排胶温度为100～110℃，得到所述有机铜复合材料胶料；硫化：有机铜复合材料胶料通过平板硫化机在151℃条件下硫化，硫化时间为30min，得到有机铜橡胶复合材料。上述有机铜橡胶复合材料还可以通过开炼得到，具体的制备方法包括以下步骤：母炼：将橡胶100重量份、黄铜粉(800目，Cu与Zn的重量比为10:1)30重量份、ZnO为5重量份、硬脂酸2重量份、芳烃油增塑剂1重量份、防老剂4020为2重量份，待粉料全部混入，左右切刀，打三角包，下片，冷却后停放8小时以上，得到母胶；终炼：将母胶在开炼机包辊，依次加入硫磺1.0份、促进剂DM为1.5份，待吃粉完成后，左右各切三刀，打6个三角包，下片，得到有机铜复合材料胶料。硫化：有机铜复合材料胶料通过平板硫化机在151℃条件下硫化，硫化时间为30min，得到有机铜橡胶复合材料。请提供实施例1得到的有机铜橡胶复合材料的性能参数。硫化条件151℃30’硬度(邵尔A型)55拉断伸长率％615拉伸强度Mpa25.7定伸应力300％Mpa8.2拉断永久变形％20撕裂强度(直角形)中值kN/m72回弹值％58*DIN磨耗量mm3121动摩擦系数0.87*1+4/100℃门尼粘度56实施例2一种有机铜橡胶复合材料，原料配例按重量份数计如下：橡胶100重量份、炭黑填料50重量份、黄铜粉(400目，Cu与Zn的重量比为15:1)20重量份、ZnO为3重量份、硬脂酸2.5重量份、树脂增塑剂5重量份、防老剂RD为2重量份、硫磺3重量份、促进剂NS为0.5重量份。上述有机铜橡胶复合材料可以通过密炼得到，具体的制备方法包括以下步骤：母炼：按重量份数计，依次将：橡胶100重量份、炭黑填料50重量份、黄铜粉(400目，Cu与Zn的重量比为15:1)20重量份、ZnO3重量份、硬脂酸2重量份、树脂增塑剂5重量份、防老剂RD为2重量份、硫磺3重量份、促进剂NS为0.5重量份加入密炼机中，保持填充系数75％，炼胶时间为3min，于150～160℃条件下排胶，得到母胶；终炼：将母胶加入密炼机中，密炼机的填充系数为70％，继续加入硫磺3重量份、促进剂NS为0.5重量份，排胶温度为100～110℃，得到所述有机铜复合材料胶料；硫化：有机铜复合材料胶料通过平板硫化机在151℃条件下硫化，硫化时间为40min，得到有机铜橡胶复合材料。上述有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机铜复合橡胶复合材料，其特征是它包括按重量份数计的以下部分：/n橡胶 100重量份、填料 0~100重量份、黄铜粉 1~30重量份、ZnO为3~5重量份、硬脂酸 2~3重量份、增塑剂1~20重量份、防老剂 2~3重量份、硫磺1.0~4重量份、促进剂0.5~2重量份。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机铜复合橡胶复合材料，其特征是它包括按重量份数计的以下部分：
橡胶100重量份、填料0~100重量份、黄铜粉1~30重量份、ZnO为3~5重量份、硬脂酸2~3重量份、增塑剂1~20重量份、防老剂2~3重量份、硫磺1.0~4重量份、促进剂0.5~2重量份。


2.根据权利要求1所述的有机铜复合橡胶复合材料，其特征是：所述填料为炭黑、白炭黑或者二者混合物。


3.根据权利要求1所述的有机铜复合橡胶复合材料，其特征是：所述为200~800目，且在黄铜粉中，铜粉与锌粉的重量比为7~15:1。


4.根据权利要求1所述的有机铜复合橡胶复合材料，其特征是：所述增塑剂为芳烃油或者树脂。


5.根据权利要求1所述的有机铜复合橡胶复合材料，其特征是：所述防老剂为防老剂4020或者防老剂RD。


6.根据权利要求1所述的有机铜复合橡胶复合材料，其特征是：所述促进剂为促进剂DM、促进剂NS或促进剂CZ。


7.一种有机铜复合橡胶复合材料的制备方法包括以下步骤：
母炼：按重量份数计，依次将橡胶100重量份、填料0~100重量份、黄铜粉1~30重量份、ZnO共3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江华，张勇，张洪学，周平，崔玉叶，袁时超，陆炯，杨其振，周丽琰，朱凉伟，
申请(专利权)人：江苏通用科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32