一种耐磨橡胶材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：将丁腈橡胶加入密炼机中塑练2‑3min，然后向其中加入氧化锌、硬脂酸锌、防老剂和改性耐磨填料，在150℃下混炼5min进行热处理，加入硫黄和促进剂，薄通，下片，室温下冷却8h后在平板硫化机上进行硫化，得到耐磨橡胶材料。本发明专利技术的分加料反应器可以同时盛装多种不同的填料，并且通过动力锁定机构可以自动控制不同填料的加入顺序，提高加工效率，并且通过控制大粒径填料先进行碎磨，然后加入小粒径填料，使得填料颗粒更均匀，进而能够均匀分散在橡胶材料中，使得制备的橡胶材料的性能均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨橡胶材料的制备工艺
本专利技术属于橡胶材料制备领域，涉及一种耐磨橡胶材料的制备工艺。
技术介绍
在橡胶材料的制备过程中，为了提高橡胶材料的耐磨性能，通常在其中添加无机填料，为了提高无机填料与橡胶材料的相容性，提高其性能，通常是将多种无机填料同时与偶联剂进行搅拌反应，或者是直接粉碎后反应，但是大颗粒的无机填料在橡胶材料中容易产生疲劳磨损使得材料的耐磨性能降低，对于小颗粒的物料直接大量加入时容易团聚，进而影响填料的分散，造成其对橡胶材料的补强性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐磨橡胶材料的制备工艺，在制备过程中通过使用分加料反应器制备改性耐磨填料，动力锁定机构的设置可以自由的控制加入的填料种类，进而可以将大小颗粒不同的填料按照颗粒由大到小的顺序进行碎磨搅拌反应，使得颗粒碎磨均匀，体积小，并且碎磨过程中填料颗粒表面由于偶联剂的作用，使得颗粒之间有所分散，进而能够提高粉碎效率，同时在粉碎后的细小颗粒直接没有进行改性的位置直接又与偶联剂接触，实现粉碎后颗粒表面的充分改进，并且使得粉磨改性后的颗粒分散均匀，不易团聚，在加入胶料中反应时，能够均匀分散在橡胶中，同时由于填料颗粒表面的充分改进，提高了填料与胶料的相容性，进而使得填料在胶料中分散更均匀，进而提高了制备的橡胶的耐磨性能。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种耐磨橡胶材料的制备工艺，具体制备过程如下：第一步，将稻壳和秸秆清洗后烘干粉粹，然后加入浓硫酸中，控制80-90℃下搅拌反应10-12后过滤，然后用碳酸氢钠洗涤至中性后烘干，过100目筛子得到有机碳材料；第二步，控制分加料反应器中第二液压缸43将碎磨柱42拉起，搅拌组件41和碎磨柱42分离，然后将去离子水和偶联剂同时反应罐1侧壁下侧进料口处加入反应罐1中，并将硅藻土、有机碳材料、纳米氧化铝分别加入分加料反应器顶部的不同储料仓24中，接着控制第一减速电机工作带动第一转轴3转动，第一转轴3转动过程中通过多向传动机构5工作，然后盛放硅藻土一侧的动力锁定机构6，使得通过动力锁定机构6的控制作用实现多向传动机构5将第一转轴3的动力传递至盛放有机碳材料储料仓下方的传料螺杆8，通过传料螺杆8的转动使得储料仓24中固定物料缓慢加入至反应罐1中，通过碎磨搅拌机构4边碎磨边反应，碎磨5-6min后通过搅拌组件41搅拌1-2min，重复碎磨搅拌1.5-2h，然后控制盛放有机碳材料一侧的动力锁定机构6工作，实现边搅拌边缓慢将有机碳材料加入反应容器中，重复上述碎磨过程中,接着重复上述过程继续缓慢加入纳米氧化铝，反应完全后将得到的物料过滤洗涤烘干，得到改性耐磨填料；第三步，将丁腈橡胶加入密炼机中塑练2-3min，然后向其中加入氧化锌、硬脂酸锌、防老剂、增塑剂和改性耐磨填料，在150℃下混炼5min进行热处理，加入硫黄和促进剂后混炼0.5min，薄通、下片，室温下冷却8h后在平板硫化机上进行硫化，硫化温度180℃，时间400s，得到耐磨橡胶材料。优选地，其中耐磨橡胶材料制备过程中各组分的重量份如下：丁腈橡胶100份、改性耐磨填料43-48份、氧化锌4-5份、硬脂酸锌0.5-1份、防老剂40101.5-2份、增塑剂12-13份、硫化剂2-3份、促进剂4-5份。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的分加料反应器可以同时盛装多种不同的填料，并且通过动力锁定机构可以自动控制不同填料的加入顺序，提高加工效率，并且通过控制大粒径填料先进行碎磨，然后加入小粒径填料，使得填料颗粒更均匀，进而能够均匀分散在橡胶材料中，使得制备的橡胶材料的性能均匀。2、本专利技术的分加料反应器中设置的碎磨搅拌机构可以通过调节同时实现碎磨和搅拌，使得碎磨后的物料通过搅拌打散，更能够充分进行反应，并且通过搅拌能够使得底部堆积的没有完全碎磨的填料搅拌出，然后继续进行碎磨，使得碎磨后的物料更均匀，并且直接可以将多种填料加入，通过动力锁定机构和碎磨搅拌机构的配合作用，能够实现一体化制备过程，直接粉碎-混合-改性一体进行，提高了制备效率。3、本专利技术的填料在碎磨过程中填料颗粒表面由于偶联剂的作用，使得颗粒之间有所分散，进而能够提高粉碎效率，同时在粉碎后的细小颗粒直接没有进行改性的位置直接又与偶联剂接触，实现粉碎后颗粒表面的充分改进，并且使得粉磨改性后的颗粒分散均匀，不易团聚，在加入胶料中反应时，能够均匀分散在橡胶中，同时由于填料颗粒表面的充分改进，提高了填料与胶料的相容性，进而使得填料在胶料中分散更均匀，进而提高了制备的橡胶的耐磨性能。4、本专利技术通过多向传动机构的设置可以直接将第一转轴的动力传递至动力锁定机构，通过动力锁定机构的作用实现传料螺杆的转动，进而实现物料的缓慢加入，使得填料在反应过程中能够边研磨反应边加入，能够有效防止一次性大量加入造成填料堆积，进而不利于研磨均匀，使得制备的填料颗粒大小不均匀，改性不完全，进而填料的补强性能。5、本专利技术的动力锁定机构的滑动固定板和两侧的两个夹紧块均位于转动固定筒中，在动力传递过程中通过第三液压缸推动固定环向滑动固定板移动，进而推动调节筒沿着滑动挡条移动，调节筒通过两个连杆推动两个夹紧块向两侧移动，直到两个夹紧块的弧形面压紧在转动固定筒的侧壁内表面，实现压紧块在转动固定筒内的横向移动夹紧和松开，进而实现通过压紧块的作用带动转动固定筒的转动和停止转动，能够随时控制动力的传递和解除传递，进而能够自动化的控制填料加入和停止加入。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术分加料反应器结构示意图；图2为本专利技术反应罐结构示意图；图3为安装顶盖结构示意图；图4为图1的局部结构示意图；图5为图1的局部结构示意图；图6为图4的局部结构示意图；图7第二齿轮结构示意图；图8为图1的局部结构示意图；图9为图8的局部结构示意图。具体实施方式实施例1：在橡胶材料制备过程中，为了提高其耐磨性能，需要加入改性耐磨填料，本专利技术在改性耐磨填料制备过程中为了实现填料的充分改性提供了一种分加料反应器，该分加料反应器包括反应罐1，反应罐1的顶部固定有安装顶盖2，安装顶盖2的表面中心处安装有第一转轴3，第一转轴3的底端安装有碎磨搅拌机构4,顶端与第一减速电机动力输出端相连接，安装顶盖2的表面中心处一体连接固定有固定筒21，固定筒21的内部安装有多向传动机构5，多向传动机构5上安装有动力锁定机构6，同时安装顶盖2的顶部等距安装固定有物料传动筒7，物料传动筒7上安装有传料螺杆8，通过第一减速电机带动第一转轴3转动，第一转轴3转动过程中带动粉末搅拌机构4进行粉末和搅拌，同时在转动过程中通过动力锁定机构6的控制作用实现多向传动机构5将第一转轴3的动力传递至传料螺杆8，进而实现传料螺杆8在物料传动筒7中进行转动传料；反应罐1的侧壁下侧开有进料口，进料口处设置有进料阀门，通过进料口处加入改性溶液，反应罐1的侧壁外表面等角度一体连接有第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：/n第一步，将稻壳和秸秆清洗后烘干粉粹，然后加入浓硫酸中，控制80-90℃下搅拌反应10-12后过滤，然后用碳酸氢钠洗涤至中性后烘干，过100目筛子得到有机碳材料；/n第二步，控制分加料反应器中第二液压缸(43)将碎磨柱(42)拉起，搅拌组件(41)和碎磨柱(42)分离，然后将去离子水和偶联剂同时反应罐(1)侧壁下侧进料口处加入反应罐(1)中，并将硅藻土、有机碳材料、纳米氧化铝分别加入分加料反应器顶部的不同储料仓(24)中，接着控制第一减速电机工作带动第一转轴(3)转动，第一转轴(3)转动过程中通过多向传动机构(5)工作，然后盛放硅藻土一侧的动力锁定机构(6)，使得通过动力锁定机构(6)的控制作用实现多向传动机构(5)将第一转轴(3)的动力传递至盛放有机碳材料储料仓下方的传料螺杆(8)，通过传料螺杆(8)的转动使得储料仓(24)中固定物料缓慢加入至反应罐(1)中，通过碎磨搅拌机构(4)边碎磨边反应，碎磨5-6min后通过搅拌组件(41)搅拌1-2min，重复碎磨搅拌1.5-2h，然后控制盛放有机碳材料一侧的动力锁定机构(6)工作，实现边搅拌边缓慢将有机碳材料加入反应容器中，重复上述碎磨过程中,接着重复上述过程继续缓慢加入纳米氧化铝，反应完全后将得到的物料过滤洗涤烘干，得到改性耐磨填料；/n第三步，将丁腈橡胶加入密炼机中塑练2-3min，然后向其中加入氧化锌、硬脂酸锌、防老剂、增塑剂和改性耐磨填料，在150℃下混炼5min进行热处理，加入硫黄和促进剂后混炼0.5min，薄通、下片，室温下冷却8h后在平板硫化机上进行硫化，得到耐磨橡胶材料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：
第一步，将稻壳和秸秆清洗后烘干粉粹，然后加入浓硫酸中，控制80-90℃下搅拌反应10-12后过滤，然后用碳酸氢钠洗涤至中性后烘干，过100目筛子得到有机碳材料；
第二步，控制分加料反应器中第二液压缸(43)将碎磨柱(42)拉起，搅拌组件(41)和碎磨柱(42)分离，然后将去离子水和偶联剂同时反应罐(1)侧壁下侧进料口处加入反应罐(1)中，并将硅藻土、有机碳材料、纳米氧化铝分别加入分加料反应器顶部的不同储料仓(24)中，接着控制第一减速电机工作带动第一转轴(3)转动，第一转轴(3)转动过程中通过多向传动机构(5)工作，然后盛放硅藻土一侧的动力锁定机构(6)，使得通过动力锁定机构(6)的控制作用实现多向传动机构(5)将第一转轴(3)的动力传递至盛放有机碳材料储料仓下方的传料螺杆(8)，通过传料螺杆(8)的转动使得储料仓(24)中固定物料缓慢加入至反应罐(1)中，通过碎磨搅拌机构(4)边碎磨边反应，碎磨5-6min后通过搅拌组件(41)搅拌1-2min，重复碎磨搅拌1.5-2h，然后控制盛放有机碳材料一侧的动力锁定机构(6)工作，实现边搅拌边缓慢将有机碳材料加入反应容器中，重复上述碎磨过程中,接着重复上述过程继续缓慢加入纳米氧化铝，反应完全后将得到的物料过滤洗涤烘干，得到改性耐磨填料；
第三步，将丁腈橡胶加入密炼机中塑练2-3min，然后向其中加入氧化锌、硬脂酸锌、防老剂、增塑剂和改性耐磨填料，在150℃下混炼5min进行热处理，加入硫黄和促进剂后混炼0.5min，薄通、下片，室温下冷却8h后在平板硫化机上进行硫化，得到耐磨橡胶材料。


2.根据权利要求1所述的一种耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，分加料反应器包括反应罐(1)，反应罐(1)的顶部固定有安装顶盖(2)，安装顶盖(2)的表面中心处安装有第一转轴(3)，第一转轴(3)的底端安装有碎磨搅拌机构(4),顶端与第一减速电机动力输出端相连接，安装顶盖(2)的表面中心处一体连接固定有固定筒(21)，固定筒(21)的内部安装有多向传动机构(5)，多向传动机构(5)上安装有动力锁定机构(6)，同时安装顶盖(2)的顶部等距安装固定有物料传动筒(7)，物料传动筒(7)上安装有传料螺杆(8)。


3.根据权利要求2所述的一种耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，反应罐(1)的侧壁下侧开有进料口，进料口处设置有进料阀门，通过进料口处加入改性溶液，反应罐(1)的侧壁外表面等角度一体连接有第一传料筒(11)，第一传料筒(11)的底端侧壁开有与反应罐(1)相连通的出料孔(12)。


4.根据权利要求2所述的一种耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，固定筒(21)一体连接固定在安装顶盖(2)的表面中心处，固定筒(21)的顶部套设有固定盖(22)，第一减速电机安装在固定盖(22)的表面，同时安装顶盖(2)的表面中此处开有第一安装孔，第一安装孔位于固定筒(21)中，第一转轴(3)安装在第一安装孔中，安装顶盖(2)的表面周侧等角度一体连接固定有第二传料筒(23)，第二传料筒(23)外径与第一传料筒(11)的内径相同，物料传动筒(7)位于筒底一端侧壁一体连接固定在第二传料筒(23)的顶部，物料传动筒(7)另一端侧壁安装有与物料传动筒(7)相连通的储料仓(24)，同时物料传动筒(7)的侧壁中部与安装顶盖(2)之间通过支撑柱相连接，物料传动筒(7)的侧壁开有与第二传料筒(23)相连通的通孔。


5.根据权利要求2所述的一种耐磨橡胶材料的制备工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴星，肖振武，黎武仕，
申请(专利权)人：东莞市万里行橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44