一种轨道减振器用阻燃橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道减振器用阻燃橡胶及其制备方法，主要由以下重量份的原料制备而成：生胶100份、改性白炭黑20‑55份、阻燃剂50‑90份以及硫化剂和促进剂3‑6份；所述改性白炭黑是将白炭黑与四溴苯酐在溶剂中加热搅拌改性得到。本发明专利技术采用四溴苯酐改性白炭黑，减少了阻燃剂填料的用量，提高了填料在橡胶中的分散性，既满足物理机械性能要求，又能提升轨道减振器用阻燃橡胶的阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道减振器用阻燃橡胶及其制备方法
本专利技术属于橡胶材料领域，尤其涉及一种轨道减振器用阻燃橡胶及其制备方法。
技术介绍
随着橡胶材料的迅速发展，围绕橡胶阻燃技术的研究日益广泛和深入。目前国内外主机厂均表达了满足EN45545或E662要求的紧迫性，阻燃将是未来发展的方向，线路产品的阻燃性能要求也逐步提出。其中，轨道减振器用橡胶就被明确提出，Ds,max(EN45545,25Kw,有焰)≤600，Ds,4min(E662,25Kw,无焰)≤300，且拉伸强度≥16MPa。橡胶达到阻燃性能，一般是采用阻燃剂填料进行复配来实现，这种实现方法简单有效，但是需要填充大量的阻燃剂填料才能达到理想的阻燃效果，这可能会导致橡胶的物理机械性能有所损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种轨道减振器用阻燃橡胶及其制备方法，以同时提升物理机械性能和阻燃性能。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种轨道减振器用阻燃橡胶，主要由以下重量份的原料制备而成：生胶100份、改性白炭黑20-55份、阻燃剂50-90份以及硫化剂和促进剂3-6份；所述改性白炭黑是将白炭黑与四溴苯酐在溶剂中加热搅拌改性得到。进一步的，还包括以下原料：活性剂6-10份、防老剂2-5份和硅烷偶联剂1-10份。进一步的，所述活性剂为活性氧化锌或硬脂酸中的一种或两种；所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体或N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺中的一种或两种。进一步的，所述硅烷偶联剂为Si69。进一步的，所述阻燃剂是氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑或碳酸钙中的一种或多种，氢氧化铝的用量在20-60份之间，硼酸锌、三氧化二锑和碳酸钙的用量均不超过10份。进一步的，所述硫化剂为不溶性硫磺，用量为1.5-3.0份；所述促进剂为N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四苄基秋兰姆或二苯胍中的一种或几种，用量均在0.5-1份之间。本专利技术提供的所述轨道减振器用阻燃橡胶的制备方法，所述阻燃橡胶是将所述原料混炼、硫化制得，所述改性白炭黑将白炭黑与四溴苯酐在强极性溶剂中在50-100℃的温度下加热搅拌10-24h改性得到。进一步的，所述强极性溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。进一步的，所述白炭黑与四溴苯酐用量比为(20-50)：(2-10)。进一步的，所述阻燃橡胶制备步骤包括：(1)将生胶、防老剂、硅烷偶联剂、改性白炭黑和阻燃剂混炼；(2)加入活性剂、硫化剂和促进剂混炼；(3)硫化，得到所述阻燃橡胶。为了同时满足物理机械性能和阻燃性能的技术要求，本专利技术采用四溴苯酐改性白炭黑的方法进行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术采用四溴苯酐改性白炭黑，减少了阻燃剂填料的用量，提高了填料在橡胶中的分散性，既满足物理机械性能要求，又能提升轨道减振器用阻燃橡胶的阻燃性能。(2)本专利技术的制备方法，简单易操作，普适性高，可共用有机合成及橡胶制备仪器设备，设备通用性高，在橡胶工业领域具有很好的市场应用价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是四溴苯酐改性白炭黑的反应式。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。在一个具体实施方式中，本专利技术的轨道减振器用阻燃橡胶，主要由以下重量份的原料制备而成：生胶100份、活性剂6-10份、防老剂2-5份、硅烷偶联剂1-10份、改性白炭黑20-55份、阻燃剂50-90份、硫化剂和促进剂3-6份。其中的改性白炭黑，采用四溴苯酐对白炭黑进行改性。在一个具体实施例中，改性方法为：将20-55份白炭黑分散在强极性溶剂(使四溴苯酐更好的溶解)中，然后加入2-10份的四溴苯酐，在50-100℃下搅拌10-24h。反应结束后进行抽滤，30-60℃真空干燥，即可得到改性白炭黑。所述强极性溶剂可以是N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种。四溴苯酐改性白炭黑的反应式如图1，将四溴苯酐的主要基团通过化学反应连接到白炭黑上，提升分散效果，进而提升机械性能和阻燃性能。上述生胶优选为天然橡胶，例如恒粘橡胶SVR-60。上述活性剂优选为活性氧化锌和硬脂酸中的一种或两种。上述防老剂优选为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体(RD)和N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺(4020)中的一种或两种。上述硅烷偶联剂优选为Si69。上述阻燃剂优选是氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑或碳酸钙中的一种或多种，氢氧化铝的用量在20-60份之间，硼酸锌、三氧化二锑和碳酸钙的用量均不超过10份。用量过多橡胶阻燃性能不会提升，反而会降低力学性能。上述硫化剂优选为不溶性硫磺，用量为1.5-3.0份。上述促进剂优选为N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、二硫化四苄基秋兰姆(TBZTD)或二苯胍(D)中的一种或几种，用量均在0.5-1份之间。本专利技术首先采用四溴苯酐对白炭黑进行改性，然后将改性后的白炭黑填充到胶料中，制备混炼胶，然后在一定条件下进行硫化，制得硫化橡胶。该硫化橡胶可获得较好的物理性能和阻燃性能。在一个具体实施方式中，本专利技术的轨道减振器用阻燃橡胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将生胶加入炼胶设备中，100℃以下破胶1min；(2)加入防老剂、硅烷偶联剂、改性白炭黑和阻燃剂混炼2-3min，然后将密炼机温度升至150±5℃并保持高温混炼2-4min；(3)降低混炼温度至90-110℃加入活性剂、硫化剂和促进剂，混炼4-6min，得到混炼胶；(4)将混炼胶停放16-24h后，加热加压进行硫化反应，即得到所述轨道减振器用阻燃橡胶。优选的，所述硫化反应时硫化温度为155-160℃，硫化时间为10-20min，加压压力为18-25MPa。下面结合实施例进行具体说明：实施例1：改性白炭黑的制备：将28g白炭黑分散在DMF溶剂中，然后加入4g的四溴苯酐，在80℃下搅拌12h。反应结束后进行抽滤，50℃真空干燥，即可得到30g改性白炭黑，命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道减振器用阻燃橡胶，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：生胶100份、改性白炭黑20-55份、阻燃剂50-90份以及硫化剂和促进剂3-6份；所述改性白炭黑是将白炭黑与四溴苯酐在溶剂中加热搅拌改性得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道减振器用阻燃橡胶，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：生胶100份、改性白炭黑20-55份、阻燃剂50-90份以及硫化剂和促进剂3-6份；所述改性白炭黑是将白炭黑与四溴苯酐在溶剂中加热搅拌改性得到。


2.根据权利要求1所述的轨道减振器用阻燃橡胶，其特征在于，还包括以下原料：活性剂6-10份、防老剂2-5份和硅烷偶联剂1-10份。


3.根据权利要求2所述的轨道减振器用阻燃橡胶，其特征在于，所述活性剂为活性氧化锌或硬脂酸中的一种或两种；所述防老剂为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体或N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺中的一种或两种。


4.根据权利要求2所述的轨道减振器用阻燃橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为Si69。


5.根据权利要求1～4任一项所述的轨道减振器用阻燃橡胶，其特征在于，所述阻燃剂是氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑或碳酸钙中的一种或多种，氢氧化铝的用量在20-60份之间，硼酸锌、三氧化二锑和碳酸钙的用量均不超过10份。


6.根据权利要求1～4任一项所述的轨道减振器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄良平，余海文，刘权，谭莲影，穆洪帅，肖程远，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43