【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及橡胶领域，具体地说，是涉及一种耐磨抗撕裂的生物基输送带覆盖胶及其制备方法，所制得的产品具备优异的耐磨性、抗撕裂性能，可应用于工况复杂的输送带产品中。
技术介绍
1、橡胶是非常重要的战略资源，我国天然橡胶自给不足，仍大量依赖进口；且目前所有的合成橡胶由石化资源制备，这对环境以及资源都造成了极大的威胁，以生物质衍生的生物基单体为原料所开发的新一代高性能生物基合成橡胶，是解决我国天然橡胶资源短缺，减少基于化石原料生产的合成橡胶对环境的污染与co2排放的有效途径，
2、输送带是由橡胶覆盖胶材料、骨架材料、界面粘合材料组成的大型复合材料制件，广泛应用于矿山开采、钢铁冶炼、建材水泥等领域的物料运输，对重点国民经济的发展具有重要的支撑作用。输送带用材料主要由天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶并用制备，具有较好的耐磨性和力学性能，但是除天然橡胶外均属于不可再生的石油基衍生材料。
3、在对环保和资源可持续化的大背景下，开发基于输送带用的生物基材料变得尤为重要。而生物基橡胶在输送带用覆盖胶领域的应用仍是空白，在国内外均无报道。目前生物基橡胶已经成功建立了千吨级生产线并实现了稳定生产，基本具备批量制备的能力，同时生产成本基本较低。因此开发生物基橡胶在输送带领域的应用对于打开生物基产品市场具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种耐磨抗撕裂的生物基输送带覆盖胶及其制备方法，解决输送带材料仍未生物基化的问题，同时强极性所赋予
2、本专利技术的目的之一是提供一种生物基输送带覆盖胶，由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：
3、生物基富马酸酯橡胶100份；
4、白炭黑和/或炭黑 1～100份；优选为10～80份；
5、生物填料1～60份；优选为5～45份。
6、其中生物填料选自木质素、纤维素、壳聚糖中的至少一种。
7、所述生物基富马酸酯橡胶包括富马酸酯结构单元、共轭二烯结构单元、以及任选的官能化单体结构单元。
8、以生物基富马酸酯橡胶的结构单元的总质量为基准，富马酸酯结构单元的含量为1～90wt％，优选为5～75wt％，具体可以为5wt％、10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、75wt％等；共轭二烯结构单元的含量为1～95wt％，优选为10～90wt％，具体可以为10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％等；官能化单体结构单元的含量为0～20wt％，优选为0～15wt％，具体可以为0.5wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％等。
9、所述生物基富马酸酯橡胶通过富马酸酯、共轭二烯、以及任选的官能化单体反应得到。
10、所述生物基富马酸酯橡胶的分子量范围为10～60万，分子量分布范围为2.0～4.0。
11、所述富马酸酯结构单元源于具有如式(i)所示结构的富马酸酯：
12、
13、其中，r1、r2各自独立为氢原子或c1-20的烷基、且r1、r2不同时为氢原子；优选地，r1为氢原子或c1-10的烷基，r2为氢原子或c1-10的烷基，r1、r2可以相同或不同。
14、所述富马酸酯包括但不限于富马酸二甲酯、富马酸单甲酯、富马酸二乙酯、富马酸单乙酯、富马酸二丙酯、富马酸单丙酯、富马酸二丁酯、富马酸单丁酯、富马酸二戊酯、富马酸单戊酯、富马酸二己酯、富马酸单己酯、富马酸二庚酯、富马酸单庚酯、富马酸二辛酯、富马酸单辛酯、富马酸二壬酯、富马酸单壬酯、富马酸二癸酯或富马酸单癸酯中的至少一种。
15、所述共轭二烯单体结构单元源于共轭二烯，所述共轭二烯的通式为cnh2n-2，其中n≥4，优选为4或5，如丁二烯、异戊二烯、月桂烯、罗勒烯、法尼烯等中的至少一种但不限于以上种类，优选为丁二烯、异戊二烯，更优选为丁二烯。
16、所述官能化单体结构单元源于官能化单体，其中第三单体为具有反应性官能团的单体，述反应性官能团包括环氧基团、羧基基团、羟基基团、酰胺基团等。
17、所述官能化单体选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、富马酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、醋酸乙烯酯中的至少一种具有反应性官能团的单体但不限于以上种类。
18、所述生物基富马酸酯橡胶可通过以下步骤制备：
19、先将水溶性组分和油溶性组分混合，随后在惰性氛围中加入共轭二烯，预乳化后加入引发剂进行聚合反应，经絮凝剂破乳并干燥，其中水溶性组分包括水、乳化剂、电解质、活化剂，油溶性组分包括富马酸酯以及任选的官能化单体。
20、上述技术方案中，以单体的总质量为计，富马酸酯的用量为1～90wt％，优选为5～75wt％，具体可以为5wt％、10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、75wt％等；共轭二烯的用量为1～95wt％，优选为10～90wt％，具体可以为10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％等；官能化单体的用量为0～20wt％，优选为0～15wt％，具体可以为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％等。
21、上述技术方案中，所述预乳化的时间为1～5h，优选为1～3h；所述聚合反应的温度为0～85℃，优选为5～80℃；所述聚合反应的时间为3～30h，优选为4～20h。
22、上述技术方案中，以富马酸酯和共轭二烯的总质量为100重量份计，
23、所述水为100～500份，优选为120～3000份；
24、所述乳化剂为0.1～20份，优选为0.5～10份；
25、所述电解质为0.1～5份，优选为0.2～3份；
26、所述活化剂为0.01～2份，优选为0.02～0.5份；
27、所述引发剂为0.01～5份，优选为0.02～3份。
28、上述技术方案中，所述乳化剂可以是橡胶领域常用的乳化剂，优选为十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、十二烷基磺酸钠(sds)、歧化松香酸钾、脂肪酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚(op-10)中的至少一种；例如，一种或两种等。进一步优选为歧化松香酸钾和脂肪酸钠的混合物。
29、上述技术方案中，所述电解质可以是橡胶领域常用的电解质，优选为磷酸钾、氯化钾和碳酸氢钠中的至少一种；例如，一种或两种等。进一步优选为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物基输送带覆盖胶，由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：
2.根据权利要求1所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于所述生物基富马酸酯橡胶通过以下步骤制备：
7.根据权利要求6所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于以富马酸酯和共轭二烯烃的总质量为100重量份计，
9.根据权利要求1所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于所述生物基输送带覆盖胶还包括活化剂、防老剂、促进剂、硫化剂中的至少一种，
10.根据权利要求1～9之任一项所述生物基输送带覆盖胶的制备方法，将包括生物基富马酸酯橡胶、白炭黑和/或炭黑、生物填料在内的组分混炼后硫化。
【技术特征摘要】
1.一种生物基输送带覆盖胶，由包括以下组分的原料制备得到，以重量份计：
2.根据权利要求1所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的生物基输送带覆盖胶，其特征在于所述生物基富马酸酯橡胶通过以下步骤制备：
【专利技术属性】
技术研发人员：王润国，吉海军，杨慧，李利伟，孙超英，周鑫鑫，张立群，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。