一种耐磨损的合成橡胶及其制备方法与流程

文档序号:35790935发布日期:2023-10-21 20:43阅读:27来源:国知局

本发明涉及橡胶材料,具体涉及一种耐磨损的合成橡胶及其制备方法。


背景技术:

1、橡胶行业在现代社会的角色日益重要,既被广泛应用在供给民生的日用产品和医用产品,同时在各类重工业和新兴产业中也扮演着重要角色,提供了不可或缺的橡胶设备和部件。这些部门涉及到采掘、交通运输、建筑、机械制造、电子科技等多个领域,无一不体现出橡胶材料的不可取代性。同时,橡胶制品在人们日常生活中也无处不在,如家居用品、体育用品、防护装备等等。

2、然而,尽管橡胶制品已经日益普及,并且在工业用途中也取得了广泛的应用,但它的耐磨性能仍然存在一定的局限性。以公告号为cn105949682a的专利为例,该专利公开了一种橡胶垫片及其制备方法,该垫片由聚硫橡胶、氟橡胶、聚酰胺、氯磺化聚乙烯、硫酸锌、玻璃粉、萜烯树脂、防老剂、硫化剂、乙酸乙酯和环己酮等组成。虽然这种橡胶垫片具有良好的柔性和弹性,但在长期应用过程中,其容易出现磨损现象,应用寿命相对较短。在某些严苛的工作环境中,这种磨损现象会更为明显。

3、该局限性主要是由于橡胶材料自身的物理特性所导致,即它的弹性同时也意味着它的硬度相对较低,而这恰恰是耐磨性的一个重要指标。当橡胶制品在一定的应力作用下反复挠曲、摩擦时,表面材料容易被磨损掉,从而影响其使用性能和使用寿命。

4、因此,从工业应用和用户体验的角度出发,开发一种增强耐磨性的橡胶材料和改进的制备方法就显得势在必行。这种新型的合成橡胶应该在保持弹性、延展性等基础物理特性的同时,增强其耐磨性能和耐温性,从而在更苛刻的工作环境下表现出更长的使用寿命。


技术实现思路

1、本发明的目的在于:针对现有技术的不足,而提供一种耐磨损的合成橡胶及其制备方法,该合成橡胶具有优异的耐磨性、耐温性和导热性。

2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种耐磨损的合成橡胶,包括以下重量份数的原料组成:

4、天然橡胶16-28份,氟化橡胶11-28份,丁苯橡胶22-30份,丁腈橡胶24-38份,氯化橡胶7-18份,双酚af树脂3-6份,硫磺0.5-1份,羟基氧化镁2-3份,微晶蜡1.8-2.5份,棕榈蜡0.7-1.3份,纳米氮化硼粉5-7份,纳米氧化锌3-6份,硅藻土2-5份,填料11-15份,抗氧剂1.7-2.5份,防老剂1.7-2份,促进剂0.9-1.8份,分散剂1.7-2.5份。

5、优选的,所述填料由炭黑和白炭黑组成,且炭黑和白炭黑的质量比为(1.2-1.4):(1.5-2)。

6、优选的,所述分散剂为硅酸钠、四聚磷酸钠和石碱中的一种或多种。分散剂能够使得不同胶料之间均匀混合,有利于填料的分散,从而提高填料的效率,有效提高胶料的塑性和流动性。

7、优选的,所述防老剂由防老剂6ppd和防老剂tmq组成,且防老剂6ppd和防老剂tmq的质量比为(1.4-1.6):(1-1.3)。防老剂可提高胶料的抗老化性。

8、优选的,所述促进剂由促进剂cbs和促进剂mbts组成,且促进剂cbs和促进剂mbts的质量比为(1-1.2):(1.5-1.8)。促进剂可降低胶料硫化温度,缩短硫化时间,从而增加产量、降低生产成本。

9、优选的,所述抗氧剂为叔丁基羟基苯醚、二异丁基酚和4,4’-二甲基二苯胺中的至少一种。抗氧剂的主要作用是抑制橡胶材料受到氧气影响而发生氧化反应。它们能够与自由基、过氧化物和其他活性氧化物发生反应,从而延缓或抑制橡胶材料的氧化过程,防止橡胶老化、劣化和失去性能。

10、优选的,该合成橡胶还包括按重量份数计1-5份的石墨烯和1-5份的纳米二氧化硅。其中,二氧化硅有很好的机械强度和耐磨损性,并且它的接枝与橡胶分子链的反应能提高橡胶的耐磨性;石墨烯是一种极端薄的碳原子膜,结构完整、硬度强、导热性能极佳,使得合成橡胶在耐磨性、耐高温、导热性等方面得到了进一步提升。

11、优选的,该合成橡胶还包括按重量份数计1-5份的纳米硼酮和1-5份的纳米氧化铝。其中,纳米硼酮是一种良好的阻燃剂,可以提升橡胶的耐温性和阻燃性;纳米氧化铝具有良好的导热性能和电绝缘性,同时具有良好的稳定性,能够提高合成橡胶的导热性。

12、优选的,该合成橡胶还包括按重量份数计1-5份的纳米金刚石和1-5份的热导石英粉。其中,纳米金刚石具有超强度的硬度和优良的耐磨性,可使合成橡胶的耐磨损性大大提升;热导石英粉是一种良好的热导体,可以提高橡胶的热导率。加入纳米金刚石和热导石英粉,能进一步提升橡胶的耐磨损性和导热性,使该材料适用于更多高性能、苛刻环境的应用场景。

13、此外,本发明还提供一种上述的耐磨损的合成橡胶的制备方法,包括以下步骤:

14、s1、制备第一混合料:

15、将硫磺、羟基氧化镁、微晶蜡、棕榈蜡、纳米氮化硼粉、纳米氧化锌、硅藻土,以及填料送入开炼机中进行混合,混合温度为70-75℃,混合时间为35-55分钟,得到第一混合料;

16、s2、制备第二混合料:

17、将天然橡胶、氟化橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯化橡胶和双酚af树脂送入开炼机混炼,混炼温度为80-95℃,混炼时间为35-65分钟,得到第二混合料;

18、s3、制备合成橡胶:

19、将第一混合料加入到第二混合料中,加入的速度为0.6-2份/分钟,加入完全后继续搅拌20-25分钟,之后加入抗氧剂、防老剂、促进剂和分散剂进行混炼,混炼温度为95-100℃,混炼时间为20-40分钟,即得到所述的合成橡胶。

20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用天然橡胶、氟化橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯化橡胶为主料,双酚af树脂、硫磺、羟基氧化镁、微晶蜡、棕榈蜡、纳米氮化硼粉、纳米氧化锌、硅藻土和填料为辅料,抗氧剂、防老剂、促进剂和分散剂为助剂,产品具有优秀的耐磨性、高温性、机械强度、抗氧化性、抗老化性和硫化速度,满足高耐磨、高耐温和高导热的多种需求,从而大大提高了产品的使用寿命。



技术特征:

1.一种耐磨损的合成橡胶,其特征在于,包括以下重量份数的原料组成:天然橡胶16-28份,氟化橡胶11-28份,丁苯橡胶22-30份,丁腈橡胶24-38份,氯化橡胶7-18份,双酚af树脂3-6份,硫磺0.5-1份,羟基氧化镁2-3份,微晶蜡1.8-2.5份,棕榈蜡0.7-1.3份,纳米氮化硼粉5-7份,纳米氧化锌3-6份,硅藻土2-5份,填料11-15份,抗氧剂1.7-2.5份,防老剂1.7-2份,促进剂0.9-1.8份,分散剂1.7-2.5份。

2.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:所述填料由炭黑和白炭黑组成,且炭黑和白炭黑的质量比为(1.2-1.4):(1.5-2)。

3.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:所述分散剂为硅酸钠、四聚磷酸钠和石碱中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:所述防老剂由防老剂6ppd和防老剂tmq组成,且防老剂6ppd和防老剂tmq的质量比为(1.4-1.6):(1-1.3)。

5.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:所述促进剂由促进剂cbs和促进剂mbts组成,且促进剂cbs和促进剂mbts的质量比为(1-1.2):(1.5-1.8)。

6.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:所述抗氧剂为叔丁基羟基苯醚、二异丁基酚和4,4’-二甲基二苯胺中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:还包括按重量份数计1-5份的石墨烯和1-5份的纳米二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:还包括按重量份数计1-5份的纳米硼酮和1-5份的纳米氧化铝。

9.根据权利要求1所述的耐磨损的合成橡胶,其特征在于:还包括按重量份数计1-5份的纳米金刚石和1-5份的热导石英粉。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的耐磨损的合成橡胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种耐磨损的合成橡胶及其制备方法,该耐磨损的合成橡胶包括以下重量份数的原料组成:天然橡胶16‑28份,氟化橡胶11‑28份,丁苯橡胶22‑30份,丁腈橡胶24‑38份,氯化橡胶7‑18份,双酚AF树脂3‑6份,硫磺0.5‑1份,羟基氧化镁2‑3份,微晶蜡1.8‑2.5份,棕榈蜡0.7‑1.3份,纳米氮化硼粉5‑7份,纳米氧化锌3‑6份,硅藻土2‑5份,填料11‑15份,抗氧剂1.7‑2.5份,防老剂1.7‑2份,促进剂0.9‑1.8份,分散剂1.7‑2.5份。相比于现有技术,该合成橡胶具有耐磨性好、且耐温性和导热性高的优势。

技术研发人员:廖有桢,伍良军,王卫锋,廖榕茂
受保护的技术使用者:广东太平洋新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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