本發(fā)明屬于納米高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高滾筒包膠耐磨性的橡膠陶瓷化復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上普遍使用的滾筒包膠耐磨復(fù)合橡膠材料包括熱硫化包膠、冷包膠、聚氨酯包膠、陶瓷塊包膠。所述熱硫化包膠的應(yīng)用比較早，優(yōu)點(diǎn)在于成本較低，傳統(tǒng)熱硫化包膠粘接力是目前粘結(jié)力最強(qiáng)的粘接技術(shù)，從而熱硫化包膠是目前中小型輸送機(jī)械的主流選擇。然而，熱硫化包膠的滾筒由于硫化壓強(qiáng)低、硫含量高，再加上包膠面板含膠量低，膠面耐磨性能差，使用壽命短，在正常工作條件下老化后會(huì)變硬，導(dǎo)致輸送滾筒與皮帶的附著力下降，清潔功能下降。傳統(tǒng)滾筒熱包膠工藝配方技術(shù)不完善，操作復(fù)雜，不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)等缺陷。

冷包膠采用現(xiàn)場(chǎng)冷包膠技術(shù)，具有現(xiàn)場(chǎng)施工方便、硫化速度快、理論使用壽命長(zhǎng)，滾筒橡膠膠板采用耐磨膠板，這種橡膠材質(zhì)致密，含膠量高、耐磨、抗拉及抗撕裂性能優(yōu)異，在常溫常壓下自然硫化。此技術(shù)適合現(xiàn)場(chǎng)搶修，特別適合空間狹小場(chǎng)地等一些不具備熱硫化包膠條件的場(chǎng)合。但是冷硫化粘接力的性能極不穩(wěn)定，施工粉塵環(huán)境與溫度條件要求很苛刻，很多時(shí)候橡膠層沒有磨損，膠板就出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象，價(jià)格較高，性價(jià)比很差，可靠性是幾種包膠形式中最差的。

聚氨酯包膠的粘接強(qiáng)度僅次于熱硫化包膠，性能極其穩(wěn)定，耐磨是之前兩種的3-5倍，使用壽命3-5倍。耐油、耐寒、耐沖擊，性價(jià)比要高于之前兩種。但是，聚氨酯包膠的膠面光潔度比較高導(dǎo)致接觸面摩擦系數(shù)比較低，在瞬間大流量、雨雪極端天氣輸送過程中皮帶較容易打滑跑偏，故目前聚氨酯包膠還不能適用于驅(qū)動(dòng)滾筒。

陶瓷塊包膠是滾筒包膠的一種新興工藝方式，它的主要特點(diǎn)在于每塊陶瓷膠板的表面都將幾百個(gè)獨(dú)立的小塊陶瓷片鑄進(jìn)橡膠板中，底層橡膠所具有的彈性能夠起到很好的抗沖擊作用。表面陶瓷的高耐磨性及特殊結(jié)構(gòu)的陶瓷排布方式，以及特殊的橡膠結(jié)構(gòu)，使其與皮帶間的摩擦系數(shù)得到有效提升。陶瓷的耐磨性，使驅(qū)動(dòng)滾筒的使用壽命提高數(shù)倍以上。但是陶瓷包膠由于采取冷粘方式黏貼，使得對(duì)滾筒表面的處理及環(huán)境的要求比較高；由于陶瓷包膠為單片結(jié)構(gòu)粘貼，片與片之間會(huì)有一定的縫隙，雖經(jīng)處理但是無(wú)法與滾筒粘結(jié)在一起，一旦有水或泥漿侵入與膠帶擠壓勢(shì)必形成開膠層；另外由于小塊陶瓷片與橡膠板的貼合經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用極易脫落；陶瓷的高硬度降低了與皮帶之間的摩擦系數(shù)，遇到極端雨雪天氣就會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)打滑現(xiàn)象，使膠帶磨損加重，嚴(yán)重影響膠帶的使用壽命。

因此目前國(guó)內(nèi)皮帶機(jī)滾筒包膠耐磨技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，傳統(tǒng)工藝的耐磨技術(shù)不能完全滿足現(xiàn)場(chǎng)工況的要求，需要有集各傳統(tǒng)工藝優(yōu)勢(shì)于一體的新型產(chǎn)品來(lái)取代，避開傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，將橡膠的耐沖擊及附著力好的優(yōu)點(diǎn)與陶瓷、聚氨酯的高耐磨性能有機(jī)融合在一起，成為本次的新材料發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有高耐磨性的用于滾筒包膠的橡膠陶瓷化復(fù)合材料及其制備方法。

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料50％-55％、納米粉體50％-45％，總計(jì)100％，均為重量百分比；所述納米粉體包括如下組分，納米二氧化硅40-45份，納米三氧化二鋁35-40份，納米二氧化鉬1-1.5份，納米石墨烯0.8-1份，硅烷偶聯(lián)劑Si-69 1.5-2份，輔料10-10.5份，均為重量份。

進(jìn)一步的，所述納米粉體的粒徑均為10-40nm。

本發(fā)明的一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料的制備工藝，步驟為1)在天然膠料中加入配方量的納米二氧化硅、納米三氧化二鋁、納米二氧化鉬、納米石墨烯，硅烷偶聯(lián)劑Si-69進(jìn)行混煉，薄通，拉出料坯待用；2)然后在料坯中加入配方量的硫磺、硫化促進(jìn)劑、納米ZnO、防老劑、聚酯纖維進(jìn)行混煉，薄通，拉出復(fù)合原材料；3)將混煉后的復(fù)合原材料進(jìn)行蒸汽硫化，得到橡膠陶瓷化復(fù)合材料。

進(jìn)一步的，所述步驟1)中混煉溫度是50-60℃，薄通2-3遍，拉出5-8mm的料坯。

進(jìn)一步的，所述步驟2)中混煉溫度是35-45℃，薄通4-6遍，拉出8-10mm的復(fù)合原材料。

進(jìn)一步的，所述步驟3)的蒸汽硫化過程是在硫化前將材料粘貼在構(gòu)件表面上，施加恒壓，放入硫化罐中，蒸汽閥打開將蒸汽放入壓力罐中逐漸升溫，蒸汽上升至0.4MPa，蒸汽溫度達(dá)到110-127℃后，穩(wěn)壓持續(xù)3-4h，自然冷卻至50℃從罐中取出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明的橡膠陶瓷化復(fù)合材料以天然橡膠為基體，同時(shí)加入納米SiO₂(二氧化硅)和納米Al₂O₃(三氧化二鋁)，使得復(fù)合材料同時(shí)具有陶瓷的高耐磨性，再配合使用納米MoO₂(二氧化鉬)和納米石墨烯，優(yōu)化各組分的用量，使得彈性體碳鏈與碳雙鍵間生成熱穩(wěn)定共價(jià)鍵，四種納米分散粒子均勻地容嵌在橡膠大分子網(wǎng)格中作為網(wǎng)格核，相互配合作用，有效提高復(fù)合材料的耐磨性、抗老化性，延長(zhǎng)了使用壽命。

本發(fā)明的橡膠陶瓷化復(fù)合材料制備成滾筒包膠后，與滾筒表面有較強(qiáng)的附著力，不會(huì)脫離、分層、開裂；和膠帶之間形成較高的摩擦系數(shù)，有效地防止膠帶打滑和膠帶跑偏的現(xiàn)象發(fā)生，避免了膠帶的磨損，延長(zhǎng)了膠帶的使用壽命。

具體實(shí)施方式

一)下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

1、本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是以天然橡膠基體為連續(xù)相，以納米粉體等改性材料為分散相，通過適當(dāng)?shù)闹苽浞椒▽⒎稚⑾嗉{米晶粒均勻地分散于基體材料橡膠大分子網(wǎng)格中，形成一項(xiàng)含有較高機(jī)械性能及較高耐磨性的復(fù)合材料，稱之為橡膠陶瓷化復(fù)合材料。

2、本發(fā)明是一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料50％-55％、納米粉體50％-45％，總計(jì)100％，均為重量百分比。

所述納米粉體包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)40-45份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)35-40份，納米MoO₂(二氧化鉬)1-1.5份，納米石墨烯(粉體或油狀)0.8-1份，硅烷偶聯(lián)劑Si-69 1.5-2份，輔料10-10.5份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、納米ZnO、防老劑、納米粉體耐磨劑、聚酯纖維、操作油等，輔料中各組分的用量為工藝常規(guī)用量。

3、本發(fā)明以天然膠為填充基體，在復(fù)合材料中作為相容、吸附粉體的載體，起輔助作用，保留了橡膠的彈性、粘結(jié)性、減振性、抗沖擊性。在滾筒表面加工成螺紋溝槽，可以增加附著表面積，使得本發(fā)明的陶瓷橡膠化復(fù)合材料和滾筒之間有足夠的附著力，并保留了熱硫化包膠粘結(jié)力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

4、本發(fā)明在以天然膠為載體的膠料中添加納米二氧化硅超細(xì)粉體、納米三氧化二鋁超細(xì)粉體，特別是同時(shí)加入納米二氧化鉬超細(xì)粉體和納米石墨烯粉體或油狀，納米陶瓷粉體Al₂O₃加入使得橡膠材料具有更高的離子阻燃性和耐磨性。優(yōu)化各組分的用量，將天然橡膠和粉體納米材料分別加入進(jìn)行混煉，使得彈性體碳鏈與碳雙鍵間生成熱穩(wěn)定共價(jià)鍵，四種納米分散粒子均勻地容嵌在橡膠大分子網(wǎng)格中作為網(wǎng)格核，相互配合作用，形成的復(fù)合材料中每相都會(huì)形成二維或三維的相互連接，通過無(wú)機(jī)粒子，交聯(lián)、橋鍵(有機(jī)分子間的相互作用)、有機(jī)部分與聚合物的良好相容性，賦予復(fù)合膠料良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、抗老化性、阻燃性。

5、所述納米粉體耐磨劑、硅烷偶聯(lián)劑(Si69)用于在密練過程中提高介質(zhì)的分散性(防止粉體團(tuán)聚)、相容性和補(bǔ)強(qiáng)、交聯(lián)性、耐磨性。所述防老劑、促進(jìn)劑用于減緩橡膠基體的衰老期和龜裂期、促進(jìn)硫化速度，縮短產(chǎn)品的加工周期。所述聚酯纖維用于增強(qiáng)各介質(zhì)之間的連接強(qiáng)度，提高橡膠陶瓷的韌性及延長(zhǎng)材料的龜裂期。所述操作油用于提高耐磨介質(zhì)的粘附性與分散性。所述硫磺、納米ZnO用于提高橡膠的硬度、活化性，促進(jìn)硫化過程。

二)本發(fā)明的橡膠陶瓷化復(fù)合材料的制備工藝為：

1)以天然膠為填充基體，加入配方量的納米SiO₂、納米Al₂O₃、納米MoO₂、納米石墨烯，Si69進(jìn)行混煉，混煉溫度50℃-60℃，薄通2遍，然后拉出6mm厚料膠。

2)然后在料膠中加入配方量的硫磺、硫化促進(jìn)劑、納米ZnO、防老劑、聚酯纖維、等輔料進(jìn)行混煉，混煉溫度35℃-45℃，薄通5遍，然后拉成8-10mm厚膠板，得到耐磨復(fù)合材料硫化原料。

3)將密練好的復(fù)合材料進(jìn)行蒸汽硫化，硫化前將材料粘貼在構(gòu)件表面上，施加恒壓，放入硫化罐中，鍋爐蒸汽閥打開隨著溫度升高將蒸汽放入壓力罐中逐漸升溫，蒸汽壓力上升至0.4兆帕，蒸汽溫度達(dá)到110℃-127℃后，穩(wěn)壓持續(xù)3-4小時(shí)(視硫化層厚度而定)，自然冷卻至50℃從罐中取出，對(duì)使用面進(jìn)行加工修正，得到本發(fā)明的橡膠陶瓷化復(fù)合材料。

三)以下對(duì)本發(fā)明中復(fù)合材料的主要成分天然橡膠、納米陶瓷Al₂O₃、納米SiO₂、及其助劑的性能進(jìn)行詳細(xì)介紹：

1、所述天然橡膠在彈性材料中的生膠、混煉膠、硫化膠的強(qiáng)度都比較高，未硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度稱為格林強(qiáng)度，天然橡膠的格林強(qiáng)度可達(dá)1.4-2.5Mpa，適當(dāng)?shù)母窳謴?qiáng)度對(duì)于橡膠加工成型是必要的。天然橡膠撕裂強(qiáng)度可達(dá)98kN/m，其耐磨性也較好。天然橡膠機(jī)械強(qiáng)度高的原因在于它是自補(bǔ)強(qiáng)橡膠，當(dāng)拉伸時(shí)會(huì)使大分子鏈沿應(yīng)力方向取向形成結(jié)晶。當(dāng)天然橡膠硫化后，因引入極性因素，如硫黃、納米ZnO等，從而使其絕緣性能下降。天然橡膠具有很強(qiáng)的彈性和良好的絕緣性、可塑性、隔水隔氣、抗拉和耐磨等特點(diǎn)，用途廣泛，加入特殊介質(zhì)后的橡膠材料具有天然橡膠材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能：較小的密度、較高的機(jī)械力學(xué)性能、耐磨性、耐腐蝕性、阻燃性、耐候性等。其化學(xué)結(jié)構(gòu)分子式如下。

2、Al₂O₃(又名剛玉)作為陶瓷制作的主要組成材料，具有各種優(yōu)良的性能，耐高溫，一般可在1600℃長(zhǎng)期使用，耐腐蝕，高強(qiáng)度，其強(qiáng)度為普通陶瓷的2-3倍，高者可達(dá)5-6倍；其缺點(diǎn)是脆性大、不耐沖擊，不能接受突然的環(huán)境溫度變化。Al₂O₃陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。Al₂O₃陶瓷的抗壓強(qiáng)度較高，但抗拉強(qiáng)度較低，塑性和韌性很差。本發(fā)明中采用的納米陶瓷氧化鋁粉體，顯白色蓬松粉末狀態(tài)，晶型是α-Al₂O₃，粒徑是5-20nm，比表面積≥235m²/g，粒度分布均勻、粒子表面活性高、分散性極好，比表面積高，多孔性，硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，在本發(fā)明的復(fù)合材料中起到補(bǔ)強(qiáng)耐磨的作用，用Si69作分散劑，機(jī)械攪拌即可以充分的分散均勻。

3、納米二氧化硅俗稱白炭黑，超細(xì)納米級(jí)SiO₂粉體是一種廣譜型工業(yè)原材料，俗稱：“工業(yè)味精"?？勺鳛橥苛?、塑料、橡膠、油墨、油漆、玻璃、光纖、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以及軍工行業(yè)必不可少的補(bǔ)強(qiáng)劑、增韌劑、吸附劑、抗紫外線老化劑、增稠劑。本發(fā)明采用超細(xì)納米級(jí)二氧化硅為無(wú)定形白色絮狀粉末，微結(jié)構(gòu)為球形，呈絮狀和網(wǎng)狀的準(zhǔn)顆粒結(jié)構(gòu)，尺寸范圍在1-100nm，優(yōu)選為5-20nm，具有對(duì)抗紫外線的光學(xué)性能，能提高材料抗老化、耐磨強(qiáng)度和耐化學(xué)腐蝕性能。在天然橡膠中添加適量納米SiO₂后，產(chǎn)品的強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性等性能均能明顯提高，保色效果優(yōu)異。

四)本發(fā)明制備的橡膠陶瓷化復(fù)合材料的形成理論：

1、由于天然橡膠存在物理機(jī)械性能較差的缺陷，因而需要添加補(bǔ)強(qiáng)劑來(lái)補(bǔ)強(qiáng)，用于提高撕裂強(qiáng)度、耐磨性、耐候性以及硬度。本發(fā)明的復(fù)合材料中添加納米陶瓷粉體Al₂O₃和納米二氧化硅粉體粒子作為補(bǔ)強(qiáng)劑或是填料。大體上講補(bǔ)強(qiáng)主要由以下三種機(jī)理之一引起：一是應(yīng)力從基體轉(zhuǎn)移到大小不同的粒子上；二是部分軟基體被硬填料取代；三是由于聚合物鏈與填料表面的相互作用，固定了聚合物基體鏈段。因而在基體分子鏈具有充分屈撓性時(shí)與粒子尺寸無(wú)關(guān)。第二種機(jī)理也與粒子尺寸無(wú)關(guān)。但是另一方面，段固定(機(jī)理)則有助于復(fù)合材料的總體補(bǔ)強(qiáng)，補(bǔ)強(qiáng)程度主要受填充材料的顆粒尺寸影響，因此具有大表面體積比的納米粒子補(bǔ)強(qiáng)性更好。天然橡膠由于主鏈上有雙鍵，因此很容易降解。天然橡膠的降解主要受熱、光、臭氧、輻射和其它一些因素的影響而加速，加入納米氧化鋁Al₂O₃和適量納米SiO₂能夠降低天然橡膠受熱、光、臭氧和y射線的影響，增強(qiáng)耐磨性、阻燃性，降低龜裂增長(zhǎng)速度。

2、本發(fā)明采用天然橡膠，混煉采用雙輥開煉機(jī)在硫化溫度下進(jìn)行，混煉中面臨的問題是有機(jī)聚合物分散不好、相組成間的粘合性差、分解以及產(chǎn)生龜裂。在基體中分散不好通常源于納米晶粒的聚集，對(duì)于這種情況要加入偶聯(lián)劑作為納米顆粒的改性劑。作為無(wú)機(jī)填料或分散相，氧化鋁和二氧化硅用量固定，需要交聯(lián)劑將納米粉體與橡膠進(jìn)行鏈接。硅烷偶聯(lián)劑是一種低分子有機(jī)硅化合物，硅烷偶聯(lián)劑Si-69化學(xué)名為雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物，常用于處理炭黑，SiO₂等無(wú)機(jī)填料，不僅具有活化劑、偶聯(lián)劑的作用，還具有交聯(lián)劑、軟化劑和補(bǔ)強(qiáng)劑的作用，在橡膠工業(yè)中作為補(bǔ)強(qiáng)劑和硫化劑，來(lái)改善復(fù)合橡膠的物理機(jī)械性能與阻燃性能。偶聯(lián)劑的加入使得復(fù)合材料在混煉過程中分散不均勻的問題得以解決，又解決了納米陶瓷氧化鋁粉體與納米二氧化硅應(yīng)用中存在的粉體團(tuán)聚問題。

3、橡膠陶瓷化機(jī)械性能的完備性表現(xiàn)為，既要保留橡膠的彈性特性等又要發(fā)揮出陶瓷的耐磨等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在，多種新型耐磨納米粉體大分子比表面積經(jīng)過改良后制造成了復(fù)合橡膠填料，使得納米材料與橡膠混合變的簡(jiǎn)單，陶瓷納米粉體和納米SiO₂材料在高分子橡膠中的均勻分散和相容技術(shù)的應(yīng)用，滿足了高性能橡膠陶瓷化的制造與應(yīng)用的需求。

實(shí)施例1

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料55％，納米粉體45％，均為重量百分比。所述納米粉體中包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)34份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)35份，納米MoO₂(二氧化鉬)8份，納米石墨烯(粉體或油狀)18份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為20-30nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)5份，輔料5份，所述輔料為硫磺1份、促進(jìn)劑0.5份、ZnO1份、防老劑0.5份、油質(zhì)耐磨劑1份、聚酯纖維0.5份、松焦油0.5份，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

實(shí)施例2

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料56％、納米粉體44％，均為重量百分比。所述納米粉體包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)40份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)33份，納米MoO₂(二氧化鉬)7份，納米石墨烯(粉體或油狀)16份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為20-30nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)3份，輔料4份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

實(shí)施例3

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料57％、納米粉體43％，均為重量百分比。所述納米粉體包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)45份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)32份，納米MoO₂(二氧化鉬)6份，納米石墨烯(粉體或油狀)12份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為25-35nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)3份，輔料3份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

實(shí)施例4

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料58％、納米粉體42％，均為重量百分比。所述納米粉體包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)50份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)30份，納米MoO₂(二氧化鉬)6份，納米石墨烯(粉體或油狀)12份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為25-35nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)3份，輔料4份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

實(shí)施例5

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料60％，納米粉體40％，均為重量百分比。所述納米粉體中包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)55份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)28份，納米MoO₂(二氧化鉬)5份，納米石墨烯(粉體或油狀)10份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為30-40nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)4份，輔料2份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

對(duì)比例1

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料60％，納米粉體40％，均為重量百分比。所述納米粉體中包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)55份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)28份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為30-40nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)4份，輔料2份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

對(duì)比例2

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料60％，納米粉體40％，均為重量百分比。所述納米粉體中包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)55份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)28份，納米MoO₂(二氧化鉬)5份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為30-40nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)4份，輔料2份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

對(duì)比例3

一種橡膠陶瓷化復(fù)合材料，其組分為天然膠料60％，納米粉體40％，均為重量百分比。所述納米粉體中包括如下組分，納米SiO₂(二氧化硅)55份，納米Al₂O₃(三氧化二鋁)28份，納米石墨烯(粉體或油狀)10份，所述納米級(jí)粒子的粒徑為30-40nm，硅烷偶聯(lián)劑(Si-69)4份，輔料2份，所述輔料為硫磺、促進(jìn)劑、ZnO、防老劑、油質(zhì)耐磨劑、聚酯纖維、松焦油，輔料中各組分的用量為常規(guī)用量，均為重量份。

對(duì)實(shí)施例1-5及對(duì)比例1-3中制備得到的復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下表所示。

對(duì)比例1中沒有添加納米MoO₂(二氧化鉬)、納米石墨烯，對(duì)比例2中沒有添加納米石墨烯，對(duì)比文件3中沒有添加納米MoO₂(二氧化鉬)，由上表中性能數(shù)據(jù)可知，實(shí)施例1-5中的復(fù)合材料的邵氏硬度相比對(duì)比例明顯增高，耐磨指數(shù)明顯增高，且增高了近2倍，泰伯磨耗量明顯降低，說明實(shí)施例1-5中的復(fù)合材料的具有極高的耐磨性，達(dá)到國(guó)家高耐磨技術(shù)要求(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≥1000轉(zhuǎn)/分，貼面板≥1500轉(zhuǎn)/分)。同時(shí)，實(shí)施例1-5中產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率相比對(duì)比例1-3也有較大提升。由此說明本申請(qǐng)的復(fù)合材料在集合了熱硫化的強(qiáng)附著力、陶瓷的高耐磨性的基礎(chǔ)上，通過納米MoO₂(二氧化鉬)和納米石墨烯對(duì)復(fù)合材料的強(qiáng)化改性，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的耐磨性和力學(xué)性能，使用壽命增加到普通滾筒包膠的6-8倍，即普通滾筒包膠使用壽命約為5-8個(gè)月，本發(fā)明的復(fù)合材料用作滾筒包膠時(shí)，使用壽命可達(dá)到30-64個(gè)月(依據(jù)使用位置不同，使用壽命也不同)。

本發(fā)明的橡膠陶瓷化復(fù)合材料可以應(yīng)用于機(jī)械、汽車、風(fēng)力輸送、電力、軍工、船舶、潛艇降噪墊片和涂裝材料、橋梁防震、防化材料、體育場(chǎng)地跑道、港口吸油圍擋、高性能軸承、高溫密封等領(lǐng)域，在港口機(jī)械領(lǐng)域可以廣泛適用于滾筒表面、耐磨襯板、耐磨墊圈、鋼絲繩托輥及滑輪。

以上實(shí)施例僅是本發(fā)明若干種優(yōu)選實(shí)施方式中的幾種，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例；對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。