一種高壽命高力學性能橡膠材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠材料技術領域，尤其涉及一種高壽命高力學性能橡膠材料。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)領域快速發(fā)展，傳統(tǒng)的橡膠材料已經(jīng)滿足不了需求，無機剛性粒子的填充是橡膠改性技術方式之一，經(jīng)無機剛性粒子填充改性的橡膠，成本大幅度的降低，由于膨潤土資源豐富、價格便宜，作為無機填充物在橡膠制品中得到了廣泛的應用，膨潤土又名班脫巖、膨土巖、超細滑石粉，是國民經(jīng)濟建設中用途廣、用量大的一種非金屬礦產(chǎn)資源，七十年代開始，膨潤土在橡膠中的應用進入了一個新的發(fā)高度，事實上，膨潤土填充后橡膠力學性能一般，隨著膨潤土填充量大，這種缺陷越來越明顯，橡膠使用壽命較短，如何制備一種力學性能好，使用壽命長的橡膠材料成為目前需要解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種高壽命高力學性能橡膠材料，力學性能優(yōu)異，使用壽命長。
[0004]本發(fā)明提出的一種高壽命高力學性能橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括:氯丁橡膠60-75份，三元乙丙橡膠25-32份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5-2.3份，硫磺1_2份，促進劑4010NA0.8-1.5份，二硫化二苯并噻唑1.5-2.5份，氧化鋅1-1.8份，超細滑石粉24-28份，改性膨潤土 32-40份，碳化硅晶須18-23份，納米氧化鋅15-30份，爐法炭黑32-38份，硬脂酸鈣
1-2份，微晶石蠟1-2份，防老劑Al.5-2份，防老劑D1-2份，硬脂酸1.5-2.3份；
[0005]在改性膨潤土的制備過程中，將麥芽糖加入到去離子水中攪拌均勻，繼續(xù)加入稀土化合物、分散劑攪拌均勻得到預制料，向預制料中加入膨潤土混合均勻，其中膨潤土粒徑為10_30nm，置于微波反應器中在真空狀態(tài)進行微波處理，靜置至室溫得到稀土改性膨潤土。
[0006]優(yōu)選地，稀土化合物是指鑭、鈰、鐠或釹形成的金屬氧化物；
[0007]優(yōu)選地，稀土化合物為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑活化處理的氧化鑭粉體、氯化釔粉體、氯化鐠粉體、硝酸鑭粉體的一種或多種。
[0008]優(yōu)選地，分散劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉及焦磷酸鈉的一種或多種。
[0009]優(yōu)選地，在改性膨潤土的制備過程中，按重量份將2-5份麥芽糖加入到30-50份去離子水中攪拌均勻，繼續(xù)加入0.002-0.005份稀土化合物、0.0008-0.0013份分散劑攪拌均勾得到預制料，向預制料中加入20-30份膨潤土混合均勾，其中膨潤土粒徑為10-30nm，置于微波反應器中在真空狀態(tài)進行微波處理，其中在微波處理過程中，首先設定微波功率為500-600W，微波處理l-4min，靜置l_2min，繼續(xù)設定微波功率為650-700W，微波處理
2-5min，靜置l_3min，繼續(xù)設定微波功率為750-800W，微波處理2_3min，靜置l_2min，繼續(xù)設定微波功率為840-900W，微波處理2-3min，靜置至室溫得到稀土改性膨潤土。
[0010]優(yōu)選地，氯丁橡膠、三元乙丙橡膠的重量比為65-68:28-30。
[0011]優(yōu)選地，氯丁橡膠、硫磺及改性膨潤土的重量比為65-68:1.4-1.8:34_38。
[0012]優(yōu)選地，其原料按重量份數(shù)包括:氯丁橡膠65-68份，三元乙丙橡膠28-30份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1.8-2份，硫磺1.4-1.8份，促進劑401ONA 1-1.3份，二硫化二苯并噻唑2-2.4份，氧化鋅1.2-1.6份，超細滑石粉25-27份，改性膨潤土 34-38份，碳化硅晶須20-22份，納米氧化鋅16-20份，爐法炭黑34-36份，硬脂酸鈣1.2-1.6份，微晶石蠟1.4-1.8份，防老劑Al.6-1.8份，防老劑Dl.2-1.6份，硬脂酸1.8-2份。
[0013]上述高壽命高力學性能橡膠材料的制備方法為:將氯丁橡膠、硬脂酸放入密煉機中混煉均勻，混煉溫度為80-85°C ;將得到的物料與納米氧化鋅、三元乙丙橡膠、超細滑石粉、改性膨潤土、碳化硅晶須、爐法炭黑、二硫化二苯并噻唑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸鈣、微晶石蠟、防老劑A、防老劑D放入開煉機中混煉完全，混煉溫度為75-78°C ;然后向得到的物料中加入硫磺、促進劑NS、氧化鋅混煉完全，混煉溫度為80-90 0C ；采用雙螺桿擠出機擠出、切粒，然后在注塑機上注塑成型得到高壽命高力學性能橡膠材料。
[0014]本發(fā)明通過添加丁苯粉末橡膠與三元乙丙橡膠，同時采用爐法炭黑、改性膨潤土纖維、超細滑石粉補強，硫磺、納米氧化鋅配合硫化，并與促進劑4010NA配合作用，制品力學性能優(yōu)異，耐老化性能顯著增強，并在配方中添加碳化硅晶須、鈦酸酯偶聯(lián)劑，碳化硅晶須具有均勻的橫截面及較完整的內(nèi)部結(jié)構，易于與鈦酸酯偶聯(lián)劑合、氯丁橡膠及三元乙丙橡膠的界面粘合，相容性與粘結(jié)力好，應力能從橡膠基體傳遞到纖維上，受外力強烈撞擊時上述結(jié)構可以很好的承受應力，改善橡膠的韌性，機械強度、撕裂強度優(yōu)異，使用壽命大大延長；且改性膨潤土成本低，耐沖擊強度高，作為天然增強材料，與氯丁橡膠、納米氧化鋅、三元乙丙橡膠、鈦酸酯偶聯(lián)劑、碳化硅晶須、超細滑石粉共同作用，經(jīng)稀土改性后的膨潤土粉體表面性能發(fā)生改變，其中稀土元素外電子層結(jié)構有較多未被電子填充的空軌道，可作為中心離子接受配位體的孤對電子，稀土元素獨特的外電子層結(jié)構決定了其化合物具有很多奇特的功能，其多重空軌道可接受多種配體提供的孤對電子形成配位鍵，配位鍵的鍵能遠大于采用傳統(tǒng)的偶聯(lián)劑改性的表面吸附力、物理纏繞力及范德華力，產(chǎn)品的力學性能，物料間的黏合性進一步增強，產(chǎn)品的耐熱性能優(yōu)異，成本低，安全環(huán)保。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]本發(fā)明提出的一種高壽命高力學性能橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括:氯丁橡膠60份，三元乙丙橡膠32份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1.5份，硫磺2份，促進劑4010NA 0.8份，二硫化二苯并噻唑2.5份，氧化鋅I份，超細滑石粉28份，改性膨潤土 32份，碳化硅晶須23份，納米氧化鋅15份，爐法炭黑38份，硬脂酸鈣I份，微晶石蠟2份，防老劑Al.5份，防老劑D2份，硬脂酸1.5份；
[0017]在改性膨潤土的制備過程中，按重量份將5份麥芽糖加入到30份去離子水中攪拌均勻，繼續(xù)加入0.005份稀土化合物、0.0008份分散劑攪拌均勻得到預制料，向預制料中加入30份膨潤土混合均勻，其中膨潤土粒徑為10-30nm，置于微波反應器中在真空狀態(tài)進行微波處理，其中在微波處理過程中，首先設定微波功率為500W，微波處理4min，靜置lmin，繼續(xù)設定微波功率為700W，微波處理2min，靜置3min，繼續(xù)設定微波功率為750W，微波處理3min，靜置lmin，繼續(xù)設定微波功率為900W，微波處理2min，靜置至室溫得到稀土改性膨潤土；稀土化合物為由鑭、鈰、鐠及釹形成的金屬氧化物，分散劑由三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉及焦磷酸鈉組成。
[0018]實施例2
[0019]本發(fā)明提出的一種高壽命高力學性能橡膠材料，其原料按重量份數(shù)包括:氯丁橡膠75份，三元乙丙橡膠25份，鈦酸酯偶聯(lián)劑2.3份，硫磺I份，促進劑4010NA 1.5份，二硫化二苯并噻唑1.5份，氧化鋅1.8份，超細滑石粉24份，改性膨潤土 40份，碳化硅晶須18份，納米氧化鋅30份，爐法炭黑32份，硬脂酸鈣2份，微晶石蠟I份，防老劑A2份，防老劑Dl份，硬脂酸2.3份；
[0020]在改性膨潤土的制備過程中，按重量份將2份麥芽糖加入到50份去離子水中攪拌均勻，繼續(xù)加入0.002份稀土化合物、0.0013份分散劑