一種高耐磨氯丁橡膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及橡膠復(fù)合材料領(lǐng)域領(lǐng)域，具體涉及一種硫調(diào)型氯丁橡膠配方，采用該 配方制備的氯丁橡膠復(fù)合材料具有良好的加工安全性和優(yōu)異的耐磨性。
【背景技術(shù)】：
[0002] 氯丁橡膠以氯丁二烯為單體通過自由基乳液聚合而成。氯丁橡膠大分子鏈上有 97. 5%的Cl原子直接連接在雙鍵碳原子上，Cl原子的吸電性使雙鍵變得活潑，所以氯丁橡 膠分子鏈結(jié)構(gòu)上雖然有雙鍵但是不能采用硫磺硫化。通用型氯丁橡膠分為硫調(diào)型和非硫調(diào) 型兩種，硫調(diào)型氯丁橡膠硫化時(shí)可以不需要促進(jìn)劑，非硫調(diào)型氯丁橡膠需配合促進(jìn)劑。氯丁 橡膠因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得氯丁橡膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐光照及耐老化性能。自從2004 年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，石墨烯/橡膠復(fù)合材料的制備成為橡膠領(lǐng)域研究工作者的研究熱 點(diǎn)。石墨稀作為一種新型的非石油依賴性填料較炭黑、白炭黑表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，石墨稀大 尺寸結(jié)構(gòu)不僅可以賦予氯丁橡膠優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度及良好的耐磨性和阻隔性能，同時(shí)石墨烯 還可以吸附橡膠硫化劑，改善氯丁橡膠硫化過程中易焦燒的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0003] 本發(fā)明的目的是為了提供一種高耐磨氯丁橡膠配方，不僅解決氯丁橡膠復(fù)合材料 耐磨性差的問題，而且利用石墨烯大尺寸片層結(jié)構(gòu)可以吸附硫化劑，延長(zhǎng)焦燒時(shí)間，改善氯 丁橡膠的加工安全性，采用本配方制備的氯丁橡膠復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)還 具備較低的壓縮永久變形性能和良好的耐磨性能等特點(diǎn)。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高耐磨氯丁橡膠配方，其特征包 括以下以質(zhì)量的原料組分
[0005] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨烯 0.1~20 炭黑 5~100 白炭黑 5~100 硅烷偶聯(lián)劑 0~10 氧化鋅 1~5 氧化鎂 1~5 硬脂酸 1~5 防老劑 1~1() 增塑劑 0~20
[0006] 首先采用乳液復(fù)合將石墨烯預(yù)分散在硫調(diào)型氯丁橡膠中，隨后將氯丁橡膠中放入 橡膠煉膠機(jī)中混煉2min，隨后加入防老劑、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑混煉 IOmin ;最后加入氧化鋅、氧化鎂混煉3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡膠混 煉膠，硫化并測(cè)試性能。
[0007] 最后加入氧化鋅、氧化鎂混煉3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡膠混 煉膠，硫化并測(cè)試性能。
[0008] 本發(fā)明所述原料組分中氯丁橡膠為硫調(diào)型氯丁橡膠。
[0009] 本發(fā)明所述原料組分中炭黑可以為超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐磨炭黑，快壓出 炭黑，通用炭黑，半補(bǔ)強(qiáng)炭黑。
[0010] 本發(fā)明所述原料組分中白炭黑可以為沉淀法白炭黑、氣相法白炭黑。
[0011] 本發(fā)明所述原料組分中硅烷偶聯(lián)劑可以為Si69、Si747、KH550、KH560、KH570。
[0012] 本發(fā)明所述原料組分中防老劑可以為胺類防老劑，酚類防老劑。
[0013] 本發(fā)明所述原料組分中增塑劑可以為石油系增塑劑，煤焦油系增塑劑，合成增塑 劑。
【具體實(shí)施方式】：
[0014] 為體現(xiàn)配方中石墨烯對(duì)硫調(diào)型氯丁橡膠力學(xué)性能的提高及對(duì)加工安全性的改善， 故采用對(duì)比例1 (不添加石墨烯）與實(shí)施例1對(duì)比，下面結(jié)合對(duì)比例和實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一 步說明
[0015] 對(duì)比例1 :
[0016] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨燦 0: 炭黑 N234 100 沉淀法白炭黑 5 氧化鋅 5 氧化鎂 4 硬脂酸 2 防老劑40IONA 2： 防老劑4020 1 鄰苯二甲酸二丁酯 5
[0017] 實(shí)施例1 :
[0018] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨烯 0.1 炭黑 N234 100 沉淀法白炭黑 5 氧化鋅 5 氧化鎂 4 硬脂酸 % 防老劑4010NA 2： 防老劑4020 1 鄰苯二甲酸二丁酯 5
[0019] 實(shí)施例2:
[0020] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨烯 2:0 炭黑NllO 5 炭黑330 5
[0021] 沉淀法白炭黑 100 偶聯(lián)劑Si69 5: 氧化鋅 5: 氧化鎂 5: 硬脂酸 1 防老劑RD 0.5 防老劑AW 0 5
[0022] 實(shí)施例3 :
[0023] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨烯 5 炭黑N550 5 炭黑N234 5 氣相法白炭黑 齡 偶聯(lián)劑KH570 4 氧化鋅 1 氧化鎂 5 硬脂酸 5 防老劑D 4 防老劑40IONA 6 芳烴油 2 石蠟 毯
[0024] 實(shí)施例4 :
[0025] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨稀^ 10 炭黑NllO 30 炭黑 N550 2:0 沉淀法白炭黑 40: 偶聯(lián)劑Si747 2 氧化鋅 5
[0026] 氧化鎂 2 硬脂酸 3 防老劑4010NA 5 芳烴油 20
[0027] 實(shí)施例5 :
[0028] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨烯 15_ 炭黑N234 40 炭黑N660 40 氣相法白炭黑 20 偶聯(lián)劑KH560 1 氧化鋅 2 氧化鎂 3 硬脂酸 5 防老劑264 6 古馬隆樹脂 10:
[0029] 實(shí)施例6 :
[0030] 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯丁橡膠 100 石墨烯 1:0 炭黑N660 60 氣相法白炭黑 20 氧化鋅 4 氧化鎂 5 硬脂酸 3 防老劑4010NA 5 防老劑RD 5 芳烴油 1:0
[0031] 對(duì)比例與實(shí)施例中石墨烯/氯丁橡膠復(fù)合材料的制備工藝將石墨烯采用乳液復(fù) 合方法預(yù)分散在硫調(diào)型氯丁橡膠中，隨后將石墨烯/氯丁橡膠中放入橡膠煉膠機(jī)中混煉 2min，隨后加入防老劑、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑混煉lOmin，最后加入氧 化鋅、氧化鎂混煉3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡膠混煉膠，硫化并測(cè)試性 能。
[0032] 實(shí)施例與對(duì)比例中硫調(diào)型氯丁橡膠復(fù)合材料性能對(duì)比如下：
[0033]
[0034] 以上已對(duì)本發(fā)明中性能較佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于所述實(shí) 施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可以做出種種的等同的變型 或替換，本方法中的炭黑仍可采用其它填料如白炭黑、蒙脫土、陶土等，硅烷偶聯(lián)仍可采用 鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑替代，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限 定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高耐磨氯下橡膠，其特征在于：W氯下橡膠質(zhì)量份數(shù)為100為基準(zhǔn)，氯下橡膠復(fù) 合材料中各組分的質(zhì)量份數(shù)如下： 組分 質(zhì)量份數(shù) 硫調(diào)型氯下樣駭 100 石墨稀 0.1~20 炭黑 5~100 白炭黑 5~.100 娃倪偶聯(lián)劑 0~10 氧化鋒 1~5 氧化鎊 1…5 硬脂酸 ?~5 防老劑 1~?Ο 增塑劑 （?狂。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述橡膠，其特征在于：所述炭黑為超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐 磨炭黑，快壓出炭黑，通用炭黑或者半補(bǔ)強(qiáng)炭黑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述橡膠，其特征在于：白炭黑為沉淀法白炭黑或者氣相法白炭黑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述橡膠，其特征在于：硅烷偶聯(lián)劑為Si69、Si747、K冊(cè)50、Κ冊(cè)60或 Κ冊(cè) 70。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述橡膠，其特征在于：防老劑為胺類防老劑或酪類防老劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述橡膠，其特征在于：增塑劑為石油系增塑劑，煤焦油系增塑劑或 合成增塑劑。
【專利摘要】一種高耐磨氯丁橡膠涉及橡膠復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫調(diào)型氯丁橡膠配方，采用該配方制備氯丁橡膠復(fù)合材料具有良好的加工安全性和優(yōu)異的耐磨性。本發(fā)明在配方中引入大片層結(jié)構(gòu)石墨烯與炭黑、白炭黑并用補(bǔ)強(qiáng)氯丁橡膠，石墨烯加入不僅對(duì)賦予氯丁橡膠優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)石墨烯大片層結(jié)構(gòu)吸附硫化劑，延長(zhǎng)焦燒期，改善加工安全性，從而制備高性能氯丁橡膠復(fù)合材料，采用該配方制備的氯丁橡膠制品不僅可以滿足產(chǎn)品性能要求，同時(shí)有效延長(zhǎng)氯丁橡膠制品實(shí)際使用壽命，實(shí)現(xiàn)較大的工業(yè)價(jià)值和效益。
【IPC分類】C08K3/04, C08K5/09, C08K3/36, C08K13/02, C08L11/00, C08K3/22
【公開號(hào)】CN105400024
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510907487
【發(fā)明人】劉力, 許宗超, 溫世鵬, 張立群, 盧詠來, 馮予星, 廖坤, 張繼陽, 楊云河, 董志鵬
【申請(qǐng)人】北京化工大學(xué), 北京北化新橡特種材料科技股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日