一种耐高温、耐磨NBR橡胶衬板的制备方法与流程

文档序号:11124611阅读:959来源:国知局
本发明涉及一种橡胶衬板的制备方法,特别是涉及一种耐高温、耐磨NBR橡胶衬板的制备方法。
背景技术
:橡胶具有较好的耐磨性,用橡胶代替合金钢作衬板便逐渐走向电子、选矿、水泥、建筑、陶瓷、化工等方面的各种领域,并获得了广泛的应用。橡胶衬板较合金钢衬板有使用寿命长,噪音小,价格低廉等优点。但NBR橡胶衬板在各种行业的使用过程中也存在许多问题,比如不耐高温、不耐寒、不耐磨、不耐油等。所以,开发低成本高质量的橡胶衬板已然成为了材料行业的重要课题,其中耐高温、耐磨的NBR橡胶衬板应用较广,这也是本专利发明的重点。NBR橡胶具有优异的耐磨性能、耐热、耐臭氧老化、耐油以及优良的抗静电性能和较好的粘结力。我们采用反应性防老剂提高其使用温度,并且通过改变LNBR和不同种类炭黑的用量及配比来改善其耐磨性能,从而得到一种具有综合性能良好、加工工艺简便、价格低廉、环境污染小等优良性能的耐高温、耐磨NBR橡胶衬板。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种耐高温、耐磨NBR橡胶衬板的制备方法,本发明采用反应性防老剂(反应性防老剂MC、反应性防老剂SF-98,和不同种类炭黑及配比来改善其耐磨性能,得到使用温度较高、耐磨性较好、使用寿命较长、耐热空气老化等综合性能优异且成本低廉的NBR橡胶衬板。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种耐高温、耐磨NBR橡胶衬板的制备方法,所述方法包括以下过程:a.先将NBR在开炼机上薄通数次,然后依次加入氧化锌、硬脂酸,混炼均匀后加入补强剂,混合均匀后加入增塑剂,最后加入硫化剂和助交联剂;之后将混炼胶打三角包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;b.将停放24小时的胶片返炼后重新下片,留以待用;c.将步骤b中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用硫化仪测定t10和t90;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR硫化胶,用于测定力学性能。所述的一种耐高温、耐磨NBR橡胶衬板的制备方法,所述种NBR耐磨衬板的组成部分(质量份):NBR100份;DCP0.2-2.5份;TAIC0.4-2.0份;防老剂0-2.0份;补强剂0-65份;LNBR0-7.0份。所述的一种耐高温、耐磨NBR橡胶衬板的制备方法,所述采用反应性防老剂来提高其使用温度,采用LNBR和不同种类炭黑及配比来改善NBR橡胶衬板的耐磨性。本发明补强剂可为超耐磨炉黑(N115)、中超耐磨炉黑(N220)、新工艺高结构中超耐磨炭黑(N234)、高耐磨炉黑(N330)或快压出炉黑(N550),或者这几种炭黑的组合。本发明硫化体系为过氧化物硫化体系,并且配合助交联剂TAIC使用。本发明的优点与效果是:1、本发明采用反应性防老剂(反应性防老剂MC、反应性防老剂SF-98,两者成分相同,前者为白色粉末,后者为砖红色粉末)来提高NBR橡胶衬板的使用温度,采用液体丁腈橡胶(LNBR)和不同种类炭黑及配比来改善其耐磨性能。经试验,最终可得到使用温度较高、耐磨性较好、使用寿命较长、耐热空气老化等综合性能优异且成本低廉的NBR橡胶衬板,并广泛应用于各种化工、冶金、建材和矿山等行业。2、本发明的一种NBR橡胶衬板制备方法简单、价格低廉、环境污染小。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行详细说明。本实验所用仪器:双辊开放式炼胶机,XK-160,青岛环球机械股份有限公司;橡胶无转子硫化仪,GT-M2000-A,台湾高铁科技股份有限公司;平板硫化机,XLB-DQ400×400×2E,青岛环球机械股份有限公司;冲片机,CP-25,上海化工机械四厂;邵尔橡塑硬度计,XHS,营口市材料试验机厂;微机电子控制万能试验机,RGL-RH2000-A,台湾高铁科技股份有限公司;阿克隆磨耗试验机,GT-7012-A型,台湾高铁科技股份有限公司。实施例1:本实施例中,采用的硫化体系为过氧化物DCP和助交联剂TAIC组成,硫化活性剂由氧化锌和硬脂酸配合使用,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP1.0份。本实施例所述耐高温耐磨NBR橡胶衬板,其制备步骤:1.先将NBR在开炼机上薄通数次使之混合均匀,然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂,混合均匀后加入炭黑和增塑剂LNBR,最后加入DCP和TAIC;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;2.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用。3.将步骤2中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用硫化仪测定t10和t90;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR硫化胶,用于测定力学性能。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;磨耗性能测试,按GB/T1689-2014进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行;老化性能测试按照GB/T3512-2014执行,老化条件为160℃×72h。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表1、表2所示。实施例2:本实施例与实施例1的区别在于改变了硫化体系中DCP的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP1.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表1、表2所示。实施例3:本实施例与实施例1的区别在于改变了硫化体系中DCP的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.0份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表1、表2所示。实施例4:本实施例与实施例1的区别在于改变了硫化体系中DCP的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表1、表2所示。实施例5:本实施例与实施例1的区别在于改变了硫化体系中DCP的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP3.0份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表1、表2所示。实施例6:本实施例与实施例1的区别在于改变了增塑剂LNBR的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶5.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐磨NBR橡胶衬板,其制备步骤:1.先将NBR在开炼机上薄通数次使之混合均匀,然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂,混合均匀后加入炭黑和增塑剂LNBR,最后加入DCP和TAIC;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;2.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用。3.将步骤2中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用硫化仪测定t10和t90;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR硫化胶,用于测定力学性能。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;磨耗性能测试,按GB/T1689-2014进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行;老化性能测试按照GB/T3512-2014执行,老化条件为150℃×72h。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表3、表4所示。实施例7:本实施例与实施例1的区别在于改变了增塑剂LNBR的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶5.5份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表3、表4所示。实施例8:本实施例与实施例1的区别在于改变了增塑剂LNBR的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表3、表4所示。实施例9:本实施例与实施例1的区别在于改变了增塑剂LNBR的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.5份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表3、表4所示。实施例10:本实施例与实施例1的区别在于改变了增塑剂LNBR的用量,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶7.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表3、表4所示。实施例11:本实施例与实施例1的区别在于改变了防老剂的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MCSF-982.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐磨NBR橡胶衬板,其制备步骤:1.先将NBR在开炼机上薄通数次使之混合均匀,然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂,混合均匀后加入炭黑和增塑剂LNBR,最后加入DCP和TAIC;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;2.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用。3.将步骤2中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用硫化仪测定t10和t90;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR硫化胶,用于测定力学性能。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;磨耗性能测试,按GB/T1689-2014进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行;老化性能测试按照GB/T3512-2014执行,老化条件为150℃×72h。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表5、表6所示。实施例12:本实施例与实施例1的区别在于改变了防老剂的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC、4010NA各1.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表5、表6所示。实施例13:本实施例与实施例1的区别在于改变了防老剂的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC、4020各1.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表5、表6所示。实施例14:本实施例与实施例1的区别在于改变了防老剂的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC、RD各1.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表5、表6所示。实施例15:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N23455份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐磨NBR橡胶衬板,其制备步骤:1.先将NBR在开炼机上薄通数次使之混合均匀,然后加入氧化锌、硬脂酸、防老剂,混合均匀后加入炭黑和增塑剂LNBR,最后加入DCP和TAIC;之后将混炼胶打包10次,混合均匀下片,停放24小时待用;2.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用。3.将步骤2中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时用硫化仪测定t10和t90;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR硫化胶,用于测定力学性能。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;磨耗性能测试,按GB/T1689-2014进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行;老化性能测试按照GB/T3512-2014执行,老化条件为150℃×72h。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。实施例16:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N11510份,N23445份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。实施例17:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N11520份,N23435份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。实施例18:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N11530份,N23425份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。实施例19:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N11540份,N23415份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。实施例20:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N11550份,N2345份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。实施例21:本实施例与实施例1的区别在于改变了炭黑的种类,具体配方为:NBR100份,氧化锌4.0份,硬脂酸1.5份,古马隆5.0份,液体丁腈橡胶6.0份,N11555份,反应性防老剂MC2.0份,TAIC1.6份,DCP2.5份。本实施例所述耐高温耐热NBR橡胶衬板,其硫化胶的测试结果见表7、表8所示。表1测试项目抗拉强度/MPa断裂伸长率/%硬度/邵A实施例19.285570实施例215.262970实施例322.958569实施例423.650272实施例521.860068表2磨耗/(cm3/1.61km)实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5老化前0.2260.1660.1530.0980.154老化后0.1840.0950.0920.0490.104表3测试项目抗拉强度/MPa断裂伸长率/%硬度/邵A实施例122.374260实施例221.576462实施例323.770264实施例418.970962实施例520.774660表4磨耗/(cm3/1.61km)实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5老化前0.1770.1560.1070.1090.236老化后0.1070.0640.0420.0470.106表5测试项目抗拉强度/MPa断裂伸长率/%硬度/邵A实施例121.633965实施例221.934563实施例322.430566实施例424.729768表6磨耗/(cm3/1.61km)实施例1实施例2实施例3实施例5老化前0.1090.1270.1210.154老化后0.0720.0800.0830.066表7测试项目抗拉强度/MPa断裂伸长率/%硬度/邵A实施例122.471069实施例223.261772实施例324.351473实施例422.762675实施例524.764076实施例624.163075实施例725.953272表8磨耗/(cm3/1.61km)实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7老化前0.1640.2030.1260.2530.1390.1730.201老化后0.1430.1260.1030.1580.0970.0590.034当前第1页1 2 3 
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