一种橡胶耐磨助剂配方及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及橡胶助剂，更具体地说，它涉及一种橡胶耐磨助剂配方及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作 用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转 变温度低，分子量往往很大，大于几十万。
[0003] -般仅仅经过硫化就使用的橡胶，其耐磨性较差，很容易发生磨损，使用寿命较 短。改善橡胶的耐磨性的方法有两种，第一种是直接改变橡胶内部结构，达到耐磨效果，但 是这种方法成本较高，且生产出来的橡胶制品也相对比较单一。第二种方法是常用的方法， 在橡胶硫化时添加助剂，一般通过直接添加偶联剂达到增强耐磨性能，得到较好的效果耐 磨效果。
[0004] 但是，直接通过添加偶联剂，其分散性较差，很容易发生团聚，造成局部耐磨性好， 以及局部耐磨性差的效果，并且偶联剂的价格较高，不适宜大批量添加。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本实发明的目的在于提供一种能够减少成本、分散性 好的橡胶耐磨助剂。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： 一种橡胶耐磨助剂配方，包括下列重量份的组分构成： 有机硅：20~40份， 白炭黑：15~30份， 聚乙稀錯：〇~10份， 乙丙橡胶：2~15份， 纳米碳酸1丐：5~15。
[0007] 优选配方为，包括下列重量份的组分构成： 有机硅：20~30份， 白炭黑：1〇~25份， 聚乙稀錯：5~8份， 乙丙橡胶：5~10份， 纳米碳酸1丐：5~10。
[0008] 进一步优选为，包括下列重量份的组分构成： 有机硅：25份， 白炭黑：20份， 聚乙烯蜡：4份， 乙丙橡胶：5份， 纳米碳酸钙：6。
[0009] 其中有机硅为硅烷偶联剂，并且该硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅）丙基]四 硫化物，用于增加橡胶的耐磨性的主体基料，通过加入白炭黑，能够提尚硅烷偶联剂的在橡 胶制品中的分散性，使其能够橡胶制品的各个部位的耐磨性都能够得到提高，而不是局部 提尚耐磨性。
[0010] 其中乙丙橡胶选用三元乙丙橡胶或二元乙丙橡胶。由于三元乙丙橡胶或二元乙 丙橡胶的性价比高，生胶密度小，是生胶密度最轻的常用橡胶，且可大量填充以降低胶料成 本。并且对硅烷偶联剂的相容性好，使得硅烷偶联剂能够均匀混合于三元乙丙橡胶或二元 乙丙橡胶中，同时，由于其密度较小，从而其流动性较好，能够均匀分布在橡胶制品中，从而 使得硅烷偶联剂能够均匀分布在橡胶制品中。
[0011] 聚乙烯蜡本身具有润滑性，能够减少橡胶制品表面的摩擦，因而能够使得提高橡 胶制品的耐磨性，同时其润滑性能也作用于三元乙丙橡胶或二元乙丙橡胶，使得硅烷偶联 剂在橡胶制品中的分散性能更好。
[0012] 纳米碳酸钙在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性，具有良好的半补强 作用。
[0013] 并通过如下方法进行生产： 步骤一：将有机硅、白炭黑、聚乙烯蜡、乙丙橡胶、纳米碳酸钙按照比例进行充分混合； 步骤二：将混合物放入密炼机中进行密炼，密炼温度控制在80~100°C; 步骤三：将密炼完成的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，其中双螺杆挤出机前段温 度为50~75°C，中段温度为55~80°C，末段温度为85~100 °C。
【具体实施方式】
[0014] 在主要提供耐磨性能的物质中选用硅烷偶联剂，并且该硅烷偶联剂为 双-[γ-(三乙氧基硅）丙基]四硫化物，用于增加橡胶的耐磨性的主体基料，通过加入白 炭黑，能够提高硅烷偶联剂的在橡胶制品中的分散性，使其能够橡胶制品的各个部位的耐 磨性都能够得到提高，而不是局部提高耐磨性。
[0015] 其中乙丙橡胶选用三元乙丙橡胶或二元乙丙橡胶。由于三元乙丙橡胶或二元乙 丙橡胶的性价比高，生胶密度小，是生胶密度最轻的常用橡胶，且可大量填充以降低胶料成 本。并且对硅烷偶联剂的相容性好，使得硅烷偶联剂能够均匀混合于三元乙丙橡胶或二元 乙丙橡胶中，同时，由于其密度较小，从而其流动性较好，能够均匀分布在橡胶制品中，从而 使得硅烷偶联剂能够均匀分布在橡胶制品中。
[0016] 聚乙烯蜡本身具有润滑性，能够减少橡胶制品表面的摩擦，因而能够使得提高橡 胶制品的耐磨性，同时其润滑性能也作用于三元乙丙橡胶或二元乙丙橡胶，使得硅烷偶联 剂在橡胶制品中的分散性能更好。
[0017] 纳米碳酸钙在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性，具有良好的半补强 作用。
[0018] 助剂母料一配方： 有机硅：25g， 白炭黑：20g， 聚乙稀錯：4g， 三元乙丙橡胶：5g， 纳米碳酸妈：6g。
[0019] 助剂母料二配方： 有机硅：30g， 白炭黑：22g， 聚乙稀錯：4g， 二元乙丙橡胶：8g， 纳米碳酸妈：5g。
[0020] 生产方法为： 步骤一：将有机硅、白炭黑、聚乙烯蜡、乙丙橡胶、纳米碳酸钙按照比例进行充分混合； 步骤二：将混合物放入密炼机中进行密炼，密炼温度控制在80~100°C; 步骤三：将密炼完成的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，其中双螺杆挤出机前段温 度为50~75 °C，中段温度为55~80 °C，末段温度为85~100 °C。
[0021] 从而得到耐磨助剂母料。
[0022] 胶料上选用康达白色试料（无促进剂）试DM80橡胶。
[0023] 其中试验对象分成五组， 第一组外原始胶料不添加任何助剂； 第二组为每千克胶料中添加10克耐磨助剂母料； 第三组为每千克胶料中添加5克耐磨助剂母料； 第四组为每千克胶料中添加10克Si-69硅烷偶联剂； 第五组为每千克胶料中添加5克Si-69硅烷偶联剂。
[0024] 将上述五组试验对象通过DIN耐磨耗测试，得出的试验数据如下表所示。
[0025]
DIN值为磨损值，其数值越高，代表磨损度越高。通过上表可以得出，在随着硫化时间延 长，橡胶的耐磨性会逐渐变差，通过加入Si-69硅烷偶联剂能够在长时间硫化条件下增强 胶料的耐磨性，但是与本发明所制备的耐磨助剂母料一和母料二相比，通过本发明的耐磨 助剂母料能够更好地加强胶料的耐磨性能。
[0026] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种橡胶耐磨助剂配方，包括下列重量份的组分构成： 有机硅：20~40份， 白炭黑：15~30份， 聚乙稀錯：〇~10份， 乙丙橡胶：2~15份， 纳米碳酸1丐：5~15。2. 根据权利要求1所述的一种橡胶耐磨助剂配方，其特征在于，包括下列重量份的组 分构成： 有机硅：20~30份， 白炭黑：1〇~25份， 聚乙稀錯：5~8份， 乙丙橡胶：5~10份， 纳米碳酸1丐：5~10。3. 根据权利要求1所述的一种橡胶耐磨助剂配方，其特征在于：包括下列重量份的组 分构成： 有机硅：25份， 白炭黑：20份， 聚乙烯蜡：4份， 乙丙橡胶：5份， 纳米碳酸钙：6。4. 根据权利要求1或2或3所述的一种橡胶耐磨助剂配方，其特征在于：所述有机硅 为硅烷偶联剂。5. 根据权利要求4所述的一种橡胶耐磨助剂配方，其特征在于：所述硅烷偶联剂为 双-[γ-(三乙氧基硅）丙基]四硫化物。6. 根据权利要求1或2或3所述的一种橡胶耐磨助剂配方，其特征在于：所述乙丙橡 胶为三元乙丙橡胶或二元乙丙橡胶。7. 根据权利要求1所述的橡胶耐磨助剂配方的制造方法，其特征在于： 步骤一：将有机硅、白炭黑、聚乙烯蜡、乙丙橡胶、纳米碳酸钙按照比例进行充分混合； 步骤二：将混合物放入密炼机中进行密炼，密炼温度控制在80~100°C; 步骤三：将密炼完成的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，其中双螺杆挤出机前段温 度为50~75 °C，中段温度为55~80 °C，末段温度为85~100 °C。
【专利摘要】本发明公开了一种橡胶耐磨助剂配方及其生产方法，包括下列重量份的组分构成：有机硅：20~40份，白炭黑：15~30份，聚乙烯蜡：0~10份，乙丙橡胶：2~15份，纳米碳酸钙：5~15。通过该配方制作的耐磨助剂母料，加入到橡胶中能有效提高橡胶的耐磨性能。
【IPC分类】C08L23/06, C08K3/26, C08K5/548, C08L21/00, C08K3/36, C08L23/16, B29C47/92
【公开号】CN105273276
【申请号】CN201510789661
【发明人】章兴武
【申请人】永嘉县伟诚橡胶工贸有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月17日