一种高耐冲击的橡胶材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种高耐冲击的橡胶材料。
【背景技术】
[0002]橡胶材料是一种在大变形下能迅速恢复形变的高分子材料，它是国民经济的重要基础产业之一，为人们日常生活中不可或缺的日用、医用提供轻工橡胶产品；为采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件，应用十分广泛。近年来，橡胶工业的迅速发展，对橡胶制品提出了更高的要求，橡胶材料必须向着功能化、精细化和多元化的方向发展。传统的单一橡胶材料已不能完全满足迅速发展的使用要求。橡胶属于弹性体缺乏结晶能力，分子间作用力小，自由体积大，所以其强度、硬度、耐磨及疲劳等性能不高，所以要对橡胶经过补强，提高其性能。橡胶工业最传统的补强剂一直是炭黑和白炭黑，虽然具有一定的补强作用，但是这两种补强剂都具有很低的视密度，在向橡胶中添加时，极易产生飞扬，加工污染性重，同时加工时间长，混炼能耗大，且炭黑补强制品为单一的黑色，而且这两种补强剂很难赋予制品更高的硬度、更好的耐透气性等等。
[0003]石墨是一种层状材料，具有优良的润滑性能，在剥离状态下拥有非常高的形状系数，石墨是比强度最高的材料之一，而且拥有独特的功能特性，如导电性和导热性等，并且成本低，作为橡胶的增强材料能够提高其摩擦学性能，但是由于石墨材料本身的惰性性质及其层片间具有的范德华力，直接的加入到橡胶中会大大降低其机械性能，降低使用寿命。ο
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高耐冲击的橡胶材料。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高耐冲击的橡胶材料，由以下重量份的原料制备制成:氯化聚乙烯6-8、发泡蛭石
13-15、防老剂4010ΝΑ1-2、氢化蓖麻油3_4、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3_4、十二烷基硫酸钠0.7-1、液体丁腈橡胶42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡胶52-60、丁苯橡胶20-25、白泡石粉5-7、碳化硼8-10、硬脂酸镉3_4、氧化镧1_2、过氧化苯甲酰0.5-0.7、双季戊四醇酯4-5。
[0006]所述一种高耐冲击的橡胶材料，由下列具体步骤制备制成:
(1)将发泡蛭石、碳化硼和氢化蓖麻油研磨分散均匀，再将氯化聚乙烯加热至熔融喷涂在混合物表面，冷却后研磨分散备用；
(2)将聚丙烯腈加到二甲基亚砜溶液中，进行搅拌打浆，浓度控制在16-18%，再加入甲基丙烯酸混合搅拌均匀，将石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥，按照固液比1:5-7加入去离子水，再加入十二烷基硫酸钠继续超声搅拌均匀，取其上清液加到聚丙烯腈溶液中，室温下搅拌2-3h，经过滤、静置脱泡、纺丝、碳化得到聚丙烯腈复合纤维；
(3)将步骤(3)制得复合纤维短切后和步骤(1)制备的产物、液体丁腈橡胶混合，再加Λ lwt%的氯化钙水溶液进行絮凝，经洗涤并在鼓风干燥箱中于50-70° C下干燥24-30h，冷却后备用；
(4)将丁腈橡胶和丁苯橡胶加到密炼机中，升温至90-100° C，以100-200r/min的速度密炼3-5min，加入步骤(3)制备的产物、硬脂酸镉和过氧化苯甲酰，升温至120-140° C，以400-600r/min的速度密炼10_15min，再加入其余剩余物质以200_400r/min的速度密炼5-7min，薄通4_6次，得到橡胶材料。
[0007]本发明的优点是:本发明采用具有比强度高、导热、导电和减磨性能好的石墨作为增强材料，因直接加到橡胶中会大大降低机械性能，降低使用寿命，本发明将石墨加到聚丙烯腈的纺丝液中，通过纺丝、氧化、炭化的方式得到石墨负载的聚丙烯腈碳纤维，通过液体丁腈橡胶吸附附着在其表面，防止了过度的聚集，然后共混共沉得到橡胶母粒，再和生胶混炼得到的橡胶材料具有优良的强度、抗疲劳性、导热、减磨、耐腐蚀等特性，添加的经处理的发泡蛭石、碳化硼能够增强橡胶的防火、绝缘、耐冲击、耐候、强度、高温稳定等性能，本发明具有优异的耐候性，耐冲击，阻燃耐高温等性能，热膨胀率和吸水变化率小，使用寿命长，值得推广。
【具体实施方式】
[0008]—种高耐冲击的橡胶材料，由以下重量份(公斤)的原料制备制成:氯化聚乙烯6、发泡蛭石13、防老剂4010NA1、氢化蓖麻油3、聚丙烯腈24、石墨12、粉煤灰微珠3、十二烷基硫酸钠0.7、液体丁腈橡胶42、甲基丙烯酸0.6、丁腈橡胶52、丁苯橡胶20、白泡石粉5、碳化硼8、硬脂酸镉3、氧化镧1、过氧化苯甲酰0.5、双季戊四醇酯4。
[0009]所述一种高耐冲击的橡胶材料，由下列具体步骤制备制成:
(1)将发泡蛭石、碳化硼和氢化蓖麻油研磨分散均匀，再将氯化聚乙烯加热至熔融喷涂在混合物表面，冷却后研磨分散备用；
(2)将聚丙烯腈加到二甲基亚砜溶液中，进行搅拌打浆，浓度控制在16%，再加入甲基丙烯酸混合搅拌均匀，将石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥，按照固液比1:5加入去离子水，再加入十二烷基硫酸钠继续超声搅拌均匀，取其上清液加到聚丙烯腈溶液中，室温下搅拌2h，经过滤、静置脱泡、纺丝、碳化得到聚丙烯腈复合纤维；
(3)将步骤(3)制得复合纤维短切后和步骤(1)制备的产物、液体丁腈橡胶混合，再加入lwt%的氯化钙水溶液进行絮凝，经洗涤并在鼓风干燥箱中于50 ° C下干燥24h，冷却后备用;
(4)将丁腈橡胶和丁苯橡胶加到密炼机中，升温至90°C，以lOOr/min的速度密炼3min，加入步骤(3)制备的产物、硬脂酸镉和过氧化苯甲酰，升温至120° C，以400r/min的速度密炼lOmin，再加入其余剩余物质以200r/min的速度密炼5min，薄通4次，得到橡胶材料。
[0010]按照实施例制备的橡胶材料对其进行性能测试，结果如下:
硬度(A):55，拉伸强度(MPa):3.4，100%定伸应力(MPa):1.7，断裂伸长率(％):487，扯断永久变形(％):7，撕裂强度(KN/m):34.9，摩擦系数:0.8，体积磨损量(mm3):6.8。
【主权项】
1.一种高耐冲击的橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成:氯化聚乙烯6-8、发泡蛭石13-15、防老剂4010NA1-2、氢化蓖麻油3_4、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸钠0.7-1、液体丁腈橡胶42-55、甲基丙烯酸0.6_1、丁腈橡胶52-60、丁苯橡胶20-25、白泡石粉5_7、碳化硼8_10、硬脂酸镉3_4、氧化镧1_2、过氧化苯甲酰0.5-0.7、双季戊四醇酯4-5。2.根据权利要求1所述一种高耐冲击的橡胶材料，其特征在于，由下列具体步骤制备制成: (1)将发泡蛭石、碳化硼和氢化蓖麻油研磨分散均匀，再将氯化聚乙烯加热至熔融喷涂在混合物表面，冷却后研磨分散备用； (2)将聚丙烯腈加到二甲基亚砜溶液中，进行搅拌打浆，浓度控制在16-18%，再加入甲基丙烯酸混合搅拌均匀，将石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥，按照固液比1:5-7加入去离子水，再加入十二烷基硫酸钠继续超声搅拌均匀，取其上清液加到聚丙烯腈溶液中，室温下搅拌2-3h，经过滤、静置脱泡、纺丝、碳化得到聚丙烯腈复合纤维； (3)将步骤(3)制得复合纤维短切后和步骤(1)制备的产物、液体丁腈橡胶混合，再加入lwt%的氯化钙水溶液进行絮凝，经洗涤并在鼓风干燥箱中于50-70° C下干燥24-30h，冷却后备用； (4)将丁腈橡胶和丁苯橡胶加到密炼机中，升温至90-100°C，以100-200r/min的速度密炼3-5min，加入步骤(3)制备的产物、硬脂酸镉和过氧化苯甲酰，升温至120-140° C，以400-600r/min的速度密炼10_15min，再加入其余剩余物质以200_400r/min的速度密炼5-7min，薄通4_6次，得到橡胶材料。
【专利摘要】本发明公开了一种高耐冲击的橡胶材料，由以下重量份的原料制备制成：氯化聚乙烯6-8、发泡蛭石13-15、防老剂4010NA1-2、氢化蓖麻油3-4、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸钠0.7-1、液体丁腈橡胶42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡胶52-60、丁苯橡胶20-25、白泡石粉5-7、碳化硼8-10、硬脂酸镉3-4、氧化镧1-2、过氧化苯甲酰0.5-0.7、双季戊四醇酯4-5；本发明具有优异的耐候性，耐冲击，阻燃耐高温等性能，热膨胀率和吸水变化率小，使用寿命长，值得推广。
【IPC分类】C08K7/06, C08K13/06, C08K3/38, C08K5/098, C08L9/06, C08K7/26, C08K5/14, C08L91/00, C08K9/04, C08J3/22, C08L9/02
【公开号】CN105400008
【申请号】CN201510889021
【发明人】张庆
【申请人】安徽创奇乐智能游乐设备有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月2日