一种高耐磨氯丁橡胶的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及橡胶复合材料领域领域，具体涉及一种硫调型氯丁橡胶配方，采用该 配方制备的氯丁橡胶复合材料具有良好的加工安全性和优异的耐磨性。
【背景技术】：
[0002] 氯丁橡胶以氯丁二烯为单体通过自由基乳液聚合而成。氯丁橡胶大分子链上有 97. 5%的Cl原子直接连接在双键碳原子上，Cl原子的吸电性使双键变得活泼，所以氯丁橡 胶分子链结构上虽然有双键但是不能采用硫磺硫化。通用型氯丁橡胶分为硫调型和非硫调 型两种，硫调型氯丁橡胶硫化时可以不需要促进剂，非硫调型氯丁橡胶需配合促进剂。氯丁 橡胶因其结构特点，使得氯丁橡胶具有优异的力学性能、耐光照及耐老化性能。自从2004 年石墨烯被发现以来，石墨烯/橡胶复合材料的制备成为橡胶领域研究工作者的研究热 点。石墨稀作为一种新型的非石油依赖性填料较炭黑、白炭黑表现出明显的优势，石墨稀大 尺寸结构不仅可以赋予氯丁橡胶优异的力学强度及良好的耐磨性和阻隔性能，同时石墨烯 还可以吸附橡胶硫化剂，改善氯丁橡胶硫化过程中易焦烧的技术难题。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的是为了提供一种高耐磨氯丁橡胶配方，不仅解决氯丁橡胶复合材料 耐磨性差的问题，而且利用石墨烯大尺寸片层结构可以吸附硫化剂，延长焦烧时间，改善氯 丁橡胶的加工安全性，采用本配方制备的氯丁橡胶复合材料具有优异的力学性能，同时还 具备较低的压缩永久变形性能和良好的耐磨性能等特点。
[0004] 为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种高耐磨氯丁橡胶配方，其特征包 括以下以质量的原料组分
[0005] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 0.1~20 炭黑 5~100 白炭黑 5~100 硅烷偶联剂 0~10 氧化锌 1~5 氧化镁 1~5 硬脂酸 1~5 防老剂 1~1() 增塑剂 0~20
[0006] 首先采用乳液复合将石墨烯预分散在硫调型氯丁橡胶中，随后将氯丁橡胶中放入 橡胶炼胶机中混炼2min，随后加入防老剂、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂、增塑剂混炼 IOmin ;最后加入氧化锌、氧化镁混炼3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡胶混 炼胶，硫化并测试性能。
[0007] 最后加入氧化锌、氧化镁混炼3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡胶混 炼胶，硫化并测试性能。
[0008] 本发明所述原料组分中氯丁橡胶为硫调型氯丁橡胶。
[0009] 本发明所述原料组分中炭黑可以为超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐磨炭黑，快压出 炭黑，通用炭黑，半补强炭黑。
[0010] 本发明所述原料组分中白炭黑可以为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑。
[0011] 本发明所述原料组分中硅烷偶联剂可以为Si69、Si747、KH550、KH560、KH570。
[0012] 本发明所述原料组分中防老剂可以为胺类防老剂，酚类防老剂。
[0013] 本发明所述原料组分中增塑剂可以为石油系增塑剂，煤焦油系增塑剂，合成增塑 剂。
【具体实施方式】：
[0014] 为体现配方中石墨烯对硫调型氯丁橡胶力学性能的提高及对加工安全性的改善， 故采用对比例1 (不添加石墨烯）与实施例1对比，下面结合对比例和实施例对发明作进一 步说明
[0015] 对比例1 :
[0016] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨燦 0: 炭黑 N234 100 沉淀法白炭黑 5 氧化锌 5 氧化镁 4 硬脂酸 2 防老剂40IONA 2： 防老剂4020 1 邻苯二甲酸二丁酯 5
[0017] 实施例1 :
[0018] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 0.1 炭黑 N234 100 沉淀法白炭黑 5 氧化锌 5 氧化镁 4 硬脂酸 % 防老剂4010NA 2： 防老剂4020 1 邻苯二甲酸二丁酯 5
[0019] 实施例2:
[0020] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 2:0 炭黑NllO 5 炭黑330 5
[0021] 沉淀法白炭黑 100 偶联剂Si69 5: 氧化锌 5: 氧化镁 5: 硬脂酸 1 防老剂RD 0.5 防老剂AW 0 5
[0022] 实施例3 :
[0023] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 5 炭黑N550 5 炭黑N234 5 气相法白炭黑 齡 偶联剂KH570 4 氧化锌 1 氧化镁 5 硬脂酸 5 防老剂D 4 防老剂40IONA 6 芳烃油 2 石蜡 毯
[0024] 实施例4 :
[0025] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨稀^ 10 炭黑NllO 30 炭黑 N550 2:0 沉淀法白炭黑 40: 偶联剂Si747 2 氧化锌 5
[0026] 氧化镁 2 硬脂酸 3 防老剂4010NA 5 芳烃油 20
[0027] 实施例5 :
[0028] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 15_ 炭黑N234 40 炭黑N660 40 气相法白炭黑 20 偶联剂KH560 1 氧化锌 2 氧化镁 3 硬脂酸 5 防老剂264 6 古马隆树脂 10:
[0029] 实施例6 :
[0030] 组分 质量份数 硫调型氯丁橡胶 100 石墨烯 1:0 炭黑N660 60 气相法白炭黑 20 氧化锌 4 氧化镁 5 硬脂酸 3 防老剂4010NA 5 防老剂RD 5 芳烃油 1:0
[0031] 对比例与实施例中石墨烯/氯丁橡胶复合材料的制备工艺将石墨烯采用乳液复 合方法预分散在硫调型氯丁橡胶中，随后将石墨烯/氯丁橡胶中放入橡胶炼胶机中混炼 2min，随后加入防老剂、硬脂酸、炭黑、白炭黑、硅烷偶联剂、增塑剂混炼lOmin，最后加入氧 化锌、氧化镁混炼3min，最后得到石墨烯-炭黑-白炭黑/氯丁橡胶混炼胶，硫化并测试性 能。
[0032] 实施例与对比例中硫调型氯丁橡胶复合材料性能对比如下：
[0033]
[0034] 以上已对本发明中性能较佳实施例进行了详细说明，但本发明并不局限于所述实 施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同的变型 或替换，本方法中的炭黑仍可采用其它填料如白炭黑、蒙脱土、陶土等，硅烷偶联仍可采用 钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂替代，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限 定的范围内。
【主权项】
1. 一种高耐磨氯下橡胶，其特征在于：W氯下橡胶质量份数为100为基准，氯下橡胶复 合材料中各组分的质量份数如下： 组分 质量份数 硫调型氯下樣駭 100 石墨稀 0.1~20 炭黑 5~100 白炭黑 5~.100 娃倪偶联剂 0~10 氧化锋 1~5 氧化镑 1…5 硬脂酸 ?~5 防老剂 1~?Ο 增塑剂 （?狂。2. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：所述炭黑为超耐炭黑，中超耐磨炭黑，高耐 磨炭黑，快压出炭黑，通用炭黑或者半补强炭黑。3. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：白炭黑为沉淀法白炭黑或者气相法白炭黑。4. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：硅烷偶联剂为Si69、Si747、K册50、Κ册60或 Κ册 70。5. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：防老剂为胺类防老剂或酪类防老剂。6. 根据权利要求1所述橡胶，其特征在于：增塑剂为石油系增塑剂，煤焦油系增塑剂或 合成增塑剂。
【专利摘要】一种高耐磨氯丁橡胶涉及橡胶复合材料制备技术领域，具体涉及一种硫调型氯丁橡胶配方，采用该配方制备氯丁橡胶复合材料具有良好的加工安全性和优异的耐磨性。本发明在配方中引入大片层结构石墨烯与炭黑、白炭黑并用补强氯丁橡胶，石墨烯加入不仅对赋予氯丁橡胶优异的力学性能，同时石墨烯大片层结构吸附硫化剂，延长焦烧期，改善加工安全性，从而制备高性能氯丁橡胶复合材料，采用该配方制备的氯丁橡胶制品不仅可以满足产品性能要求，同时有效延长氯丁橡胶制品实际使用寿命，实现较大的工业价值和效益。
【IPC分类】C08K3/04, C08K5/09, C08K3/36, C08K13/02, C08L11/00, C08K3/22
【公开号】CN105400024
【申请号】CN201510907487
【发明人】刘力, 许宗超, 温世鹏, 张立群, 卢咏来, 冯予星, 廖坤, 张继阳, 杨云河, 董志鹏
【申请人】北京化工大学, 北京北化新橡特种材料科技股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月10日