一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮。
【背景技术】
[0002]无心磨床又称为无心外圆磨床，工件支承在橡胶导轮与拖架之间，由橡胶导轮驱动工件旋转，随着现代科学技术的高速发展，机械加工精度和生产效率大幅提高，传统的橡胶导轮已远远满足不了现代机械磨削行业的高质量需求，目前市场上的橡胶导轮硬度在中硬范围，不适宜硬质合金的磨削，另外在高温条件下高硬度工件通过时，会对橡胶导轮留下划痕，费财费力。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮，硬度高，耐高温，耐磨损，表面光滑，力学性能优异，使用寿命长。
[0004]本发明提出的一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括:天然橡胶28?50份，三元乙丙橡胶20?40份，丁苯橡胶5?18份，氧化锌1.5?3.5份，硫磺1.8?2.6份，过氧化二异丙苯0.8?1.8份，促进剂CZ 0.8?1.9份，促进剂MZ 0.5?1.5份，促进剂Η 1?1.6份，改性环氧树脂25?35份，改性四氧化三铁30?50份，白炭黑20?45份，滑石粉4?12份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5?2.5份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1?1.8份，己内酰胺0.5?2.5份，纳米玻璃纤维8?19份，石墨稀8?18份，高岭土8?17份，硬脂酸
0.5?1.7份，歧化松香0.5?1.8份，煤焦油0.5?1.8份，古马隆0.5?1.8份，防老剂264 0.8?1.4份，防老剂RD 0.8?1.4份，防老剂WH-02 0.8?1.4份。
[0005]优选地，所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8?14份六水合三氯化铁、40?80份乙二醇混合均匀，加入10?20份乙酸铵搅拌30?80min，送入水热反应釜中，220?250°C反应10?16h，冷却，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入80?110份浓度为11?13mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散25?55min，加热至70?88°C，加入5?15份石錯搅拌18?29min，冷却，静置0.5?
2.5天，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入50?90份氯仿混合超声35?55min，离心分散，再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理，离心分散，向所得固体中加入80?110份浓度为2.5?5wt%的草酸震荡30?60min，离心分散，洗涤，干燥，得到改性四氧化三铁。
[0006]优选地，所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50?120份水性环氧树脂乳液、5?12份邻苯二甲酸二丁酯、50?100份去离子水、0.5?1.5份间苯二酚、0.5?1.5份氯化铵进行搅拌，搅拌速度为1200?1600r/min，搅拌时间为30?65min，得到水包油预制料；
按重量份将15?35份尿素、8?16份浓度为30?40wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至10?11，加热至90?96°C搅拌lh，送入由10?20份水包油预制料、5?9份浓度为ο.5?lmol/L盐酸组成的混合液中，搅拌2?7h，过滤，洗涤，干燥，得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5?1.2份顺丁烯二酸酐、60?100份去离子水、0.8?1.6份间苯二酸、0.5?1.5份氯化钱进行搅拌，搅拌速度为1000?1300r/min，搅拌时间为20?40min，送入由8?13份水包油预制料、1.5?2.5份浓度为0.5?1.2mol/L盐酸组成的混合液中，搅拌1.5?3.5h，过滤，洗涤，干燥，得到改性环氧树脂。
[0007]优选地，天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氧化锌的重量比为40?44:30?35:10 ?14:2 ?2.6。
[0008]优选地，改性环氧树脂、改性四氧化三铁的重量比为28?30:40?44。
[0009]优选地，改性环氧树脂、改性四氧化三铁、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺的重量比为28?30: 40?44: 2?2.3:1.2?1.5:1?1.6。
[0010]优选地，所述的耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括:天然橡胶40?44份，三元乙丙橡胶30?35份，丁苯橡胶10?14份，氧化锌2?2.6份，硫磺2.2?2.4份，过氧化二异丙苯1?1.4份，促进剂CZ 1.2?1.6份，促进剂MZ 1?1.2份，促进剂Η 1?
1.2份，改性环氧树脂28?30份，改性四氧化三铁40?44份，白炭黑30?36份，滑石粉8?10份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷2?2.3份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.2?1.5份，己内酰胺1?1.6份，纳米玻璃纤维12?15份，石墨烯12?15份，高岭土12?15份，硬脂酸1.2?1.5份，歧化松香1.3?1.6份，煤焦油0.8?1.2份，古马隆1.3?1.5份，防老剂264 1.1?1.3份，防老剂RD 1.1?1.3份，防老剂WH-02 1.1?1.3份。
[0011]本发明中，三元乙丙橡胶主链饱和，耐老化性好，侧链中含不饱和双键，密度小，填充度高，天然橡胶主链有一个侧甲基，容易发生重排，耐热性不好，丁苯橡胶耐磨、耐热、耐老化，但粘着性差，变形率大，通过采用氧化锌、硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂CZ、促进剂ΜΖ、促进剂Η组成的硫化体系硫化，使本发明耐高温，硬度高，耐磨损性好，耐老化性能极为优异;采用白炭黑、滑石粉、纳米玻璃纤维、石墨烯、高岭土发生协同作用，填充性好，与改性环氧树脂、改性四氧化三铁、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺有机结合，使本发明密度极高，可有效避免出现气孔现象，大大提高使本发明光滑度。
[0012]而改性四氧化三铁独特的内部空腔结构，壳层厚薄适中，结构稳定，具有良好的流动性与机械强度，独特的机构不仅可容纳原料中其余组分，而且允许大分子的释放，与原料中白炭黑、滑石粉、纳米玻璃纤维、石墨烯、高岭土产生协同作用，使本发明不仅耐磨损，冲击强度、刚性、拉伸强度及硬度大，而且收缩率小，使本发明使用寿命长。
[0013]改性环氧树脂通过双层包膜，水包油预制料外层通过包覆形成水包油单包覆预制料，再次在水包油单包覆预制料外进行包覆得到改性环氧树脂，使本发明在受到高温挤压时破裂，内层水性环氧树脂乳液可与固化剂反应，对裂纹及时修复，耐热稳定性极为优异，使用寿命长，水性环氧树脂乳液在3_氨基丙基三乙氧基硅烷、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、己内酰胺的作用下，与白炭黑、滑石粉、纳米玻璃纤维、石墨烯、高岭土有机结合，即使在极高温下受到挤压破裂，使本发明也可及时修复，而且修复后硬度高；另外改性环氧树脂极高温下破裂时，部分水性环氧树脂乳液可与天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶中双键结合，而且结合力强，使本发明耐磨性、硬度及热稳定性进一步增强，另外反应后产物进一步流入改性四氧化三铁独特的内部空腔结构，物料间相互结合力进一步增强，耐磨、硬度与热稳定性进一步增强，力学性能极为优异，而被改性四氧化三铁包覆的物料极不易被热氧化，使本发明耐老化性能好，使用寿命进一步增强。
[0014]歧化松香、煤焦油、古马隆协同作用可有效降低使本发明弹性，提高塑性，提高成型料粘性，使本发明组织更加均匀，使整体硬度更加一致。歧化松香、煤焦油、古马隆与天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶相互配合，可有效增强天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶的运动性，应力松弛加快，使本发明耐疲劳老化性极好。而歧化松香、煤焦油、古马隆与加入的防老剂264、防老剂RD、防老剂WH-02可产生协同作用，不仅在本发明表层形成保护膜，而且可与引起降解的物质发生反应，可进一步提尚本发明对氧、臭氧、光、热等损害的抵抗能力，防护作用极为优异。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括:天然橡胶28份，三元乙丙橡胶40份，丁苯橡胶5份，氧化锌3.5份，硫磺1.8份，过氧化二异丙苯1.8份，促进剂CZ 0.8份，促进剂MZ 1.5份，促进剂Η 1份，改性环氧树脂35份，改性四氧化三铁30份，白炭黑45份，滑石粉4份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.5份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1份，己内酰胺
2.5份，纳米玻璃纤维8份，石墨烯18份，高岭土8份，硬脂酸1.7份，歧化松香0.5份，煤焦油1.8份，古马隆0.5份，防老剂264 1.4份，防老剂RD 0.8份，防老剂WH-02 1.4份。
[0016]实施例2
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括:天然橡胶50份，三元乙丙橡胶20份，丁苯橡胶18份，氧化锌1.5份，硫磺2.6份，过氧化二异丙苯0.8份，促进剂CZ1.9份，促进剂ΜΖ 0.5份，促进剂Η 1.6份，改性环氧树脂25份，改性四氧化三铁50份，白炭黑20份，滑石粉12份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.8份，己内酰胺0.5份，纳米玻璃纤维19份，石墨稀8份，高岭土 17份，硬脂酸0.5份，歧化松香1.8份，煤焦油0.5份，古马隆1.8份，防老剂264 0.8份，防老剂RD 1.4份，防老剂WH-02 0.8份。
[0017]实施例3
一种耐高温高硬度无心磨床用橡胶导轮，其原料按重量份包括:天然橡胶40份，三元乙丙橡胶35份，丁苯橡胶10份，氧化锌2.6份，硫磺2.2份，过氧化二异丙苯1.4份，促进剂CZ1.2份，促进剂ΜΖ 1.2份，促进剂Η 1份，改性环氧树脂30份，改性四氧化三铁40份，白炭黑36份，滑石粉8份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.3份，单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯1.2份，己内酰胺1.6份，纳米玻璃纤维12份，石墨烯15份，高岭土 12份，硬脂酸1.5份，歧化松香1.3份，煤焦油1.2份，古马隆1.3份，防老剂264 1.3份，防老剂RD 1.1份，防老剂WH-02 1.3份。
[0018]所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8六水合三氯化铁、80份乙二醇混合均匀，加入10份乙酸铵搅拌80min，送入水热反应釜中，220°C反应16h，冷却，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入80份浓度为13mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散25min，加热至88°C，加入5份石蜡搅拌29min，冷却，静置0.5天，磁分离，将磁分离获得的固体进行洗涤，干燥，加入90份氯仿混合超声35min，离心分散，再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理，离心分散，向所得固体中加入110份浓度为2.5wt%的草酸震荡60min，离心分散，洗涤，干燥，得到改性四氧化三铁。
[0019]所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50份水性环氧树脂乳液、12份邻苯二甲酸二丁酯、50份去离子水、1.5份间苯二酸、0.5份氯化钱进行搅拌，搅拌速度为1600r/min，搅拌时间为30min，得到水包油预制料；
按重量份将35份尿素、8份浓度为40wt%的甲醛溶液混合均匀，加入三乙醇胺调节体系pH至10，加热至96°C搅拌lh，送入由10份水包油预制料、9份浓度为0.5mo