一种高性能船舶护舷用橡胶的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种高性能船舶护舷用橡胶。
【背景技术】
[0002]船舶所使用的橡胶材料在维持船舶正常运行方面起到至关重要的作用，橡胶材料必须能抵抗日晒、老化及酸碱侵蚀，且能承受高温、严寒等严酷的气候条件，同时在意外灾害情况下仍能暂时保证其正常运行。橡胶护舷在船舶中的工作环境非常恶劣，既要保证耐磨，耐老化，且又要求具有优异的弹性，很多船东从船舶的安全运行起见，防止船舶护舷所使用的橡胶材料的损坏，经常更换护舷，不仅增大了营运成本，还制约了一些需要连续长时间执行任务的船舶的安全运行。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种高性能船舶护舷用橡胶，耐磨，耐老化，弹性好。
[0004]本发明提出的一种高性能船舶护舷用橡胶，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶20?45份，氯醇橡胶20?45份，辛基酚醛树脂15?25份，ABS树脂8?13份，过氧化二异丙苯
0.5?1.5份，异氰脲酸三烯丙酯1?2份，氧化镁1?3份，改性埃洛石纳米管20?45份，硬质陶土 15?25份，高耐磨炭黑8?13份，石墨烯10?16份，纳米碳酸钙10?16份，偏苯三酸三辛酯0.5?1.8份，古马隆0.5?1.2份，邻苯二甲酸二辛酯0.5?1.2份，抗氧剂264 1?2份，抗氧剂164 1?2份。
[0005]优选地，改性埃洛石纳米管采用如下工艺制备:将邻氯苯胺、对甲苯磺酸、氯苯混合均匀，升高温度至130?140°C，加入巴豆醛回流，减压蒸馏去除溶剂，收集145?150°C/246Pa馏分，加入邻氨基苯甲酸、碘化钾、盐酸混合均匀，加热至91?98°C，加入巴豆醛回流，再加入埃洛石纳米管、白炭黑、丙酮、马来酸酐、γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌，接着加入防老剂ΜΒ、防老剂4010、防老剂RD，氮气保护下搅拌均匀，过滤，洗涤，真空干燥得到改性埃洛石纳米管。
[0006]优选地，改性埃洛石纳米管的制备工艺中，邻氯苯胺、对甲苯磺酸、氯苯的重量比为10?18:0.5?1.2:40?60。
[0007]优选地，改性埃洛石纳米管的制备工艺中，邻氨基苯甲酸、碘化钾、埃洛石纳米管、白炭黑、马来酸酐、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为15?30:1.5?3.5:20?35:2?8:2
?8:1?3ο
[0008]优选地，改性埃洛石纳米管的制备工艺中，防老剂MB、防老剂4010、防老剂RD的重量比为0.5?2.5:0.5?2.5:0.5?2.5。
[0009]优选地，改性埃洛石纳米管采用如下工艺制备:按重量份将10?18份邻氯苯胺、0.5?1.2份对甲苯磺酸、40?60份氯苯混合均勾，升高温度至130?140°C，加入5?15份巴豆醛回流20?40min，减压蒸馏去除溶剂，收集145?150°C/246Pa馏分，加入15?30份邻氨基苯甲酸、1.5?3.5份碘化钾、50?90份浓度为1.5?2.5mol/L的盐酸混合均匀，加热至91?98°C，加入15?35份巴豆醛回流2?8h，再加入20?35份埃洛石纳米管、2?8份白炭黑、60?90份丙酮、2?8份马来酸酐、1?3份γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行搅拌，搅拌温度为55?65°(3，搅拌时间为5?1211，接着加入0.5?2.5份防老剂]\?、0.5?2.5份防老剂4010、0.5?2.5份防老剂RD，氮气保护下继续搅拌14?18h，过滤，洗涤，真空干燥得到改性埃洛石纳米管。
[0010]优选地，改性埃洛石纳米管、三元乙丙橡胶、氯醇橡胶、辛基酚醛树脂、ABS树脂的重量比为30?34:30?35:26?32:18?21:9?12。
[0011]优选地，改性埃洛石纳米管、硬质陶土、高耐磨炭黑、石墨烯、纳米碳酸钙的重量比为30?34:21?23:10?12:12?14:11?13。
[0012]优选地，改性埃洛石纳米管、抗氧剂264、抗氧剂164的重量比为30?34:1.2?1.5:1.2 ?1.5。
[0013]优选地，所述的高性能船舶护舷用橡胶，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶30?35份，氯醇橡胶26?32份，辛基酚醛树脂18?21份，ABS树脂9?12份，过氧化二异丙苯0.6?
0.9份，异氰脲酸三烯丙酯1.3?1.6份，氧化镁2.2?2.5份，改性埃洛石纳米管30?34份，硬质陶土21?23份，高耐磨炭黑10?12份，石墨稀12?14份，纳米碳酸|丐11?13份，偏苯三酸三辛酯1.1?1.3份，古马隆0.7?1份，邻苯二甲酸二辛酯0.7?1份，抗氧剂264 1.2?1.5份，抗氧剂164 1.2?1.5份。
[0014]其中，本发明所述高性能船舶护舷用橡胶采用一般普通橡胶的制备工艺制备。
[0015]本发明以三元乙丙橡胶、氯醇橡胶、辛基酚醛树脂、ABS树脂为主料，采用过氧化二异丙苯、异氰脲酸三烯丙酯、氧化镁进行硫化，使本发明耐老化与耐磨性较好;而改性埃洛石纳米管、改性硬质陶土、高耐磨炭黑、白炭黑、纳米碳酸钙相互配合，可大幅提高本发明的耐磨性能，再与偏苯三酸三辛酯、古马隆、邻苯二甲酸二辛酯进行协同作用，在增强本发明硬度的前提下，使本发明弹性适中。
[0016]在改性埃洛石纳米管的制备工艺中，邻氯苯胺中氨基邻位氯原子由于空间位阻效应，氯原子最外层P电子与芳环上大31键形成共轭，导致电子云密度增大，碱性较强，与对甲苯磺酸、巴豆醛进行有机结合后，再与加入的邻氨基苯甲酸、碘化钾、埃洛石纳米管、马来酸酐、γ_氨丙基三乙氧基硅烷、防老剂MB、防老剂4010、防老剂RD相互间有机结合，其中的碘化钾可破坏邻氨基苯甲酸中羧基与氨基结合，氨基苯甲酸中的羧基与氨基可与马来酸酐中的极性基团、白炭黑的娃轻基及防老剂MB、防老剂4010、防老剂RD中基团相互结合，不仅作用力极强，使本发明耐老化性能极为优异，而且防老剂MB、防老剂4010、防老剂RD在主料中分散性极好，在马来酸酐、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的作用下，与主料的相容性极好，界面结合力强，不易发生迀移导致失去防老化效果；同时埃洛石纳米管为卷曲管状结构，其硬度低，吸附性能极好，在马来酸酐、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的协同作用下，埃洛石纳米管与硬质陶土、高耐磨炭黑、石墨烯、纳米碳酸钙进行有机结合，使本发明的硬度与弹性达到均衡，耐撕裂性能极为优异。
[0017]而改性埃洛石纳米管与抗氧剂264、抗氧剂164作用，可进一步增强本发明耐老化性能，延长本发明使用寿命；同时改性埃洛石纳米管可防止高耐磨炭黑、石墨烯、纳米碳酸钙发生团聚，还可有效增强硬质陶土、高耐磨炭黑、石墨烯、纳米碳酸钙与主料间的相互作用，不仅提高了上述物料在主料中的分散性，而且可形成物理交叉点，使橡胶分子链围绕改性埃洛石纳米管、硬质陶土、高耐磨炭黑、石墨烯、纳米碳酸钙相互缠结，拉伸时不易滑动，使本发明耐撕裂强度极好，极适用于船舶护舷。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
一种高性能船舶护舷用橡胶，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶45份，氯醇橡胶20份，辛基酚醛树脂25份，ABS树脂8份，过氧化二异丙苯1.5份，异氰脲酸三烯丙酯1份，氧化镁3份，改性埃洛石纳米管20份，硬质陶土 25份，高耐磨炭黑8份，石墨烯16份，纳米碳酸钙10份，偏苯三酸三辛酯1.8份，古马隆0.5份，邻苯二甲酸二辛酯1.2份，抗氧剂264 1份，抗氧剂164 2份。
[0019]实施例2
一种高性能船舶护舷用橡胶，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶20份，氯醇橡胶45份，辛基酚醛树脂15份，ABS树脂13份，过氧化二异丙苯0.5份，异氰脲酸三烯丙酯2份，氧化镁1份，改性埃洛石纳米管45份，硬质陶土 15份，高耐磨炭黑13份，石墨烯10份，纳米碳酸钙16份，偏苯三酸三辛酯0.5份，古马隆1.2份，邻苯二甲酸二辛酯0.5份，抗氧剂264 2份，抗氧剂164 1份。
[0020]实施例3
一种高性能船舶护舷用橡胶，其原料按重量份包括:三元乙丙橡胶30份，氯醇橡胶32份，辛基酚醛树脂18份，ABS树脂12份，过氧化二异丙苯0.6份，异氰脲酸三烯丙酯?1.6份，氧化镁2.2份，改性埃洛石纳米管34份，硬质陶土21份，高耐磨炭黑12份，石墨烯12份，纳米碳酸钙13份，偏苯三酸三辛酯1.1份，古马隆1份，邻苯二甲酸二辛酯0.7份，抗氧剂264?1.5份，抗氧剂164 1.2份。
[0021]改性埃洛石纳米管采用如下工艺制备:按重量份将18份邻氯苯胺、0.5份对甲苯磺酸、60份氯苯混合均匀，升高温度至130°C，加入15份巴豆醛回流20min，减压蒸馏去除溶剂，收集145?150°C/2