一种耐磨耐热橡胶的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种耐磨耐热橡胶，旨在解决现有的受热易变形且耐磨能力不好的缺点，其技术方案要点是:一种耐磨耐热橡胶，包括橡胶基体，所述橡胶基体内设有耐热骨架层，所述橡胶基体一侧表面上设有第一耐磨层，所述橡胶基体与第一耐磨层之间设有若干凸起，另一侧表面上设有第二耐磨层，所述橡胶基体与第二耐磨层之间设有若干凸起。本实用新型的耐磨耐热橡胶具有优良的耐磨耐热性能。
【专利说明】
一种耐磨耐热橡胶
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种橡胶，更具体地说，它涉及一种耐磨耐热橡胶。
【背景技术】
[0002]橡胶是一种有弹性的聚合物，可以从一些植物的树汁中取得，也可以是人造的，两者皆有相当多的应用及产品，例如轮胎、垫圈等。橡胶具有良好的综合性能，其金属粘结性、力学性能、疲劳性能、耐老化、生热低等性能都较高，因而应用与很多生产和生活设备上。在运用到密封圈、汽车轮胎、胶管之类的零件上时，由于需要承受较大的载荷，其疲劳寿命往往较低，极易因摩擦而发生损坏，如汽车中的动力转向胶管，由于长期承受较高载荷，并在车辆急加速、急制动的情况下承受瞬间几倍的载荷增长，因此需要衬套的橡胶材料必须具备优良的耐曲挠、耐磨损、胶料内部低生热率等特性。而且橡胶的耐热性能较差，从而使得其在应用于温度较高的环境中则极易发生形变等现象，影响使用。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种耐磨耐热橡胶，通过丁苯橡胶为橡胶基体，在橡胶基体内设置耐热骨架层、橡胶基体的表面设置耐磨层并在橡胶基体与耐磨层之间设置若干凸起，使其具备良好的耐磨耐热性能。
[0004]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种耐磨耐热橡胶，包括橡胶基体，所述橡胶基体内设有耐热骨架层，所述橡胶基体一侧表面上设有第一耐磨层，所述橡胶基体与第一耐磨层之间设有若干凸起，另一侧表面上设有第二耐磨层，所述橡胶基体与第二耐磨层之间设有若干凸起。
[0005]通过采用上述技术方案，在橡胶基体内设置耐热骨架层，耐热骨架层具有较高的机械强度，使橡胶基体具有较高的强度，当橡胶受热时，耐热骨架层可以保证橡胶基体不发生形变;在橡胶基体的表面设置第一耐磨层和第二耐磨层，使橡胶基体的表面具备较好的耐磨能力;橡胶基体与第一耐磨层、橡胶基体与第二耐磨层之间均设有若干凸起，这样第一耐磨层和第二耐磨层黏附在橡胶基体的表面上时具有较大的附着力，避免橡胶基体在受到摩擦时与橡胶基体脱离。
[0006]本实用新型进一步设置为:所述耐热骨架层呈波浪形设置。
[0007]通过采用上述技术方案，将耐热骨架层设置成波浪形，这样加强了耐热骨架层的结构强度，进一步的保证了橡胶层受热时不发生形变。
[0008]本实用新型进一步设置为:所述耐热骨架层由玻璃纤维和碳纤维交织形成。
[0009]通过采用上述技术方案，玻璃纤维具有较高的抗拉强度和较好的耐热性能，温度达300°C时对其强度也没有影响，其刚性也较佳;碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，碳纤维的质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性;将玻璃纤维和碳纤维交织在一起构成耐热骨架层，使耐热骨架层具备优良的抗拉强度和耐热性能，使橡胶基体在高温和摩擦的情况下不发生形变且具备较好的结构强度。
[0010]本实用新型进一步设置为:所述耐热骨架层的厚度为15-20μηι。
[0011]通过采用上述技术方案，15_20μπι厚度的耐热骨架层既具有较高的机械强度，保证橡胶层在受到高温使不发生形变，又不会影响橡胶层固有的属性，从而影响橡胶层的使用。
[0012]本实用新型进一步设置为:所述橡胶基体为丁苯橡胶。
[0013]通过采用上述技术方案，丁苯橡胶的物理机构性能、加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，但其耐磨、耐热、耐老化及硫化速度等性能较天然橡胶更为优良，其中充油丁苯橡胶具有加工性能好、生热低、低温屈挠性好等优点，用于胎面橡胶时具有优异的牵引性能和耐磨性，充油后橡胶可塑性增强，易于混炼，同时可降低成本，提高产量。
[0014]本实用新型进一步设置为:所述第一耐磨层为聚脂薄膜层。
[0015]通过采用上述技术方案，聚酯薄膜是一种高分子塑料薄膜，其机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺、耐摩擦且耐高温，将聚酯薄膜粘附在橡胶层上作为耐热层，可以极大的提高橡胶层的耐热性。
[0016]本实用新型进一步设置为:所述第二耐磨层由沥青基碳纤维制成。
[0017]通过采用上述技术方案，沥青基碳纤维是一种以石油沥青或煤沥青为原料，经沥青的精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特种纤维，其力学性能优异，比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为230-430Gpa亦高于钢，其具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电与导热等优良性能。
[0018]本实用新型进一步设置为:所述第一耐磨层与凸起之间的空隙内、第二耐磨层与凸起之间的空隙内均填充耐热层。
[0019]通过采用上述技术方案，由于在橡胶基体受到载荷和摩擦时容易生热，在第一耐磨层与凸起之间的空隙内和第二耐磨层与凸起之间的空隙内均填充耐热层，经耐热层的隔热作用，这些摩擦产生的热量大部分被吸收，传递到橡胶基体时剩余的热量就较少了，对橡胶基体的影响较小，延长了橡胶基体使用寿命。
[0020]本实用新型进一步设置为:所述耐热层由聚四氟乙烯制成。
[0021]通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯具有显著的耐高温特性，其使用温度可达250°C，填充在第一耐磨层与凸起之间的空隙内和第二耐磨层与凸起之间的空隙内提高了橡胶基体的绝热耐热性能。
[0022]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:
[0023]其一，设置波浪形的耐热骨架层，使橡胶层受到高温时不发生形变；
[0024]其二，耐热骨架层有玻璃纤维和碳纤维交织形成，使橡胶基体具备较好的结构强度；
[0025]其三，橡胶基体与第一耐磨层、橡胶基体与第二耐磨层之间均设有若干凸起，避免橡胶基体在受到摩擦时与橡胶基体脱离；
[0026]其四，在第一耐磨层与凸起之间的空隙内和第二耐磨层与凸起之间的空隙内均填充耐热层，延长了橡胶基体使用寿命。
【附图说明】
[0027]图1为本实施例结构不意图；
[0028]图中:1、橡胶基体;2、耐热骨架层;3、第一耐磨层;4、第二耐磨层;5、耐热层。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0030]如图1所示，橡胶基体I内设有波浪形的耐热骨架层2，橡胶基体I为丁苯橡胶，耐热骨架层2由玻璃纤维和碳纤维交织形成，厚度为15_20μπι，橡胶基体I的两侧表面上设有若干凸起，在一侧表面的凸起上通过胶粘剂黏附有由聚脂薄膜制成的第一耐磨层3，在另一侧表面的凸起上通过胶粘剂黏附有由沥青基碳纤维制成的第二耐磨层4，第一耐磨层3与凸起之间的空隙内、第二耐磨层4与凸起之间的空隙内均填充有由聚四氟乙烯制成的耐热层5。
[0031]在橡胶基体I内设置耐热骨架层2，耐热骨架层2具有较高的机械强度，使橡胶基体I具有较高的强度，当橡胶受热时，耐热骨架层2可以保证橡胶基体I不发生形变;将耐热骨架层2设置成波浪形，这样加强了耐热骨架层2的结构强度，进一步的保证了橡胶层受热时不发生形变;玻璃纤维具有较高的抗拉强度和较好的耐热性能，温度达300°C时对其强度也没有影响，其刚性也较佳;碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，碳纤维的质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性;将玻璃纤维和碳纤维交织在一起构成耐热骨架层2，使耐热骨架层2具备优良的抗拉强度和耐热性能，使橡胶基体I在高温和摩擦的情况下不发生形变且具备较好的结构强度；15_20μπι厚度的耐热骨架层2既具有较高的机械强度，保证橡胶层在受到高温使不发生形变，又不会影响橡胶层固有的属性，从而影响橡胶层的使用。
[0032]橡胶基体I为丁苯橡胶，丁苯橡胶的物理机构性能、加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，但其耐磨、耐热、耐老化及硫化速度等性能较天然橡胶更为优良，其中充油丁苯橡胶具有加工性能好、生热低、低温屈挠性好等优点，用于胎面橡胶时具有优异的牵引性能和耐磨性，充油后橡胶可塑性增强，易于混炼，同时可降低成本，提高产量。
[0033]在橡胶基体I的表面设置第一耐磨层3和第二耐磨层4，使橡胶基体I的表面具备较好的耐磨能力；第一耐磨层3由聚酯薄膜制成，聚酯薄膜是一种高分子塑料薄膜，其机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺、耐摩擦且耐高温，将聚酯薄膜粘附在橡胶层上作为耐热层5，可以极大的提高橡胶层的耐热性;第二耐磨层4由沥青基碳纤维制成，沥青基碳纤维是一种以石油沥青或煤沥青为原料，经沥青的精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92%的特种纤维，其力学性能优异，比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为230-430Gpa亦高于钢，其具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电与导热等优良性能。
[0034]橡胶基体I与第一耐磨层3、橡胶基体I与第二耐磨层4之间均设有若干凸起，这样第一耐磨层3和第二耐磨层4黏附在橡胶基体I的表面上时具有较大的附着力，避免橡胶基体I在受到摩擦时与橡胶基体I脱离；由于在橡胶基体I受到载荷和摩擦时容易生热，在第一耐磨层3与凸起之间的空隙内和第二耐磨层4与凸起之间的空隙内均填充耐热层5，经耐热层5的隔热作用，这些摩擦产生的热量大部分被吸收，传递到橡胶基体I时剩余的热量就较少了，对橡胶基体I的影响较小，延长了橡胶基体I使用寿命，耐热层5由聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯具有显著的耐高温特性，其使用温度可达250°C，填充在第一耐磨层3与凸起之间的空隙内和第二耐磨层4与凸起之间的空隙内提高了橡胶基体I的绝热耐热性能。
[0035]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种耐磨耐热橡胶，包括橡胶基体(I)，其特征在于:所述橡胶基体(I)内设有耐热骨架层(2)，所述橡胶基体(I) 一侧表面上设有第一耐磨层(3)，所述橡胶基体(I)与第一耐磨层(3)之间设有若干凸起，另一侧表面上设有第二耐磨层(4)，所述橡胶基体(I)与第二耐磨层(4)之间设有若干凸起。2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述耐热骨架层(2)呈波浪形设置。3.根据权利要求2所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述耐热骨架层(2)由玻璃纤维和碳纤维交织形成。4.根据权利要求3所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述耐热骨架层(2)的厚度为 15-20μηιο5.根据权利要求1所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述橡胶基体(I)为丁苯橡胶。6.根据权利要求1所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述第一耐磨层(3)为聚脂薄膜层。7.根据权利要求1所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述第二耐磨层(4)由沥青基碳纤维制成。8.根据权利要求1所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述第一耐磨层(3)与凸起之间的空隙内、第二耐磨层(4)与凸起之间的空隙内均填充耐热层(5)。9.根据权利要求8所述的一种耐磨耐热橡胶，其特征在于:所述耐热层(5)由聚四氟乙稀制成。
【文档编号】C08K7/14GK205443153SQ201620221591
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】刘兵强
【申请人】永嘉县伟诚橡胶工贸有限公司