抗疲劳老化橡胶组合物的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗疲劳老化橡胶组合物，其由以下重量份的原料制成：丙烯酸酯橡胶70-90、氯丁橡胶30-50、古马隆树脂15-25、松焦油10-15、玻璃纤维5-10、二硫化钼8-12、二甲基丙烯酸镁2-3、甲基含氢硅油10-15、硫磺2-3、过氧化二叔丁基1.5-2.5、气相白炭黑5-10、石英粉15-25、沉淀硅酸钙10-15、改性硅藻土10-15、炭黑N33020-30。本发明橡胶组合物生产出的橡胶制品具有极佳的抗疲劳老化性能，可以在疲劳状态下长期使用，仍能保持良好的物理机械性能，同时具有良好的耐热性、抗撕裂性、耐化学腐蚀性和耐磨性，使用寿命长，应用前景广阔。
【专利说明】抗疲劳老化橡胶组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗疲劳老化橡胶组合物，属于橡胶材料领域。
【背景技术】
[0002]橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶是国民经济的重要基础产业之一，它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品，而且向采掘、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。在日常工作条件下，大多数橡胶制品都是在动态变形条件下(如弯曲、剪切、压缩和拉伸等)使用的，因此，提高橡胶材料的抗疲劳老化性，对保证橡胶制品的使用可靠性具有重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种抗疲劳老化橡胶组合物，该组合物制得的橡胶具有优良的的力学性能、抗疲劳性能和耐老化性能。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
抗疲劳老化橡胶组合物，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡胶70-90、氯丁橡胶30-50、古马隆树脂15-25、松焦油10-15、玻璃纤维5_10、二硫化钥8_12、二甲基丙烯酸镁
2-3、甲基含氢硅油10-15、硫磺2-3、过氧化二叔丁基1.5-2.5、气相白炭黑5_10、石英粉15-25、沉淀硅酸钙10-15、改性硅藻土 10-15、炭黑N330 20-30、硬脂酸锌1_2、轻质氧化镁
2-3、二甘醇二苯甲酸酯10-15、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯3-6、防老剂1.5-2.5、促进剂 1-2。
[0005]优选地，抗疲劳老化橡胶组合物，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡胶80、氯丁橡胶40、古马隆树脂20、松焦油12、玻璃纤维8、二硫化钥10、二甲基丙烯酸镁2.5、甲基含氢硅油12、硫磺2.5、过氧化二叔丁基2、气相白炭黑8、石英粉20、沉淀硅酸钙12、改性硅藻土 12、炭黑N330 25、硬脂酸锌1.5、轻质氧化镁2.5、二甘醇二苯甲酸酯14、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯5、防老剂2、促进剂1.5。
[0006]所述改性硅藻土的制备方法如下:(I)将硅藻土和去离子水按重量比1:4-6的比例制成浆液，用浓度为15-20%的盐酸溶液调节浆液PH至3.5-4.5，在50_60°C水浴温度下搅拌0.5-lh，静置5-10min，抽滤，滤渣用去离子水洗涤至中性，烘干，研磨，过200-300目筛，待用；(2)将上述过筛后的硅藻土埋封在炭粉中，在640-720°C温度下煅烧l_2h，然后升温至980-1060°C继续煅烧20-30min，自然冷却至室温；(3)步骤(2)处理的硅藻土加去离子水打浆制成浓度为40-50%的浆液，加入相当于硅藻土重量25-35%的丙烯酸丁醋、10-15%的二乙烯苯、2-3%的十二烷基硫酸钠和1-2%的乳化剂0P-15，在60-70°C水浴温度下搅拌0.5-lh,再加入相当于硅藻土重量20-30%的甲基丙烯酸甲酯和2-3%的过硫酸铵，在75-85°C水浴温度下搅拌2-3h，抽滤，真空干燥；(4)上述步骤(3)处理的硅藻土加入4_6%的二甲基硅油、2-3%的聚甘油单硬脂酸酯、1-2%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、3-5%的废旧橡胶粉和0.5-1%的羟基锡酸锌，高速分散20-30mim，烘干即可。
[0007]上述硅藻土经隔绝空气煅烧处理以及高分子聚合物包覆处理后，提高硅藻土与橡胶的相容性，从而显著提高橡胶制品的拉伸强度、伸长率和耐磨性等性能，实现硅藻土替代部分炭黑作为橡胶补强剂的作用。
[0008]所述防老剂选自二丁基二硫代氨基甲酸镍、N-(4-苯胺基苯基)_甲基丙烯酰胺、6-乙氧基_2，2，4- 二甲基-1，2_ 二氧化喧琳、二壬基苯基亚憐酸酷、N-环己基对乙氧基苯胺中的一种或多种。
[0009]所述促进剂选自四甲基硫脲、二硫化二苯并噻唑、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二异丙基黄原酸酯其中的一种或多种。
[0010]本发明的有益效果:
本发明橡胶组合物生产出的橡胶制品具有极佳的抗疲劳老化性能，可以在疲劳状态下长期使用，仍能保持良好的物理机械性能，同时具有良好的耐热性、抗撕裂性、耐化学腐蚀性和耐磨性，使用寿命长，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
抗疲劳老化橡胶组合物，由以下重量(kg)的原料制成:丙烯酸酯橡胶70、氯丁橡胶30、古马隆树脂15、松焦油10、玻璃纤维5、二硫化钥8、二甲基丙烯酸镁2、甲基含氢硅油10、硫磺2、过氧化二叔丁基1.5、气相白炭黑5、石英粉15、沉淀硅酸钙10、改性硅藻土 10、炭黑N330 20、硬脂酸锌1、轻质氧化镁2、二甘醇二苯甲酸酯10、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯
3、二丁基二硫代氨基甲酸镍1.5、二硫化二苯并噻唑I。
[0012]所述改性硅藻土的制备方法如下:(I)将硅藻土和去离子水按重量比1:4的比例制成浆液，用浓度为15%的盐酸溶液调节浆液PH至3.5，在50°C水浴温度下搅拌lh，静置lOmin，抽滤，滤渣用去离子水洗涤至中性，烘干，研磨，过200目筛，待用；(2)将上述过筛后的硅藻土埋封在炭粉中，在640°C温度下煅烧2h，然后升温至980°C继续煅烧30min，自然冷却至室温；(3)步骤(2)处理的硅藻土加去离子水打浆制成浓度为40%的浆液，加入相当于硅藻土重量25%的丙烯酸丁醋、10%的二乙烯苯、2%的十二烷基硫酸钠和1%的乳化剂0P-15，在60°C水浴温度下搅拌lh，再加入相当于硅藻土重量20%的甲基丙烯酸甲酯和2%的过硫酸铵，在75°C水浴温度下搅拌3h，抽滤，真空干燥；(4)上述步骤(3)处理的硅藻土加入4%的二甲基硅油、2%的聚甘油单硬脂酸酯、1%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、3%的废旧橡胶粉和0.5%的羟基锡酸锌，高速分散20mim，烘干即可。
[0013]实施例2
抗疲劳老化橡胶组合物，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡胶80、氯丁橡胶40、古马隆树脂20、松焦油12、玻璃纤维8、二硫化钥10、二甲基丙烯酸镁2.5、甲基含氢硅油12、硫磺2.5、过氧化二叔丁基2、气相白炭黑8、石英粉20、沉淀硅酸钙12、改性硅藻土 12、炭黑N330 25、硬脂酸锌1.5、轻质氧化镁2.5、二甘醇二苯甲酸酯14、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯5、6_乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉2、二硫化二异丙基黄原酸酯1.5。
[0014]所述改性硅藻土的制备方法如下:(I)将硅藻土和去离子水按重量比1:5的比例制成浆液，用浓度为18%的盐酸溶液调节浆液PH至4，在55°C水浴温度下搅拌45min，静置8min，抽滤，滤渣用去离子水洗涤至中性，烘干，研磨，过250目筛，待用；(2)将上述过筛后的硅藻土埋封在炭粉中，在680°C温度下煅烧1.5h，然后升温至1020°C继续煅烧25min，自然冷却至室温；(3)步骤(2)处理的硅藻土加去离子水打浆制成浓度为45%的浆液，加入相当于硅藻土重量30%的丙烯酸丁醋、12%的二乙烯苯、2.5%的十二烷基硫酸钠和1.5%的乳化剂OP-15，在65°C水浴温度下搅拌40min，再加入相当于硅藻土重量25%的甲基丙烯酸甲酷和2.5%的过硫酸铵，在80°C水浴温度下搅拌2.5h，抽滤，真空干燥；(4)上述步骤(3)处理的硅藻土加入5%的二甲基硅油、2.5%的聚甘油单硬脂酸酯、1.5%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、4%的废旧橡胶粉和0.7%的羟基锡酸锌，高速分散25mim，烘干即可。
[0015]实施例3
抗疲劳老化橡胶组合物，由以下重量(kg)的原料制成:丙烯酸酯橡胶90、氯丁橡胶50、古马隆树脂25、松焦油15、玻璃纤维10、二硫化钥12、二甲基丙烯酸镁3、甲基含氢硅油15、硫磺3、过氧化二叔丁基2.5、气相白炭黑10、石英粉25、沉淀硅酸钙15、改性硅藻土 15、炭黑N330 30、硬脂酸锌2、轻质氧化镁3、二甘醇二苯甲酸酯15、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯6、N-环己基对乙氧基苯胺2.5、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺2。
[0016]所述改性硅藻土的制备方法如下:(I)将硅藻土和去离子水按重量比1:6的比例制成浆液，用浓度为20%的盐酸溶液调节浆液PH至4.5，在60°C水浴温度下搅拌0.5h，静置5min，抽滤，滤渣用去离子水洗涤至中性，烘干，研磨，过300目筛，待用；(2)将上述过筛后的硅藻土埋封在炭粉中，在720°C温度下煅烧lh，然后升温至1060°C继续煅烧20min，自然冷却至室温；(3)步骤(2)处理的硅藻土加去离子水打浆制成浓度为50%的浆液，加入相当于硅藻土重量35%的丙烯酸丁醋、15%的二乙烯苯、3%的十二烷基硫酸钠和2%的乳化剂0P-15，在70°C水浴温 度下搅拌0.5h，再加入相当于硅藻土重量30%的甲基丙烯酸甲酯和3%的过硫酸铵，在85°C水浴温度下搅拌2h，抽滤，真空干燥；(4)上述步骤(3)处理的硅藻土加入6%的二甲基硅油、3%的聚甘油单硬脂酸酯、2%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、5%的废旧橡胶粉和1%的羟基锡酸锌，高速分散30mim，烘干即可。
[0017]实施例1、2、3橡胶组合物所生产的橡胶制品性能检测结果如表1所示。
[0018]表1实施例1、2、3橡胶组合物所生产的橡胶制品性能检测结果
【权利要求】
1.抗疲劳老化橡胶组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡胶70-90、氯丁橡胶30-50、古马隆树脂15-25、松焦油10-15、玻璃纤维5-10、二硫化钥8-12、二甲基丙烯酸镁2-3、甲基含氢硅油10-15、硫磺2-3、过氧化二叔丁基1.5-2.5、气相白炭黑5-10、石英粉15-25、沉淀硅酸钙10-15、改性硅藻土 10-15、炭黑N330 20-30、硬脂酸锌1-2、轻质氧化镁2-3、二甘醇二苯甲酸酯10-15、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯3-6、防老剂1.5-2.5、促进剂 1-2。
2.根据权利要求1所述的抗疲劳老化橡胶组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡胶80、氯丁橡胶40、古马隆树脂20、松焦油12、玻璃纤维8、二硫化钥10、二甲基丙烯酸镁2.5、甲基含氢硅油12、硫磺2.5、过氧化二叔丁基2、气相白炭黑8、石英粉20、沉淀硅酸钙12、改性硅藻土 12、炭黑N330 25、硬脂酸锌1.5、轻质氧化镁2.5、二甘醇二苯甲酸酯14、季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯5、防老剂2、促进剂1.5。
3.根据权利要求1或2所述的抗疲劳老化橡胶组合物，其特征在于，所述改性硅藻土的制备方法如下:(I)将硅藻土和去离子水按重量比1:4-6的比例制成浆液，用浓度为15-20%的盐酸溶液调节浆液PH至3.5-4.5，在50-60°C水浴温度下搅拌0.5_lh，静置5_10min，抽滤，滤渣用去离子水洗涤至中性，烘干，研磨，过200-300目筛，待用；(2)将上述过筛后的硅藻土埋封在炭粉中，在640-720°C温度下煅烧l_2h，然后升温至980-1060°C继续煅烧20-30min,自然冷却至室温；(3)步骤(2)处理的硅藻土加去离子水打浆制成浓度为40-50%的浆液，加入相当于硅藻土重量25-35%的丙烯酸丁醋、10-15%的二乙烯苯、2-3%的十二烷基硫酸钠和1-2%的乳化剂OP-15，在60-70°C水浴温度下搅拌0.5_lh，再加入相当于硅藻土重量20-30%的甲基丙烯酸甲酯和2-3%的过硫酸铵，在75-85°C水浴温度下搅拌2_3h，抽滤，真空干燥；(4)上述步骤(3)处理的硅藻土加入4-6%的二甲基硅油、2-3%的聚甘油单硬脂酸酯、1-2%的异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、3-5%的废旧橡胶粉和0.5-1%的羟基锡酸锌，高速分散20-30mim，烘干即可。
4.根据权利要求1或2所述的抗疲劳老化橡胶组合物，其特征在于，所述防老剂选自二丁基二硫代氨基甲酸镍、N-(4-苯胺基苯基)-甲基丙烯酰胺、6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉、三壬基苯基亚磷酸酯、N-环己基对乙氧基苯胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的抗疲劳老化橡胶组合物，其特征在于，所述促进剂选自四甲基硫脲、二硫化二苯并噻唑、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二异丙基黄原酸酯其中的一种或多种。
【文档编号】C08K9/10GK103923423SQ201410194772
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月10日 优先权日:2014年5月10日
【发明者】黄雯楠 申请人:黄雯楠