耐高温耐磨的橡胶、橡胶制备方法及同步带与流程

本涉及同步带，尤其是涉及耐高温耐磨的橡胶、橡胶制备方法及同步带。

背景技术：

1、带齿同步带广泛用于各大传动领域，现有以橡胶为主要成分制作的带齿同步带，以橡胶、填料、硫化剂进行混炼、开炼、硫化得到，其具备良好的耐油耐老化性能。

2、但橡胶的带齿同步带质地较为柔软，且不易散热，易随工作温度升高而软化。当同步带长期工况为高速移动时，同步带的温度升温快，橡胶的带齿软化后与带轮易出现打滑的可能、并且带齿软化后磨损加剧。

3、故而本技术人预研究一种耐高温耐磨的橡胶材料，以此进行制备一种耐高温工况、耐磨的同步带。

技术实现思路

1、为提供减少橡胶同步带在高速作业工况下橡胶的软化合磨损，提供了一种耐高温耐磨的橡胶和其制备方法，以此橡胶制备而成的橡胶同步带，具备良好的耐高温耐磨性能，在高速传动升温下以及具备稳定、长效的作业性能。

2、本发明的第一个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种耐高温耐磨的橡胶，包括以下质量份数的原料：

4、天然橡胶81～99份，

5、丁苯橡胶13.5～17.6份，

6、顺丁橡胶11.7～15.3份，

7、炭黑46.5～57.2份，

8、硫磺2～2.6份，

9、促进剂3.8～4.9份，

10、聚四氟乙烯粉末8.6～11份，

11、聚甲基硅氧烷9.2～12.2份，

12、二氧化锆粉末16.2～19.8份。

13、通过采用上述技术方案，本技术中加入耐高温、耐磨的二氧化锆改良橡胶的耐高温性能以及耐磨性，

14、同时本技术还加入有聚四氟乙烯粉末以及聚甲基硅氧烷，聚四氟乙烯粉末熔点高，提高橡胶的耐高温性，另外聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷之间界面处的强电负性差异，主要是介于聚四氟乙烯中的氟原子和pdms中的氢原子之间的强电负性差异，诱导产生强烈的可重整的偶极-偶极子相互作用，这些作用力提供了两种材料之间的结合力；

15、聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷混入橡胶，一方面可增强了橡胶内部结实强度，另一方面以聚甲基硅氧烷对二氧化锆的浸润性，由聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷的混合物对二氧化锆粉末进行黏连，提高二氧化锆粉末在橡胶中的相容性以及实现二氧化锆粉末在橡胶中的稳定分散、不掉粉；

16、最终通过聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷实现二氧化锆粉末在橡胶中的稳定分散，以二氧化锆粉末和聚四氟乙烯粉末提高橡胶的耐高温性；以聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷的混合物提升橡胶内结合力、二氧化锆粉末自身耐磨性，提升了橡胶的耐磨性，由此使得所得的橡胶成品具备良好的耐高温性和耐磨性。

17、可选的：原料还包括相变材料，所述相变材料包括石蜡3.8～4.8份。

18、通过采用上述技术方案，本技术的橡胶中还混入有适量的相变材料，在不影响橡胶成品的强度、韧性、耐磨性能的情况下，相变材料通过相变吸收橡胶成品使用过程中吸收或产生的热量，继而减缓橡胶成品温度提升，实现橡胶成品的耐高温以及高温下耐磨性能的提升。

19、可选的：所述石蜡为初熔点在40～45℃的软蜡。

20、通过采用上述技术方案，初熔点为40～45℃的石蜡在融化后粘度较低，更易混合于橡胶或其他用料中，有利于石蜡混合均匀以发挥减缓温度提升的功效。

21、可选的：所述相变材料还包括多孔氧化物粉末10.8～13.7份，所述多孔氧化物粉末中氧化铝含量不小于60wt％，所述变相材料由熔融的石蜡与多孔氧化物粉末混合后制成粉粒得到。

22、通过采用上述技术方案，相变材料由多孔氧化物粉末与熔融的石蜡混合得到，熔融的石蜡被多孔氧化物粉末吸收，并填入多孔氧化物粉末的孔洞以及表面缺陷中，石蜡随多孔氧化物粉末在橡胶中的混合、分散而分散，使石蜡的混入更为简单且分散更为均匀；

23、同时多孔氧化物粉末的存在对石蜡保护和限制，多孔氧化物粉末在橡胶成品受到外力保护石蜡，避免石蜡破碎形成空腔；多孔氧化物粉末利于石蜡熔融后对其的浸润以及表面张力，其限制石蜡吸收热量熔融后的流动，减少石蜡高温下发生迁移析出的可能，保持橡胶成品外观完整和性能稳定。

24、可选的：所述多孔氧化物粉末含氧化锌四针状晶须，含量为30～40wt％。

25、通过采用技术方案，氧化锌四针状晶须的三维结构使多孔氧化物粉末颗粒具备更多可供石蜡填入的孔洞和表面缺陷，由此有利于减小相变材料的粒径，便于相变材料在橡胶中的混入以及相变材料在橡胶中的分散均匀。

26、可选的：所述多孔氧化物粉末制备方法如下，

27、将沉淀法制备的氢氧化铝凝胶投入水中搅拌分散，再投入氧化锌晶须，搅拌混合，混合均匀后带沉降倾到去上层液体，由底部沉淀物得到混合料，

28、将混合料在100℃下干燥，得到一次料，

29、将一次料振荡击碎、真空灼烧分解氢氧化铝、筛分得到多孔氧化物粉末。

30、通过采用上述技术方案，由此制备的多孔氧化物粉末由氢氧化铝与氧化锌晶须混合后灼烧、击碎得到，所得的多孔氧化物粉末结构较加水打湿拌揉形成的粉末颗粒而言，结构更强对橡胶具有增强作用，孔洞更为细密对石蜡吸收和限制效果更好。

31、本发明的第二个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

32、上述橡胶的制备方法，包括以下步骤：

33、s1:将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶混炼均匀得到，初混料；

34、s2：将初混料与炭黑、二氧化锆粉末继续混炼，得到中混料；

35、s3：将其他原料逐步加入中混料中继续混炼，混炼均匀得到混炼料；

36、s4：对混炼料进行开炼，得到开炼料；

37、s5：将开炼料进行硫化得到耐高温耐磨的橡胶。

38、通过采用上述技术方案，将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、炭黑、二氧化锆先进行混合，先实现橡胶基料和大占比的固态物料混合均匀，减少其他物料对前者混合均匀的影响，后续物料亦逐个分别加入，以此实现混合均匀的最大程度，得到的橡胶成品性能亦达到改良的最优效果。

39、本发明的第三个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

40、一种耐高温耐磨的同步带，包括带齿和带条，所述带齿和带条由权利要求上述橡胶制得，或，所述带齿和带条由上述橡胶作为部分原料制得。

41、通过采用上述技术方案，同步带均良好的耐高温性能和耐磨性，为高速工况提供稳定、精准的传输作业。

42、综上所述，本技术至少具备以下有益效果：

43、1.本技术在橡胶中通过聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷实现二氧化锆粉末在橡胶中的稳定分散，以二氧化锆粉末和聚四氟乙烯粉末提高橡胶的耐高温性；以聚四氟乙烯粉末和聚甲基硅氧烷的混合物提升橡胶内结合力、二氧化锆粉末自身耐磨性，提升了橡胶的耐磨性，由此使得所得的橡胶成品具备良好的耐高温性和耐磨性；

44、2.本技术还在橡胶中加入分散均匀、不易迁出的相变材料，吸收橡胶成品使用过程中吸收或产生的热量，继而减缓橡胶成品温度提升，实现橡胶成品的耐高温以及高温下耐磨性能的提升；

45、3.本技术的橡胶制备过程中将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、炭黑、二氧化锆先进行混合，先实现橡胶基料和大占比的固态物料混合均匀，减少其他物料对前者混合均匀的影响，后续物料亦逐个分别加入，以此实现混合均匀的最大程度，得到的橡胶成品性能亦达到改良的最优效果。

46、4.以本技术橡胶制备或以本技术橡胶作为部分原料制备的同步带，具备良好的耐高温性能和耐磨性，为高速工况提供稳定、精准的传输作业。、