一种抗结冰耐磨橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种抗结冰耐磨橡胶及其制备方法，所制得的产品具有很好的抗结冰 和耐磨性能，属于橡胶制品技术领域。
【背景技术】
[0002] 橡胶制品不仅为人们提供不可或缺的日用、医用产品，在交通、矿业、建筑、机械、 电子等重工业和新兴产业也越来越多的用到橡胶制品。当橡胶制品暴露在户外使用并且气 候极其寒冷，会出现严重的积冰清除起来特别困难。
[0003] 例如，橡胶电缆线遇到冻雨等较为严重的自然灾害，短时间内就可W在物体表面 结附大量的冰，造成输电线路断裂（李桂冬，杨照辉.输电线路的覆冰研究与分析[J]. 应用能源技术，2013)。目前我国高寒地区矿山开采企业采用输送带运输散装物料，在室外 布置的带式输送机运输的粉状物料常常含水量高，尤其是在雨雪冻雨等寒冷恶劣天气状况 下，传送带表面易结厚厚的冰层且很难清除，导致运输物料效率下降并增大输送机的能耗。 严重情况下还会导致输送带结构变形及断裂问题。
[0004] 现有技术对解决橡胶积冰提出了较多的方案（魏兵虎.露天运煤带式输送机防严 寒措施浅析[J].煤矿机电，2012)，如机械除冰、电力加热融冰、设置刮刀和清扫器、喷洒防 冻液等化学试剂。但运些方法往往耗费大量的能源并且会造成橡胶的损害和环境的污染， 很难有效地解决橡胶表面积冰的问题。因此需要一种在寒冷环境下使用的抗结冰并且耐磨 损的高性能橡胶。 阳0化]本发明是在橡胶的表面复合一层超高分子量聚乙締扣HMWP巧薄膜，UHMW阳分子 量在150万W上，具有优异的综合性能，其冲击强度要比聚碳酸脂高3-5倍，耐磨性优于其 它常用工程塑料和某些金属，自润滑性能仅次于聚四氣乙締（PTFE)。在溫度高于UHMWPE自 身烙点时，UHMWPE会与橡胶粘合的很好并形成一种简单的复合材料。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种抗结冰耐磨橡胶及其制备方法。
[0007] 按照本发明提供的技术方案，一种抗结冰耐磨橡胶，配方比例按重量份计如下：顺I 下橡胶40-80份、下苯橡胶10-40份、天然橡胶10-20份、补强填料30-70份、硫化活性剂 6-13份、硫化剂0. 5-2份、硫化促进剂0. 5-2份、增塑剂5-15份、防老剂1-6份和超高分子 量聚乙締膜；其通过橡胶的制备、成型、硫化和修整得到产品抗结冰耐磨橡胶。
[0008] 所述下苯橡胶其结合苯乙締含量为22. 5 % -24. 5 %。
[0009] 所述顺下橡胶为高顺式顺下橡胶，顺式1,4-聚下二締橡胶的含量为96%。
[0010] 所述补强填料为炭黑N220、炭黑N234中的一种或两种。
[0011] 所述硫化活性剂为氧化锋和硬脂酸中的一种或两种。硫化剂为硫横，DCP，N，N'-间 苯撑双马来酷亚胺PDM中的一种或几种的混合物。
[0012] 所述硫化促进剂为次横酷胺类促进剂CZ、嚷挫类促进剂DM或秋兰姆类促进剂 TMTD中的一种或几种的混合物。
[0013] 所述增塑剂为芳控油、古马隆中的一种或两种。
[0014] 所述防老剂为防老剂畑、防老剂4020NA中的一种或两种。
[0015] 所述抗结冰耐磨橡胶的制备方法，步骤按重量份计如下：
[0016] (1)橡胶的制备：
[0017] a、塑炼：取顺下橡胶40-80份、下苯橡胶10-40份、天然橡胶10-20份于开炼机上 塑炼或并用塑炼，其漉距2-4mm，漉溫控制在40-50°C，塑炼3-5min得到塑炼胶；
[0018] b、混炼：混炼分两段进行，一段混炼先将步骤（1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密 炼l-2min;然后开上顶栓加入硫化活性剂6-13份，补强填料30-70份，增塑剂5-15份，防老 剂1-6份，密炼4-6min，排胶溫度控制在110-130°C，经翻炼、按厚度6-lOmm出片、常溫冷却 得到一段混炼胶并停放8-lOh;随后进行二段混炼，密炼机中投入一段混炼胶、硫化促进剂 0. 5-2份和硫化剂0. 5-2份混炼3-4min，排胶溫度控制在80-100°C，经翻炼、按厚度6-lOmm 出片、常溫风机冷却，即得混炼橡胶；
[0019] (2)成型：将超高分子量聚乙締膜裁剪成与步骤（1)所得橡胶相同的大小和形状， 然后贴覆在橡胶表面；
[0020] (3)硫化：在130-160°C、12-14MI^a硫化条件下将超高分子量聚乙締膜与橡胶共同 硫化 3〇-60min;
[0021] (4)修整：将步骤（3)所得物料脱模修整，即得产品抗结冰耐磨橡胶。
[0022] 所述超高分子量聚乙締膜分子量150-350万，厚度为0. 1-lmm。
[0023] 本发明的有益效果：本发明提供的橡胶在成型过程中表面贴覆一层超高分子量聚 乙締膜，从而解决了橡胶表面结冰难清除的问题，并同时提高了橡胶的耐磨性能，延长了橡 胶制品的使用。采用本发明的方法制备的橡胶与超高分子量聚乙締膜紧密贴合，抗剥离强 度高达105-135N/cm，滚筒磨耗值只有10-29皿3。橡胶表面由于多了UHMWPE层，有了更好 的抗冲击性能和耐腐蚀性能，能适应恶劣的环境下使用。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，本发明的范围不W【具体实施方式】为 限制，而是由权利要求书的范围加W限定。 阳〇2引实施例1
[00%] -种抗结冰耐磨橡胶，配方比例按重量份计如下：顺下橡胶40份、下苯橡胶40份、 天然橡胶20份、炭黑N23430份、氧化锋4份、硬脂酸2份、硫横2份、次横酷胺类促进剂CZ1份、芳控油5份、防老剂RD1份和超高分子量聚乙締膜；其通过橡胶的制备、成型、硫化和 修整得到产品抗结冰耐磨橡胶。
[0027] 所述下苯橡胶其结合苯乙締含量为22. 5%。
[0028] 所述抗结冰耐磨橡胶的制备方法，步骤按重量份计如下：
[0029] (1)橡胶的制备：
[0030] a、塑炼：取顺下橡胶、下苯橡胶、天然橡胶于开炼机上塑炼或并用塑炼，其漉距 2mm，漉溫控制在40°C，塑炼5min得到塑炼胶；
[0031] b、混炼：混炼分两段进行，一段混炼先将步骤（1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密 炼Imin;然后开上顶栓加入氧化锋，硬脂酸，炭黑N234,芳控油，防老剂畑，密炼4min，排胶 溫度控制在130°C，经翻炼、按厚度6mm出片、常溫冷却得到一段混炼胶并停放化；随后进行 二段混炼，密炼机中投入一段混炼胶、次横酷胺类促进剂CZ和硫横混炼3min，排胶溫度控 制在100°C，经翻炼、按厚度6mm出片、常溫风机冷却，即得混炼橡胶；
[0032] (2)成型：将超高分子量聚乙締膜裁剪成与步骤（1)所得橡胶相同的大小和形状， 然后贴覆在橡胶表面；
[0033] (3)硫化：在130°C、12MI^a硫化条件下将超高分子量聚乙締膜与橡胶共同硫化 30min；
[0034] (4)修整：将步骤（3)所得物料脱模修整，即得产品抗结冰耐磨橡胶。
[0035] 所述超高分子量聚乙締膜分子量150万，厚度为0. 1mm。
[0036] 实施例2
[0037] 一种抗结冰耐磨橡胶，配方比例按重量份计如下：顺下橡胶50份、下苯橡胶30份、 天然橡胶20份、炭黑N22050份、氧化锋6份、硬脂酸3份、硫横0. 5份、PDM1. 5份、次横酷 胺类促进剂CZ1.5份、秋兰姆类促进剂TMTD0.5份、古马隆8份、防老剂RD1份、防老剂 4020NA1份和超高分子量聚乙締膜；其通过橡胶的制备、成型、硫化和修整得到产品抗结 冰耐磨橡胶。所述下苯橡胶其结合苯乙締含量为24. 5%。
[0038] 所述抗结冰耐磨橡胶的制备方法，步骤按重量份计如下：
[0039] (1)橡胶的制备：
[0040] a、塑炼：取顺下橡胶、下苯橡胶、天然橡胶于开炼机上塑炼或并用塑炼，其漉距 4mm，漉溫控制在50°C，塑炼3min得到塑炼胶；
[0041] b、混炼：混炼分两段进行，一段混炼先将步骤（1)制得的塑炼胶投入密炼机中，密 炼2min;然后开上顶栓加入氧化锋、硬脂酸，炭黑N220,古马隆，防老剂畑、防老剂4020NA， 密炼6min，排胶溫度控制在130°C，经翻炼、按厚度10mm出片、常溫冷却得到一段混炼胶并 停放lOh;随后进行二段混炼，密炼机中投入一段混炼胶、次横酷胺类促进剂CZ、秋兰姆类 促进剂TM1D和硫化剂PDM、硫横混炼4min，排胶溫度控制在100°C，经翻炼、按厚度6mm出 片、常溫风机冷却，即得混炼橡胶；
[0042] (2)成型：将超高分子量聚乙締膜裁剪成与步骤（1)所得橡胶相同的大小和形状， 然后贴覆在橡胶表面；
[0043] (3)硫化：在160°C、12MI^a硫化条件下将超高分子量聚乙締膜与橡胶共同硫化 60min;
[0044] (4)修整：将步骤（3)所得物料脱模修整，即得产品抗结冰耐磨橡胶。
[0045] 所述超高分子量聚乙締