抗疲勞老化橡膠組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗疲勞老化橡膠組合物，其由以下重量份的原料制成：丙烯酸酯橡膠70-90、氯丁橡膠30-50、古馬隆樹脂15-25、松焦油10-15、玻璃纖維5-10、二硫化鉬8-12、二甲基丙烯酸鎂2-3、甲基含氫硅油10-15、硫磺2-3、過氧化二叔丁基1.5-2.5、氣相白炭黑5-10、石英粉15-25、沉淀硅酸鈣10-15、改性硅藻土10-15、炭黑N33020-30。本發(fā)明橡膠組合物生產(chǎn)出的橡膠制品具有極佳的抗疲勞老化性能，可以在疲勞狀態(tài)下長期使用，仍能保持良好的物理機械性能，同時具有良好的耐熱性、抗撕裂性、耐化學(xué)腐蝕性和耐磨性，使用壽命長，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】抗疲勞老化橡膠組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗疲勞老化橡膠組合物，屬于橡膠材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠是具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變，除去外力后能恢復(fù)原狀。橡膠是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用、醫(yī)用等輕工橡膠產(chǎn)品，而且向采掘、交通、建筑、機械、電子等重工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)提供各種橡膠制生產(chǎn)設(shè)備或橡膠部件。在日常工作條件下，大多數(shù)橡膠制品都是在動態(tài)變形條件下(如彎曲、剪切、壓縮和拉伸等)使用的，因此，提高橡膠材料的抗疲勞老化性，對保證橡膠制品的使用可靠性具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種抗疲勞老化橡膠組合物，該組合物制得的橡膠具有優(yōu)良的的力學(xué)性能、抗疲勞性能和耐老化性能。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
抗疲勞老化橡膠組合物，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡膠70-90、氯丁橡膠30-50、古馬隆樹脂15-25、松焦油10-15、玻璃纖維5_10、二硫化鑰8_12、二甲基丙烯酸鎂
2-3、甲基含氫硅油10-15、硫磺2-3、過氧化二叔丁基1.5-2.5、氣相白炭黑5_10、石英粉15-25、沉淀硅酸鈣10-15、改性硅藻土 10-15、炭黑N330 20-30、硬脂酸鋅1_2、輕質(zhì)氧化鎂
2-3、二甘醇二苯甲酸酯10-15、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯3-6、防老劑1.5-2.5、促進劑 1-2。
[0005]優(yōu)選地，抗疲勞老化橡膠組合物，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡膠80、氯丁橡膠40、古馬隆樹脂20、松焦油12、玻璃纖維8、二硫化鑰10、二甲基丙烯酸鎂2.5、甲基含氫硅油12、硫磺2.5、過氧化二叔丁基2、氣相白炭黑8、石英粉20、沉淀硅酸鈣12、改性硅藻土 12、炭黑N330 25、硬脂酸鋅1.5、輕質(zhì)氧化鎂2.5、二甘醇二苯甲酸酯14、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯5、防老劑2、促進劑1.5。
[0006]所述改性硅藻土的制備方法如下:(I)將硅藻土和去離子水按重量比1:4-6的比例制成漿液，用濃度為15-20%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至3.5-4.5，在50_60°C水浴溫度下攪拌0.5-lh，靜置5-10min，抽濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘干，研磨，過200-300目篩，待用；(2)將上述過篩后的硅藻土埋封在炭粉中，在640-720°C溫度下煅燒l_2h，然后升溫至980-1060°C繼續(xù)煅燒20-30min，自然冷卻至室溫；(3)步驟(2)處理的硅藻土加去離子水打漿制成濃度為40-50%的漿液，加入相當(dāng)于硅藻土重量25-35%的丙烯酸丁醋、10-15%的二乙烯苯、2-3%的十二烷基硫酸鈉和1-2%的乳化劑0P-15，在60-70°C水浴溫度下攪拌0.5-lh,再加入相當(dāng)于硅藻土重量20-30%的甲基丙烯酸甲酯和2-3%的過硫酸銨，在75-85°C水浴溫度下攪拌2-3h，抽濾，真空干燥；(4)上述步驟(3)處理的硅藻土加入4_6%的二甲基硅油、2-3%的聚甘油單硬脂酸酯、1-2%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、3-5%的廢舊橡膠粉和0.5-1%的羥基錫酸鋅，高速分散20-30mim，烘干即可。
[0007]上述硅藻土經(jīng)隔絕空氣煅燒處理以及高分子聚合物包覆處理后，提高硅藻土與橡膠的相容性，從而顯著提高橡膠制品的拉伸強度、伸長率和耐磨性等性能，實現(xiàn)硅藻土替代部分炭黑作為橡膠補強劑的作用。
[0008]所述防老劑選自二丁基二硫代氨基甲酸鎳、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、二壬基苯基亞憐酸酷、N-環(huán)己基對乙氧基苯胺中的一種或多種。
[0009]所述促進劑選自四甲基硫脲、二硫化二苯并噻唑、N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二異丙基黃原酸酯其中的一種或多種。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明橡膠組合物生產(chǎn)出的橡膠制品具有極佳的抗疲勞老化性能，可以在疲勞狀態(tài)下長期使用，仍能保持良好的物理機械性能，同時具有良好的耐熱性、抗撕裂性、耐化學(xué)腐蝕性和耐磨性，使用壽命長，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
抗疲勞老化橡膠組合物，由以下重量(kg)的原料制成:丙烯酸酯橡膠70、氯丁橡膠30、古馬隆樹脂15、松焦油10、玻璃纖維5、二硫化鑰8、二甲基丙烯酸鎂2、甲基含氫硅油10、硫磺2、過氧化二叔丁基1.5、氣相白炭黑5、石英粉15、沉淀硅酸鈣10、改性硅藻土 10、炭黑N330 20、硬脂酸鋅1、輕質(zhì)氧化鎂2、二甘醇二苯甲酸酯10、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯
3、二丁基二硫代氨基甲酸鎳1.5、二硫化二苯并噻唑I。
[0012]所述改性硅藻土的制備方法如下:(I)將硅藻土和去離子水按重量比1:4的比例制成漿液，用濃度為15%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至3.5，在50°C水浴溫度下攪拌lh，靜置lOmin，抽濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘干，研磨，過200目篩，待用；(2)將上述過篩后的硅藻土埋封在炭粉中，在640°C溫度下煅燒2h，然后升溫至980°C繼續(xù)煅燒30min，自然冷卻至室溫；(3)步驟(2)處理的硅藻土加去離子水打漿制成濃度為40%的漿液，加入相當(dāng)于硅藻土重量25%的丙烯酸丁醋、10%的二乙烯苯、2%的十二烷基硫酸鈉和1%的乳化劑0P-15，在60°C水浴溫度下攪拌lh，再加入相當(dāng)于硅藻土重量20%的甲基丙烯酸甲酯和2%的過硫酸銨，在75°C水浴溫度下攪拌3h，抽濾，真空干燥；(4)上述步驟(3)處理的硅藻土加入4%的二甲基硅油、2%的聚甘油單硬脂酸酯、1%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、3%的廢舊橡膠粉和0.5%的羥基錫酸鋅，高速分散20mim，烘干即可。
[0013]實施例2
抗疲勞老化橡膠組合物，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡膠80、氯丁橡膠40、古馬隆樹脂20、松焦油12、玻璃纖維8、二硫化鑰10、二甲基丙烯酸鎂2.5、甲基含氫硅油12、硫磺2.5、過氧化二叔丁基2、氣相白炭黑8、石英粉20、沉淀硅酸鈣12、改性硅藻土 12、炭黑N330 25、硬脂酸鋅1.5、輕質(zhì)氧化鎂2.5、二甘醇二苯甲酸酯14、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯5、6_乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉2、二硫化二異丙基黃原酸酯1.5。
[0014]所述改性硅藻土的制備方法如下:(I)將硅藻土和去離子水按重量比1:5的比例制成漿液，用濃度為18%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至4，在55°C水浴溫度下攪拌45min，靜置8min，抽濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘干，研磨，過250目篩，待用；(2)將上述過篩后的硅藻土埋封在炭粉中，在680°C溫度下煅燒1.5h，然后升溫至1020°C繼續(xù)煅燒25min，自然冷卻至室溫；(3)步驟(2)處理的硅藻土加去離子水打漿制成濃度為45%的漿液，加入相當(dāng)于硅藻土重量30%的丙烯酸丁醋、12%的二乙烯苯、2.5%的十二烷基硫酸鈉和1.5%的乳化劑OP-15，在65°C水浴溫度下攪拌40min，再加入相當(dāng)于硅藻土重量25%的甲基丙烯酸甲酷和2.5%的過硫酸銨，在80°C水浴溫度下攪拌2.5h，抽濾，真空干燥；(4)上述步驟(3)處理的硅藻土加入5%的二甲基硅油、2.5%的聚甘油單硬脂酸酯、1.5%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、4%的廢舊橡膠粉和0.7%的羥基錫酸鋅，高速分散25mim，烘干即可。
[0015]實施例3
抗疲勞老化橡膠組合物，由以下重量(kg)的原料制成:丙烯酸酯橡膠90、氯丁橡膠50、古馬隆樹脂25、松焦油15、玻璃纖維10、二硫化鑰12、二甲基丙烯酸鎂3、甲基含氫硅油15、硫磺3、過氧化二叔丁基2.5、氣相白炭黑10、石英粉25、沉淀硅酸鈣15、改性硅藻土 15、炭黑N330 30、硬脂酸鋅2、輕質(zhì)氧化鎂3、二甘醇二苯甲酸酯15、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯6、N-環(huán)己基對乙氧基苯胺2.5、N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺2。
[0016]所述改性硅藻土的制備方法如下:(I)將硅藻土和去離子水按重量比1:6的比例制成漿液，用濃度為20%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至4.5，在60°C水浴溫度下攪拌0.5h，靜置5min，抽濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘干，研磨，過300目篩，待用；(2)將上述過篩后的硅藻土埋封在炭粉中，在720°C溫度下煅燒lh，然后升溫至1060°C繼續(xù)煅燒20min，自然冷卻至室溫；(3)步驟(2)處理的硅藻土加去離子水打漿制成濃度為50%的漿液，加入相當(dāng)于硅藻土重量35%的丙烯酸丁醋、15%的二乙烯苯、3%的十二烷基硫酸鈉和2%的乳化劑0P-15，在70°C水浴溫 度下攪拌0.5h，再加入相當(dāng)于硅藻土重量30%的甲基丙烯酸甲酯和3%的過硫酸銨，在85°C水浴溫度下攪拌2h，抽濾，真空干燥；(4)上述步驟(3)處理的硅藻土加入6%的二甲基硅油、3%的聚甘油單硬脂酸酯、2%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、5%的廢舊橡膠粉和1%的羥基錫酸鋅，高速分散30mim，烘干即可。
[0017]實施例1、2、3橡膠組合物所生產(chǎn)的橡膠制品性能檢測結(jié)果如表1所示。
[0018]表1實施例1、2、3橡膠組合物所生產(chǎn)的橡膠制品性能檢測結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.抗疲勞老化橡膠組合物，其特征在于，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡膠70-90、氯丁橡膠30-50、古馬隆樹脂15-25、松焦油10-15、玻璃纖維5-10、二硫化鑰8-12、二甲基丙烯酸鎂2-3、甲基含氫硅油10-15、硫磺2-3、過氧化二叔丁基1.5-2.5、氣相白炭黑5-10、石英粉15-25、沉淀硅酸鈣10-15、改性硅藻土 10-15、炭黑N330 20-30、硬脂酸鋅1-2、輕質(zhì)氧化鎂2-3、二甘醇二苯甲酸酯10-15、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯3-6、防老劑1.5-2.5、促進劑 1-2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗疲勞老化橡膠組合物，其特征在于，由以下重量份的原料制成:丙烯酸酯橡膠80、氯丁橡膠40、古馬隆樹脂20、松焦油12、玻璃纖維8、二硫化鑰10、二甲基丙烯酸鎂2.5、甲基含氫硅油12、硫磺2.5、過氧化二叔丁基2、氣相白炭黑8、石英粉20、沉淀硅酸鈣12、改性硅藻土 12、炭黑N330 25、硬脂酸鋅1.5、輕質(zhì)氧化鎂2.5、二甘醇二苯甲酸酯14、季戊四醇二丙烯酸單硬脂酸酯5、防老劑2、促進劑1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗疲勞老化橡膠組合物，其特征在于，所述改性硅藻土的制備方法如下:(I)將硅藻土和去離子水按重量比1:4-6的比例制成漿液，用濃度為15-20%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至3.5-4.5，在50-60°C水浴溫度下攪拌0.5_lh，靜置5_10min，抽濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘干，研磨，過200-300目篩，待用；(2)將上述過篩后的硅藻土埋封在炭粉中，在640-720°C溫度下煅燒l_2h，然后升溫至980-1060°C繼續(xù)煅燒20-30min,自然冷卻至室溫；(3)步驟(2)處理的硅藻土加去離子水打漿制成濃度為40-50%的漿液，加入相當(dāng)于硅藻土重量25-35%的丙烯酸丁醋、10-15%的二乙烯苯、2-3%的十二烷基硫酸鈉和1-2%的乳化劑OP-15，在60-70°C水浴溫度下攪拌0.5_lh，再加入相當(dāng)于硅藻土重量20-30%的甲基丙烯酸甲酯和2-3%的過硫酸銨，在75-85°C水浴溫度下攪拌2_3h，抽濾，真空干燥；(4)上述步驟(3)處理的硅藻土加入4-6%的二甲基硅油、2-3%的聚甘油單硬脂酸酯、1-2%的異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯、3-5%的廢舊橡膠粉和0.5-1%的羥基錫酸鋅，高速分散20-30mim，烘干即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗疲勞老化橡膠組合物，其特征在于，所述防老劑選自二丁基二硫代氨基甲酸鎳、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- 二氫化喹啉、三壬基苯基亞磷酸酯、N-環(huán)己基對乙氧基苯胺中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗疲勞老化橡膠組合物，其特征在于，所述促進劑選自四甲基硫脲、二硫化二苯并噻唑、N-氧聯(lián)二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化二異丙基黃原酸酯其中的一種或多種。
【文檔編號】C08K9/10GK103923423SQ201410194772
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月10日
【發(fā)明者】黃雯楠 申請人:黃雯楠