本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種履帶用橡膠墊板及其制備方法。
背景技術(shù)：
履帶是坦克、裝甲車輛及大型農(nóng)業(yè)、工程用機(jī)械設(shè)備的必要行走裝置，過(guò)去一般用金屬材料制作，存在著許多無(wú)法克服的缺點(diǎn)，如在泥水環(huán)境下作業(yè)銹蝕嚴(yán)重、對(duì)路面的破壞及振動(dòng)劇烈等。在履帶的著地面掛膠可以大大減緩金屬履帶對(duì)地面的沖擊并且可以減輕其引發(fā)的噪音，避免金屬履帶對(duì)路面的破壞，有效延長(zhǎng)金屬履帶板的壽命；同時(shí)能對(duì)車內(nèi)儀器設(shè)備和乘員起到減震、吸震等作用，大大改善乘車環(huán)境，有效延長(zhǎng)車載設(shè)備使用壽命。然而產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用和試驗(yàn)過(guò)程中因?yàn)樵谥貕合孪鹉z體被砂石啃掉以及磨損而導(dǎo)致失效，從而難以達(dá)到較長(zhǎng)的耐久壽命要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種履帶用橡膠墊板及其制備方法，本發(fā)明機(jī)械強(qiáng)度高，抗撕裂性能好，耐摩耗性能好，使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明提出的一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：天然橡膠70-85份，高苯乙烯橡膠10-15份，順丁橡膠5-15份，炭黑35-80份，間接法氧化鋅4-6份，硬脂酸1-2份，防老劑RD 0.5-1.5份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 2-4份，分散劑4-8份，高芳烴油3-5份，防焦劑CTP 0.4-0.6份，不溶性硫磺IS-60 1.5-2份，硫化促進(jìn)劑NS 0.9-1.3份。
優(yōu)選地，其原料按重量份包括：天然橡膠75-80份，高苯乙烯橡膠12-14份，順丁橡膠7-13份，炭黑45-70份，間接法氧化鋅4.5-5.5份，硬脂酸1.2-1.8份，防老劑RD 0.8-1.2份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 2.5-3.5份，分散劑5-7份，高芳烴油3.5-4.5份，防焦劑CTP 0.45-0.55份，不溶性硫磺IS-60 1.7-1.9份，硫化促進(jìn)劑NS 1-1.2份。
優(yōu)選地，其原料按重量份包括：天然橡膠78份，高苯乙烯橡膠13份，順丁橡膠9份，炭黑57份，間接法氧化鋅5份，硬脂酸1.5份，防老劑RD 1份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 3份，分散劑6份，高芳烴油4份，防焦劑CTP 0.5份，不溶性硫磺IS-60 1.8份，硫化促進(jìn)劑NS 1.1份。
優(yōu)選地，天然橡膠為1#煙片天然橡膠。
優(yōu)選地，順丁橡膠為BR9000。
優(yōu)選地，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為2-4：1-3：0.5-1。
優(yōu)選地，分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：0.5-2。
優(yōu)選地，其原料按重量份還包括：γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土。
優(yōu)選地，γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土和炭黑的重量比為5-8：2-3：4-5：35-80。
優(yōu)選地，在改性芳綸纖維的制備過(guò)程中，用氧氣將芳綸纖維經(jīng)等離子處理得到中間物料；將中間物料加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-3wt％γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中混勻，升溫至60-80℃，以400-600r/min的速度保溫?cái)嚢?-10h，過(guò)濾取濾餅，洗滌，干燥得到改性芳綸纖維。
優(yōu)選地，芳綸纖維的長(zhǎng)度為1-2mm。
優(yōu)選地，等離子處理的壓力為30-35Pa，功率為650-700W，溫度為35-40℃，處理時(shí)間為20-30s。
優(yōu)選地，在乙醇水溶液中，乙醇和水的體積比為10-15：85-90。
優(yōu)選地，中間物料和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為1：0.05-0.2。
本發(fā)明還提出了上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為110-120℃，混煉時(shí)間為6-8min，開(kāi)煉時(shí)間為150-200s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡25-35s后，取出風(fēng)干得到中間膠料；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板。
優(yōu)選地，在S2中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1200-1600μs/cm。
優(yōu)選地，在S3中，硫化壓力為190-210Kgf/cm2，硫化溫度為155-165℃，硫化時(shí)間為540-900s。
上述隔離劑BT0-31水溶液是為了防止長(zhǎng)條膠料粘結(jié)的，不規(guī)定使用量，能使長(zhǎng)條狀膠料完全浸沒(méi)即可。
本發(fā)明可與金屬履帶板的一面粘合，也可與金屬履帶板雙面均粘合。
金屬履帶板與履帶用橡膠墊板粘合的具體步驟為：將噴涂有粘合劑的金屬履帶板放入模具型腔中，按照上述S3的方法將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型，冷卻，修邊后得到金屬履帶板與履帶用橡膠墊板粘合的履帶，其中，金屬履帶板噴涂粘結(jié)劑后，應(yīng)于95-105℃溫度下干燥4-6min。
上述粘合劑不規(guī)定其用量，使金屬履帶板噴涂均勻、完全覆蓋即可。
本發(fā)明采用天然橡膠、順丁橡膠和高苯乙烯橡膠配合使用，有效提高了本發(fā)明的機(jī)械強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度、耐磨耗性以及耐熱老化性；γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土與炭黑相互配合，炭黑和γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅在橡膠中均勻分散，大大增加本發(fā)明的耐摩耗性，且γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅中含有活性氨基，可與橡膠中活性基團(tuán)鍵合，進(jìn)一步增加本發(fā)明的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨耗性；改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土與橡膠相互配合，改性芳綸纖維中含有活性氨基，也可與橡膠活性基團(tuán)鍵合形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，有機(jī)化蒙脫土與橡膠可均勻分散，橡膠可插層進(jìn)入蒙脫土層間，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和插層作用相互配合，并配以均勻分散的炭黑和γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅，從而大大增加本發(fā)明的機(jī)械強(qiáng)度、抗撕裂性、耐摩耗性，從而增加本發(fā)明的耐久性，延長(zhǎng)使用壽命；選用合適種類的炭黑配合作用，可進(jìn)一步提高本發(fā)明的耐磨耗性和耐熱老化性；選用流動(dòng)助劑ATFLOWL-24與合適的分散劑配合使用，大大提高了膠料的流動(dòng)性，解決了橡膠生產(chǎn)中注射困難的缺陷；上述各物質(zhì)相互配合與協(xié)調(diào)，使得本發(fā)明具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨耗性、耐久性、抗撕裂性，使用壽命長(zhǎng)，提高本發(fā)明在軍工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
具體實(shí)施方式
下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：1#煙片天然橡膠78份，高苯乙烯橡膠13份，BR9000 9份，炭黑57份，間接法氧化鋅5份，硬脂酸1.5份，防老劑RD 1份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 3份，分散劑6份，高芳烴油4份，防焦劑CTP 0.5份，不溶性硫磺IS-60 1.8份，硫化促進(jìn)劑NS 1.1份；
其中，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為3：2：0.7；
分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：1。
上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為115℃，混煉時(shí)間為7min，開(kāi)煉時(shí)間為175s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡30s后，取出風(fēng)干得到中間膠料，其中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1400μs/cm；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板，其中，硫化壓力為200Kgf/cm2，硫化溫度為160℃，硫化時(shí)間為720s。
實(shí)施例2
一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：1#煙片天然橡膠70份，高苯乙烯橡膠15份，BR9000 15份，炭黑55份，間接法氧化鋅4份，硬脂酸1份，防老劑RD 1份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 2份，分散劑4份，高芳烴油3份，防焦劑CTP 0.4份，不溶性硫磺IS-60 1.5份，硫化促進(jìn)劑NS 0.9份；
其中，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為2：3：0.5；
分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：1。
上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為110℃，混煉時(shí)間為8min，開(kāi)煉時(shí)間為150s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡25s后，取出風(fēng)干得到中間膠料，其中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1600μs/cm；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板，其中，硫化壓力為190Kgf/cm2，硫化溫度為165℃，硫化時(shí)間為540s。
實(shí)施例3
一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：1#煙片天然橡膠85份，高苯乙烯橡膠10份，BR9000 5份，炭黑60份，間接法氧化鋅6份，硬脂酸2份，防老劑RD 1.5份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 4份，分散劑8份，高芳烴油5份，防焦劑CTP 0.6份，不溶性硫磺IS-60 2份，硫化促進(jìn)劑NS 1.3份；
其中，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為4：1：1；
分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：1。
上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為120℃，混煉時(shí)間為6min，開(kāi)煉時(shí)間為200s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡35s后，取出風(fēng)干得到中間膠料，其中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1200μs/cm；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板，其中，硫化壓力為210Kgf/cm2，硫化溫度為155℃，硫化時(shí)間為900s。
實(shí)施例4
一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：1#煙片天然橡膠75份，高苯乙烯橡膠14份，BR9000 7份，炭黑35份，間接法氧化鋅4.5份，硬脂酸1.8份，防老劑RD 0.5份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 3.5份，分散劑5份，高芳烴油4.5份，防焦劑CTP 0.45份，不溶性硫磺IS-60 1.9份，硫化促進(jìn)劑NS 1份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維和有機(jī)化蒙脫土；
其中，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為3.5：1.5：0.8；
分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：0.5；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土和炭黑的重量比為8：2：5：35；
在改性芳綸纖維的制備過(guò)程中，用氧氣將長(zhǎng)度為2mm芳綸纖維經(jīng)等離子處理得到中間物料，其中，等離子處理的壓力為30Pa，功率為700W，溫度為35℃，處理時(shí)間為30s；將中間物料加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1wt％γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中混勻，升溫至80℃，以400r/min的速度保溫?cái)嚢?0h，過(guò)濾取濾餅，洗滌，干燥得到改性芳綸纖維，其中，在乙醇水溶液中，乙醇和水的體積比為10：90，中間物料和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為1：0.05。
上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為118℃，混煉時(shí)間為7.5min，開(kāi)煉時(shí)間為170s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡28s后，取出風(fēng)干得到中間膠料，其中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1500μs/cm；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板，其中，硫化壓力為195Kgf/cm2，硫化溫度為162℃，硫化時(shí)間為640s。
實(shí)施例5
一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：1#煙片天然橡膠80份，高苯乙烯橡膠12份，BR9000 13份，炭黑80份，間接法氧化鋅5.5份，硬脂酸1.2份，防老劑RD 1.2份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 2.5份，分散劑7份，高芳烴油3.5份，防焦劑CTP 0.55份，不溶性硫磺IS-60 1.7份，硫化促進(jìn)劑NS 1.2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維和有機(jī)化蒙脫土；
其中，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為2.5：2.5：0.6；
分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：2；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土和炭黑的重量比為5：3：4：80；
在改性芳綸纖維的制備過(guò)程中，用氧氣將長(zhǎng)度為1mm芳綸纖維經(jīng)等離子處理得到中間物料，其中，等離子處理的壓力為35Pa，功率為650W，溫度為40℃，處理時(shí)間為20s；將中間物料加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3wt％γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中混勻，升溫至60℃，以600r/min的速度保溫?cái)嚢?h，過(guò)濾取濾餅，洗滌，干燥得到改性芳綸纖維，其中，在乙醇水溶液中，乙醇和水的體積比為15：85，中間物料和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為1：0.2。
上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為112℃，混煉時(shí)間為6.5min，開(kāi)煉時(shí)間為180s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡32s后，取出風(fēng)干得到中間膠料，其中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1300μs/cm；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板，其中，硫化壓力為205Kgf/cm2，硫化溫度為158℃，硫化時(shí)間為800s。
實(shí)施例6
一種履帶用橡膠墊板，其原料按重量份包括：1#煙片天然橡膠78份，高苯乙烯橡膠13份，BR9000 9份，炭黑57份，間接法氧化鋅5份，硬脂酸1.5份，防老劑RD 1份，流動(dòng)助劑ATFLOWL-24 3份，分散劑6份，高芳烴油4份，防焦劑CTP 0.5份，不溶性硫磺IS-60 1.8份，硫化促進(jìn)劑NS 1.1份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維和有機(jī)化蒙脫土；
其中，炭黑為N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的混合物，其中，N-115炭黑、N-330炭黑和白炭黑175MP的重量比為3：2：0.7；
分散劑為分散劑FS-12和分散劑D-4A的混合物，其中，分散劑FS-12和分散劑D-4A重量比為1：1.5；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土和炭黑的重量比為6.5：2.5：4.5：57；
在改性芳綸纖維的制備過(guò)程中，用氧氣將長(zhǎng)度為1.5mm芳綸纖維經(jīng)等離子處理得到中間物料，其中，等離子處理的壓力為33Pa，功率為670W，溫度為37℃，處理時(shí)間為25s；將中間物料加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2wt％γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中混勻，升溫至70℃，以500r/min的速度保溫?cái)嚢?h，過(guò)濾取濾餅，洗滌，干燥得到改性芳綸纖維，其中，在乙醇水溶液中，乙醇和水的體積比為13：87，中間物料和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為1：0.1。
上述履帶用橡膠墊板的制備方法，包括如下步驟：
S1、取天然橡膠、高苯乙烯橡膠、順丁橡膠、炭黑、間接法氧化鋅、硬脂酸、防老劑RD、流動(dòng)助劑ATFLOWL-24、分散劑、高芳烴油、防焦劑CTP、不溶性硫磺IS-60、硫化促進(jìn)劑NS、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性碳化硅、改性芳綸纖維、有機(jī)化蒙脫土進(jìn)行混煉、開(kāi)煉得到長(zhǎng)條狀膠料，其中，混煉溫度為115℃，混煉時(shí)間為7min，開(kāi)煉時(shí)間為170s；
S2、將長(zhǎng)條狀膠料浸入到隔離劑BT0-31水溶液中，浸泡30s后，取出風(fēng)干得到中間膠料，其中，隔離劑BT0-31溶液的電導(dǎo)率為1400μs/cm；
S3、將中間膠料注射到模具型腔中硫化成型得到履帶用橡膠墊板，其中，硫化壓力為200Kgf/cm2，硫化溫度為160℃，硫化時(shí)間為700s。
試驗(yàn)例1
對(duì)實(shí)施例1-6進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下：
由上表可以看出，本發(fā)明機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨耗性好、耐久性長(zhǎng)、抗撕裂性好。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。