[发明专利]耐磨橡胶复合材料及其制备方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种耐磨橡胶复合材料，具体涉及一种钛镁无机相增强的耐磨橡胶复合材料，属于材料加工技术领域。

二、背景技术：

耐磨合成橡胶材料是耐磨材料的重要分支，因此，耐磨合成橡胶材料的研究受到重视。CN200510048156.8涉及一种耐磨合成橡胶材料及其制备方法。构成耐磨合成橡胶材料主要包括有：天然橡胶片、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、油脂类DOP、聚四氟乙烯、纳米氢氧化镁、齐聚酯、促进剂、补强剂、抗硫化还原剂、硫化剂、填充料。将上述原料经过塑炼和混炼等工艺即可制得邵氏硬度为60、拉伸强度为23、扯断伸长率为850％、弹率为53％、阿克隆磨耗(cm²)0.035g的耐磨合成橡胶材料。CN200710200890.0公开了一种高性能耐磨橡胶垫，该高性能耐磨橡胶具有以下用重量配比的原料，天然橡胶7.0～8.7份、顺丁胶3.0～4.3份、乙烯醋酸乙烯共聚物30～40份、轻钙2.0～3.5份、炭黑5～9份、硬酯酸0.6～0.75份、促进剂0.4～0.7份、氧化锌1.8～2.0份、发泡剂0.7～0.9份、机油0.8～1.2份，采用常规制作工艺制成。CN200810200769.2涉及一种渣浆泵用高耐磨橡胶及其制备方法，包括如下以质量份数计的组分：天然胶乳：100份/胶乳固含量；ZnO：0～10份；促进剂：0～5份；硫磺：0～5份；二氧化硅：0～100份；分散剂：0.5～5份。

上述材料仅仅强调了材料的基体作用，因此材料的力学性能的提高受到限制。

三、发明内容：

本发明的目的在于解决现有技术中的缺陷，提供一种成本低而性能良好的耐磨橡胶复合材料。

本发明的另一目的是提供上述一种耐磨橡胶复合材料的制备方法，该工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种耐磨橡胶复合材料，其特征在于：橡胶基体中分布有细小的无机相；该复合材料中所述橡胶基体各成分的重量份为：天然橡胶(NR)35-50份，丁苯橡胶(SBR)24-35份，丁晴橡胶(NBR)10-15份，乙丙酸0-30份；

所述无机相的加入量为8-15份，无机相的中各成份的质量百分含量为：Al₂O₃13-14％，V₂O₃ 0.2-0.3％，MgO 7-8.5％，CaO 27-28％，TiO₂ 20-21％，其余为SiO₂；

所述复合材料中还含有以下重量份原料：填充剂氧化锌3-6份和硬脂酸2-3份；促进剂N-环己基-2-苯骈噻唑次磺酰胺(CZ)1-1.5份；硫磺(硫化剂)1.5-2.5份；高耐磨炉黑45-55份；中耐磨炉黑13-17份；防老剂N-苯基-N’-基对苯二胺2-3份。

本发明耐磨橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)无机相制备：

a、将Al₂O₃粉、V₂O₃粉、MgO粉、CaO粉、TiO₂粉、SiO₂粉按其质量百分含量进行称量配料：Al₂O₃ 13-14％，V₂O₃ 0.2-0.3％，MgO 7-8.5％，CaO 27-28％，TiO₂ 20-21％，其余为SiO₂，由以上各成份配成8-15份；

b、将配好的物料放入搅拌器中，然后在物料中加入占无机相总重量3-6％的水，搅拌速度为960-1200转/分，水和物料被均匀混合10-15min后取出，放入烧结炉；

c、烧结加热温度为1150-1230℃时，保温时间为2-3小时；保温时间达到后随炉冷却至室温，即得到钛镁无机相，然后将钛镁无机相磨至0.03-0.06微米备用；

(2)塑炼：启动开炼机，将天然橡胶NR投入开炼机中，辊间距离6mm，翻炼6-8次，至胶料发粘，呈透明状即可混炼；