[发明专利]一种耐磨耐冲刷橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到高分子材料领域中的橡胶材料，具体的说是一种耐磨耐冲刷橡胶材料及其制备方法。

背景技术

橡胶是一种有弹性的聚合物，可以从一些植物的树汁中取得（天然橡胶），也可以是人造的（合成橡胶），由于合成橡胶的种类很多，不同种类的橡胶具备不同的性能，比如说顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性、弹性和耐老化性能，但抗撕裂性能较差、抗湿滑性能不好；异戊橡胶与天然橡胶一样，具有良好的弹性和耐磨性，优良的耐热性和较好的化学稳定性；乙丙橡胶化学稳定性好，耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。

但是橡胶所谓的耐磨性好主要是只应用于轮胎等工业产品时的耐磨性，但是当橡胶应用于其他领域时，其耐磨性就会远远达不到要求，比如说将橡胶应用于内衬材料以承受一定的冲刷和耐磨力时，其耐磨性就远远达不到要求。

发明内容

为解决现有的橡胶材料在作为需要承受冲刷力的内衬材料时耐磨性和防穿刺性不能满足需要的问题，本发明提供了一种耐磨耐冲刷橡胶材料及其制备方法，牺牲掉橡胶材料的部分弹性来提高其耐磨、耐冲刷以及耐穿刺性能，使得其能够被广泛应用于一些输送粉体、腐蚀性液体、工业砂浆等管道的内衬，或者是耐磨分级旋流器的内衬材料。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种耐磨耐冲刷橡胶材料，由芳纶玻纤和锦纶纤维构成骨架，以特种耐腐蚀橡胶作为基料，并添加粒径为150目的碳化硅微粉或碳化锆微粉、粒径为150目的氧化铝微粉、粒径为200目的氧化硅微粉和粒径为300目的单质硅微粉作为外加剂制成，其中，芳纶玻纤的含量为8-9%，锦纶纤维的含量为6-7%，碳化硅微粉或碳化锆微粉的含量为0.8-1%，氧化铝微粉的含量为0.6-0.8%、氧化硅微粉的含量为0.3-0.5%，单质硅微粉的含量为0.2-0.4%，其余为特种耐腐蚀橡胶，特种耐腐蚀橡胶为市售的氟橡胶、全氟橡胶或四丙氟橡胶。

所述芳纶玻纤和锦纶纤维构成的骨架中还填充有碳纤维，碳纤维的含量为0.1-0.3%。

所述外加剂中还含有粒径300目以下的煅烧高岭土微粉，煅烧高岭土微粉的含量为0.1-0.3%。

所述芳纶玻纤和锦纶纤维构成的骨架中还填充有玻璃纤维，玻璃纤维的含量为0.1-0.2%。

上述耐磨耐冲刷橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按照上述的比例称取各组分，并将芳纶玻纤和锦纶纤维分别融化后拉成直径不超过0.1mm细丝，然后再将芳纶玻纤丝和锦纶纤维丝混杂，备用；

2）将外加剂中的碳化硅微粉或碳化锆微粉以及氧化铝微粉加入到步骤1）的混杂物中，然后送入密炼机中混炼，混炼温度为150-160摄氏度、压力为25-30MPa，转子转速为60rpm，混炼30s-60s，备用；

3）将特种耐腐蚀橡胶送入另一台密炼机中，待其完全融化后向其中加入其余的外加剂进行混炼，混炼温度为165-170摄氏度、压力为35-45MPa，转子转速为90rpm，混炼1-2min，备用；

4）将步骤3）中混炼后的特种耐腐蚀橡胶与步骤2）中混炼后的产物混合后再次混炼，混炼温度为160-170摄氏度、压力为20-30MPa，转子转速为90rpm，混炼2-3min，混炼结束后自然冷却得到产品。

有益效果：本发明通过以芳纶玻纤和锦纶纤维构成骨架，然后用特种耐腐蚀橡胶作为基料与其进行混炼，在混炼过程中再辅以碳化硅微粉或碳化锆微粉、氧化铝微粉、氧化硅微粉和单质硅微粉等耐磨性强的材料填充，从而极大程度的提高了最终生产产品的强度、耐磨性、耐冲刷性和耐穿刺性，使其在应用为内衬材料时，不仅兼具一定的强度、耐磨性、耐冲刷性和耐穿刺性，而且也兼具了一定的回弹性和柔韧性，与常规的金属内衬或无机非金属材料浇筑的内衬相比，具有重量轻和易于安装、更换的特点。

具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述，各实施例中所用的特种耐腐蚀橡胶为市售的氟橡胶、全氟橡胶或四丙氟橡胶。

实施例1

一种耐磨耐冲刷橡胶材料，由芳纶玻纤和锦纶纤维构成骨架，以特种耐腐蚀橡胶作为基料，并添加粒径为150目的碳化硅微粉、粒径为150目的氧化铝微粉、粒径为200目的氧化硅微粉和粒径为300目的单质硅微粉作为外加剂制成，其中，芳纶玻纤的含量为8%，锦纶纤维的含量为6%，碳化硅微粉的含量为0.8%，氧化铝微粉的含量为0.6%、氧化硅微粉的含量为0.3%，单质硅微粉的含量为0.2%，其余为特种耐腐蚀橡胶。

该耐磨耐冲刷橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：