[发明专利]一种提高橡胶履带花纹面胶使用寿命的材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种提高橡胶履带花纹面胶使用寿命的材料，采用了反式异戊二烯、乙烯辛烯弹性体、混炼型聚氨酯橡胶、硅橡胶、爽滑剂、白炭黑、碳纳米管、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、过氧化物引发剂，分别在橡塑密炼机中按照加料顺序共混改性，通过高温动态硫化生成预交联的共混型弹性体；将该材料与天然橡胶按照比例共混，同时加入活性剂、促进剂、炭黑、软化剂、防老剂和硫化剂后制成混炼胶，该混炼胶在保持天然橡胶力学性能的同时，提高耐磨性，降低橡胶材料的表面张力，降低橡胶材料与地面的摩擦系数，减少花纹面胶与泥土的粘附性，减轻履带转弯时对橡胶花纹面胶的磨损和剪切破坏，从而达到延长橡胶履带的使用寿命。

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，具体涉及一种添加在橡胶中改善橡胶性能的材料。

背景技术

近些年，由于橡胶履带具有接地比压小、牵引力大、振动小、机械质量轻，转向灵活和在复杂地形上通过能力强等优点,替代钢质履带和轮胎已是趋势。橡胶履带广泛应用于行走式农业机械和石油勘探、森林防火车辆和工程机械等许多领域，橡胶履带能改善机械的行驶性能,扩大机械作业范围,对实现市政基础建设机械化,农田、沙漠、沼泽地等松软地面的作业和运输具有重要意义。

现阶段国内履带生产厂家已达到二十多家，年产履带数量已超过200万条，但国产橡胶履带的使用寿命不如国外的一些品牌履带，主要表现在以下一些问题：轮侧铁齿面上橡胶破损、履带表面橡胶断裂、铁齿脱落、钢丝断裂、履带花纹面胶磨损严重等。

履带花纹面胶直接与地面接触，其性能好坏直接影响履带的使用寿命，其主要受到以下几个机械载荷力：弯曲曲挠力；与泥地、沙地、水泥地、石子路面等各种地面接触，受地面对其的摩擦力、切割力以及剪切力等。履带机械正常行驶时，动力平均输出到两个驱动轮上，此时履带受到的阻力是滚动摩擦阻力，因此机械输出的动力也不大，对铁齿、钢丝、履带表面来说，它们所受的机械力也不大。因履带机械的特殊性，当履带机械转向时，此时不再以滚动的方式运动，而是以该履带接地中心为圆心做滑动运动，有动力输出的一边履带此时也以同样的圆心做半滑动半滚动的运动，因滑动摩擦系数远大于滚动摩擦系数。履带机械在转弯时，机械动力输出大，此时履带各部位所受力最大，这种情况容易造成履带掉齿、断钢丝、脱带、履带花纹磨损过快的问题，这些问题也造成国内履带寿命普遍短的一个重要原因。

为了减小履带机械转弯时履带各部位的受力，必须减小橡胶履带表面橡胶的滑动摩擦系数，特别是现在国内农机要求履带的宽度越来越宽，相应的转向时阻力越来越大，更要求必须减小滑动摩擦系数，减轻履带行进或转弯时对橡胶花纹面胶的磨损和剪切破坏，从而达到延长使用寿命。

提高橡胶履带的耐久性是一项非常艰巨的任务，耐久性表现为橡胶履带耐磨损切割、穿刺、龟裂和碎裂的能力。目前为止，橡胶履带仍属易损件，国外先进产品的寿命也仅约1万公里。除传动件和牵引件的品质外，强力保护层与橡胶弹性体的性能也是影响橡胶履带耐久性的重要因素。橡胶胶料不仅要有良好的物理性能、动态疲劳性能、抗应力集中和耐天候老化性能，还需要具有与传动件和保护层间优异的粘合强度。对于某些特殊产品，还要求有耐盐碱、耐油、耐寒和防火阻燃等特殊功能。

发明内容

橡胶履带都是在动态条件下使用的，国内橡胶履带使用寿命比较短，主要原因与橡胶材料的耐疲劳破坏性能及橡胶履带花纹面胶磨损严重有关。为了解决该问题仍，本发明提供了一种提高橡胶履带花纹面胶使用寿命的材料，该材料替代天然橡胶，能提高耐磨性，降低橡胶材料的表面张力，减少花纹面胶与泥土的粘附性，降低橡胶材料与地面的摩擦力，减轻履带转弯时对橡胶花纹面胶的剪切破坏，从而达到延长橡胶履带使用寿命的目的。

本发明采用了下述技术方案：一种提高橡胶履带花纹面胶使用寿命的材料，包含以下组分：反式异戊二烯20-30质量份、乙烯辛烯弹性体30-40质量份、混炼型聚氨酯橡胶15-20质量份、硅橡胶15-20质量份、爽滑剂2-3质量份、白炭黑3-8质量份、碳纳米管3-5质量份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：0.2-0.3质量份、过氧化物引发剂：0.1-0.2质量份，分别在橡塑密炼机中共混均匀，通过高温下动态硫化生成预交联的共混型弹性体。