[发明专利]一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料及其制备方法。选择天然橡胶/丁苯橡胶/顺丁橡胶为主体材料，N234炭黑为补强剂，添加CMoSSi耐磨剂，通过优化配方和工艺，制备的耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料具有优异的耐磨性能和抗冲击性能，且在低温和冲击载荷条件下仍具有良好的力学性能和较长使用寿命，满足矿用输送胶带、橡胶筛板、衬板、衬里等工矿用橡胶制品在低温环境下的使用要求，工艺简单，易于制造。

技术领域

本发明涉及橡胶复合材料技术领域，具体地说，是一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料主要用于制造矿用输送胶带、橡胶筛板、衬板、衬里等工矿用橡胶制品，由于这些制品工作环境恶劣，承受的冲击载荷大，因此要求其具有高耐磨、抗冲击、耐低温性能好等性能特点。矿山、港口、露天煤矿等工作场所冬季环境温度较低，特别是我国东北、西北地区的矿山和露天煤矿，严寒时期的低温常达-50℃以下，现有技术的矿用输送胶带、橡胶筛板、衬板、衬里等工矿用橡胶制品在这种环境温度下会变硬、变脆，力学性能严重下降，在冲击载荷条件下使用寿命较短，甚至失去使用性能。现有技术对提高橡胶材料在常温和高温条件下的力学性能研究较多，但对如何提高橡胶材料在低温和冲击载荷条件下的力学性能和使用寿命的研究较少。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种耐磨耐寒抗冲击的橡胶复合材料，使其具有优异的耐磨性能和抗冲击性能，且在低温和冲击载荷的条件下仍具有良好的力学性能和较长使用寿命，满足矿用输送胶带、橡胶筛板、衬板、衬里等工矿用橡胶制品在低温环境下的使用要求。

本发明的第二个目的是提供该橡胶复合材料的制备方法，工艺简单，易于制造，生产成本低。

本发明的目的通过下述方案予以实现。

所述的橡胶复合材料按重量比由以下组分组成：

天然橡胶（NR）20-30份，丁苯橡胶（SBR1500）20-30份,顺丁橡胶（BR9000）50份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺1.5-2.0份，促进剂1.5-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.5-1份, 炭黑（N234）50-60份，CMoSSi耐磨剂4-6份，古马隆树脂4-6份，芳烃油2-4份。

所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合。所述的防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合。

所述的CMoSSi耐磨剂是细度1000目的石墨粉、细度1000目的二硫化钼和Si69硅烷偶联剂的组合物，三种组分的质量比为75%：23%：2%。

所述的制备方法包括以下步骤：

（1）塑炼天然橡胶：

使用密炼机塑炼天然橡胶，密炼机转子速度40转/分钟，塑炼时间180-220秒，排胶温度120-125℃，制成塑炼天然橡胶，停放8小时后使用；

（2）制备CMoSSi耐磨剂：

将细度1000目的石墨粉和细度1000目的二硫化钼投入捏合机中加热搅拌，搅拌速度为350-400转/分钟，加热至40-60℃，开始喷洒Si69硅烷偶联剂，继续加热搅拌，在110℃-120℃的温度下搅拌10-15分钟，制成CMoSSi耐磨剂，CMoSSi耐磨剂中石墨粉/二硫化钼/ Si69的质量占比为75%/23%/2%；

（3）一段混炼：

一段混炼使用密炼机，密炼机转子转速40转/分钟，首先将塑炼天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶投入密炼机中，混炼40-50秒，投入炭黑（50%）、CMoSSi耐磨剂、芳烃油，继续混炼150-180秒，再投入氧化锌、硬脂酸、防老剂、防护蜡、炭黑（50%）、古马隆树脂，继续混炼150-180秒，排胶温度140-150℃，出片，冷却，制成一段混炼胶，停放8小时后使用；