[发明专利]一种耐高温抗紫外橡胶、橡胶履带及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备橡胶的组合物，其按重量比计包含：生胶100份，有机改性层状硅酸盐10～20份，白炭黑8～10份，交联剂DCP 5～10份，硫磺1～4份，防老剂1～4份，促进剂3～4份，石蜡油3～8份，硬脂酸1～2份，纳米氧化锌2～3份，防焦剂CTP 0.5～1份，甲基丙烯酸锌2～4份，硅烷偶联剂4～6份，木质素纳米球3～5份；

所述生胶包含天然橡胶50份，丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶的混合胶50份，其中，丙烯酸酯橡胶：三元乙丙橡胶的重量分数为1:1～2；

所述有机改性层状硅酸盐为经烷基铵盐或烷基季铵盐有机改性的层状硅酸盐；

所述防老剂为RD、4020、4030、DFC-34或其任意组合；

所述促进剂为DPG、Carbowax或其组合；

所述硅烷偶联剂为Si69、KH550、KH560、KH570或其任意组合；

所述木质素纳米球通过包含以下步骤的方法制得:

(1)将适量酶解木质素溶于四氢呋喃中，制成浓度为0.3～0.5mg/mL溶解有木质素的四氢呋喃溶液；

(2)在15～25℃以500～600rpm的速度搅拌所述四氢呋喃溶液，将去离子水以5～8mL/min的速度逐步滴加到所述四氢呋喃溶液中，直到滴加的去离子水占混合液总体积的70％～90％，之后继续搅拌2～3h，得到包含木质素纳米球的悬浮液；

(3)将悬浮液转入透析袋中，在去离子水环境下透析，得到木质素纳米球。

2.一种橡胶，其由权利要求1的组合物炼制获得。

3.权利要求2的橡胶，其具有以下特征中的一个或多个：

(1)抗拉强度：15～19MPa；

(2)扯断伸长率：530％～561％；

(3)最高工作温度：145～160℃；

(4)紫外老化试验：拉伸强度保持率：88％～91％，断裂伸长保持率：89％～92％；试验条件：辐照度0.49W/m²、70℃、8h；冷凝50℃、4h；循环125次。

4.权利要求2或3的橡胶用于制备橡胶履带的用途。

5.一种橡胶履带，其包含权利要求2或3的橡胶，或由权利要求1的组合物或权利要求2或3的橡胶制得。

6.一种车辆或工程机械，其包含权利要求5的橡胶履带。

7.制备权利要求2或3的橡胶或权利要求5的橡胶履带的方法，所述方法包括使用权利要求1的组合物进行炼制的步骤。

8.权利要求7的方法，所述方法包括：配料准备、塑炼、混炼、打包下片。

9.权利要求7的方法，包括以下步骤：

步骤一：将有机改性层状硅酸盐、白炭黑、石蜡油、防老剂、硬脂酸、甲基丙烯酸锌、硅烷偶联剂、木质素纳米球按比例称重，放入容器内搅拌均匀；

步骤二：将双辊开炼机的辊距调整到0.5～0.6mm，混炼温度控制在45～55℃，将生胶投入开炼机塑炼，打三角包8～10次；

步骤三：调整辊距到0.7～0.8mm，加入步骤一的配料继续进行混炼，将上述各种原料混合好后，再添加硫磺、纳米氧化锌、交联剂、促进剂和防焦剂进行终炼，得到橡胶；

任选地，所述方法还包括步骤四：将步骤三得到的橡胶切割成条状，用螺杆挤出机对其进行挤出，挤出机的转速为60～70转/min。