一种用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物的制作方法

本发明涉及橡胶，具体地说，是一种用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，可广泛应用于航道清淤、港口建设、人工岛礁开发、海底采矿等工况下输送砂石、砾石、珊瑚硬质颗粒物料的疏浚胶管内衬。

背景技术：

1、近些年来，疏浚胶管的使用范围有了很大拓展，不仅由于江河湖海的航道清淤和港口建设，而且用于人工造地、岛礁开发、海洋建筑、海底采矿等工程。输导的物料中，含有砾石、岩石、珊瑚等大颗粒物质，内衬橡胶持续承受颗粒冲击、摩擦、切削作用，普通橡胶内衬磨耗速度快，极易短期磨穿失效，频繁更换胶管严重中断施工、大幅提升工程使用成本，影响了施工进程。

2、现有常规疏浚胶管橡胶配方多采用单一炭黑补强体系，耐磨性能短板突出，无法满足长期高强度疏浚工况需求。单一炭黑补强存在补强效率不足、抗切削磨损性能差等缺陷；若单纯提高炭黑总填充量，又会造成胶料加工流动性恶化、硬度偏高、抗撕裂性能下降，胶管弯折疲劳寿命缩短。

3、目前行业亟需一种兼顾加工性能、力学性能与超低磨耗性能的橡胶配方，解决疏浚胶管内衬快速磨损报废的行业痛点。

技术实现思路

1、针对现有疏浚胶管内衬橡胶磨耗量大、使用寿命短的缺陷，本发明提供一种用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，通过n134高耐磨炭黑与n330通用炭黑复配补强体系协同增效，显著降低din体积磨耗值，提升橡胶抗切削、抗颗粒磨损能力，适配硬质砂石物料长期输送工况。

2、本发明采用的具体方案如下：

3、一种用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，由以下质量份原料制成：

4、天然橡胶 70-80份

5、顺丁橡胶 20-30份

6、辛基苯酚树脂 5-10份

7、氧化锌 4-8份

8、硬脂酸 1.5-3.0份

9、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺 0.5-1.5份

10、二硫化二苯并噻唑 0.1-0.5份

11、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺 1-3份

12、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉 1-3份

13、n-环己基硫代二甲酰亚胺 0.1-0.3份

14、炭黑n134 10-20份

15、炭黑n330 30-50份

16、工业酯 1.5-3.0份

17、松焦油 1.5-3.0份

18、机械油 1.5-3.5份

19、不溶性硫磺 1-3份。

20、上述技术方案的进一步改进，采用天然橡胶80份、顺丁橡胶30份、辛基苯酚树脂10份、氧化锌8份、硬脂酸3.0份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份、二硫化二苯并噻唑0.5份、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺3份、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉3份、n-环己基硫代二甲酰亚胺0.3份、炭黑n134 20份、炭黑n330 50份、工业酯 3.0份、松焦油 3.0份、机械油 3.5份、不溶性硫磺3份。

21、上述技术方案的进一步改进，采用天然橡胶70份、顺丁橡胶20份、辛基苯酚树脂5份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份、二硫化二苯并噻唑0.1份、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺1份、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉1份、n-环己基硫代二甲酰亚胺0.1份、炭黑n134 10份、炭黑n330 30份、工业酯 1.5份、松焦油 1.5份、机械油 1.5份、不溶性硫磺1份。

22、上述技术方案的进一步改进，采用由以下质量份原料制成：天然橡胶胶75份、顺丁橡胶25份、辛基酚醛树脂5份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份、二硫化二苯并噻唑0.3份、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺1.5份、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1.5份、n-环己基硫代二甲酰亚胺0.1份、炭黑n13410份、炭黑n33040份、工业酯1.5份、松焦油1.5份、机械油1.5份、不溶性硫磺1.5份。

23、在上述技术方案中，天然橡胶为越南产3l橡胶、顺丁橡胶为中国石化齐鲁股份有限公司产“齐鲁牌”br9000橡胶、辛基酚醛树脂为无锡宾王化工厂产、氧化锌为扬州振中锌业有限公司产、硬脂酸为印尼palmata 1801公司产、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺为南京化学工业有限公司生产、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉为天津科迈化工有限公司生产、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺由天津拉勃助剂公司生产、二硫化二苯并噻唑由天津拉勃助剂公司生产、炭黑n134为江西黑猫炭黑股份有限公司生产、炭黑n330为江西黑猫炭黑股份有限公司生产、松焦油为沙县昌盛林产化工有限公司生产、机油为无锡炼油厂生产、不溶性硫磺为山东尚舜化工公司生产。

24、本发明的有益效果：

25、炭黑复配协同耐磨优势

26、本发明采用n134高耐磨炭黑搭配n330炭黑复配补强，n134粒径小、表面活性高，大幅提升橡胶抗切削磨损性能；n330平衡胶料加工流动性与拉伸强度，二者复配避免单一炭黑体系缺陷。经青岛科技大学教育部重点实验室din磨耗标准测试：本发明复配配方硫化胶din磨耗值仅90mm³，远低于原单一炭黑配方110mm³，磨耗性能提升18.2%，相对体积磨耗量稳定低于100mm³，满足高强度疏浚耐磨工况要求。

27、抗老化与长效使用寿命

28、复配 4010na、rd 双抗氧体系，同时搭配酚醛树脂补强增粘，橡胶耐热氧老化、疲劳老化性能优异，胶管长期输送高温砂石不易龟裂、变硬，内衬服役寿命显著延长。

29、加工性能优异

30、工业酯、松焦油、机械油复合软化润滑体系，降低胶料门尼粘度，混炼、压延成型顺畅，无炭黑团聚、胶片易起泡缺陷；不溶性硫磺配合复合促进剂体系，硫化均匀，无喷霜现象，胶管粘接强度高，内衬不易分层脱落。

31、应用范围广

32、除疏浚胶管内衬外，还可用于矿山耐磨输送皮带、砂石输送胶管、工程机械耐磨橡胶衬板等强磨损工况橡胶制品。

1.一种用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，其特征在于，由以下质量份原料制成：

2.根据权利要求1所述的用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，其特征在于，由以下质量份原料制成：天然橡胶80份、顺丁橡胶30份、辛基苯酚树脂10份、氧化锌8份、硬脂酸3.0份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份、二硫化二苯并噻唑0.5份、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺3份、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉3份、n-环己基硫代二甲酰亚胺0.3份、炭黑n13420份、炭黑n330 50份、工业酯 3.0份、松焦油 3.0份、机械油 3.5份、不溶性硫磺3份。

3.根据权利要求1所述的用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，其特征在于，由以下质量份原料制成：天然橡胶70份、顺丁橡胶20份、辛基苯酚树脂5份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.5份、二硫化二苯并噻唑0.1份、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺1份、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉1份、n-环己基硫代二甲酰亚胺0.1份、炭黑n13410份、炭黑n330 30份、工业酯 1.5份、松焦油 1.5份、机械油 1.5份、不溶性硫磺1份。

4.根据权利要求1所述的用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，其特征在于，由以下质量份原料制成：天然橡胶胶75份、顺丁橡胶25份、辛基酚醛树脂5份、氧化锌5份、硬脂酸1.5份、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.0份、二硫化二苯并噻唑0.3份、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺1.5份、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1.5份、n-环己基硫代二甲酰亚胺0.1份、炭黑n13410份、炭黑n33040份、工业酯1.5份、松焦油1.5份、机械油1.5份、不溶性硫磺1.5份。

5.根据权利要求2所述的用于疏浚胶管内衬层的耐磨橡胶组合物，其特征在于，所述天然橡胶为越南产3l橡胶、顺丁橡胶为中国石化齐鲁股份有限公司产“齐鲁牌”br9000橡胶、辛基酚醛树脂为无锡宾王化工厂产、氧化锌为扬州振中锌业有限公司产、硬脂酸为印尼palmata 1801公司产、n-异丙基-n′-苯基对苯二胺为南京化学工业有限公司生产、2,2,4-三甲基1,2-二氢化喹啉为天津科迈化工有限公司生产、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺由天津拉勃助剂公司生产、二硫化二苯并噻唑由天津拉勃助剂公司生产、炭黑n134为江西黑猫炭黑股份有限公司生产、炭黑n330为江西黑猫炭黑股份有限公司生产、松焦油为沙县昌盛林产化工有限公司生产、机油为无锡炼油厂生产、不溶性硫磺为山东尚舜化工公司生产。