一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料及制备方法与流程

本发明属于橡胶，特别涉及一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料及制备方法。

背景技术：

1、在流体输送、能量传递及混合搅拌等工况应用领域，叶轮作为核心做功部件，其材料性能与结构设计直接决定设备的运行效率、使用寿命与适用范围。

2、橡胶叶轮以高弹性、高耐磨、耐撕裂、耐酸碱腐蚀的橡胶材料为主体结构，结合金属或工程塑料骨架复合成型，依靠橡胶材料独有的柔性变形特性实现流体的吸入、压缩与排出，兼具自吸、防堵、低泄漏特性。

3、随着工业装备向高效、节能、长寿命方向发展，对流体输送部件的耐撕裂性、耐磨性提出了更高要求。在实际应用中，橡胶叶轮的失效主要表现为橡胶层的磨损、撕裂。该问题不仅缩短了叶轮的使用寿命，增加了设备停机维护频率，还影响了整个输送系统的运行效率。因此，如何提高橡胶叶轮的耐撕裂性、耐磨性能，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料及制备方法，该方法制备的橡胶叶轮材料克服了现有技术中橡胶叶轮产品耐摩擦性能差、易撕裂的问题与不足，耐磨耐撕裂性能优异，实现流体的高效运输，提高生产效率，延长使用寿命。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：包括以下组分，以橡胶为基础量100份，其重量份数为：

3、氯丁橡胶70-80份；顺丁橡胶20-30份；填料10-20份；炭黑30-60份；防老剂1-3份；硫化促进剂1-2份；增塑剂10-20份；氧化镁5-10份；氧化锌5-10份；硫磺1-2份；耐摩擦助剂5-15份。

4、所述氯丁橡胶为非硫磺调节型氯丁橡胶。

5、所述顺丁橡胶为br-9000。

6、所述炭黑为n220、n234、n330、n550中至少一种。

7、所述填料为轻质碳酸钙、陶土、纳米钙、沉淀白炭黑、气相白炭黑中至少一种。

8、所述增塑剂为癸二酸二丁酯、环烷油、石蜡油中至少一种。

9、所述防老剂为防老剂4010na(n-异丙基-n’-苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1),防老剂rd（2-二氢化喹啉聚合体）中至少一种。

10、所述硫化促进剂为噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、硫脲类促进剂中至少一种。

11、所述耐摩擦助剂为二硫化钼、石墨、碳酸钙晶须中至少一种。

12、一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

13、步骤一：配料：

14、按以下重量份进行各组分配料：

15、氯丁橡胶70-80份；顺丁橡胶20-30份；填料10-20份；炭黑30-60份；防老剂1-3份；硫化促进剂1-2份；增塑剂10-20份；氧化镁5-10份；氧化锌5-10份；硫磺1-2份；耐摩擦助剂5-15份；

16、步骤二：烘胶、烘料：

17、为了便于切割，对氯丁橡胶进行烘胶，所述氯丁橡胶烘胶条件为：40℃-50℃，2h-3h，对氧化锌、填料、耐摩擦助剂进行干燥处理，干燥条件为：85℃-100℃，4h-5h；

18、步骤三：塑炼：

19、将烘好的氯丁橡胶投入开炼机中进行塑炼，塑炼过程中，控制辊距在0.5mm-1mm，辊筒温度为30℃-50℃，塑炼时间为10min-15min，直至橡胶表面光滑，无明显块状物，打卷，在常温下进行薄通4-6遍，生胶经过机械塑炼后，分子量降低，粘度下降，可塑性增大，更易于与其他配合剂均匀混合；

20、步骤四：混炼：

21、控制密炼机腔室的初始温度不高于70℃，将步骤三塑炼好的氯丁橡胶和顺丁橡胶按比例投入密炼机中，然后依次加入氧化镁、防老剂，混炼2min-3min；再加入炭黑、填料、耐摩擦助剂，混炼3min-5min，排胶温度控制在110℃以下，排胶后将胶料转移至开炼机上进行下片，冷却，得到一段混炼胶，一段混炼胶温度降至室温后，在开炼机上加入氧化锌、硫磺和硫化促进剂，然后进行捣炼，辊温控制在50℃-60℃，捣炼时间为3min-5min，然后薄通4-6遍，下片即得耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料；

22、步骤五：硫化成型：

23、将步骤四下好片的胶料预热后放入模具中，采用平板硫化机进行硫化成型，硫化温度为140℃-150℃，硫化压力为15mpa-20mpa，硫化时间为25min-35min，制得所述耐磨、耐撕裂橡胶叶轮产品。

24、本发明的有益效果如下：

25、本发明选用氯丁橡胶作为主体橡胶材料，氯丁橡胶有较强的结晶性，微晶结构可以有效的阻止裂纹的扩展，极性氯原子增加了分子链之间的吸引力，在外力作用下不易滑脱，因此氯丁橡胶不仅具有良好的物理机械性能，还具有耐撕裂、耐热、耐老化等特性；顺丁橡胶分子链非常柔顺、相对分子质量分布较窄，无侧基，分子链在受到摩擦时能迅速伸展、取向并滑移，将摩擦能量转化为热量耗散掉，因此具有良好的耐摩擦性能，氯丁橡胶与顺丁橡胶并用对材料的耐磨、耐撕裂等性能有很大的提升。

26、耐摩擦助剂在摩擦界面形成润滑膜，降低摩擦系数及剪切应力，既能减少摩擦生热，又能提高材料的抗疲劳能力，有利用提高橡胶叶轮的使用寿命。

1.一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：包括以下组分，以橡胶为基础量100份，其重量份数为：

2.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述氯丁橡胶为非硫磺调节型氯丁橡胶。

3.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述顺丁橡胶为br-9000。

4.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述炭黑为n220、n234、n330、n550中至少一种。

5.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述填料为轻质碳酸钙、陶土、纳米钙、沉淀白炭黑、气相白炭黑中至少一种。

6.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述增塑剂为癸二酸二丁酯、环烷油、石蜡油中至少一种。

7.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述防老剂为防老剂4010na(n-异丙基-n’-苯基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1),防老剂rd（2-二氢化喹啉聚合体）中至少一种。

8.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述硫化促进剂为噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、硫脲类促进剂中至少一种。

9.根据权利要求1所述一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料，其特征在于：所述耐摩擦助剂为二硫化钼、石墨、碳酸钙晶须中至少一种。

10.一种耐磨、耐撕裂橡胶叶轮材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：