一种高耐磨橡胶材料的制备工艺

技术特征：
1.一种高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、端羟基液体聚丁二烯橡胶、增粘剂、偶联剂加入到开炼机中混匀，在50-110r/min、55-90℃下塑炼5-30min；s2、再加入氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂、白炭黑、钛白粉、碳酸锌、硬脂酸，60-140r/min、50-85℃下混炼2-10min；s3、再加入硫磺、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-异丙基-n'-苯基对苯二胺，在80-180r/min、45-75℃下混炼5-15min，薄通出片，得到混炼胶；s4、将混炼胶在平板硫化机上硫化15-90min，硫化温度为130-175℃，硫化压力为4-12mpa。2.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、端羟基液体聚丁二烯橡胶、增粘剂、偶联剂加入到开炼机中混匀，在70r/min、75℃下塑炼15min；s2、再加入氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂、白炭黑、钛白粉、碳酸锌、硬脂酸，80r/min、65℃下混炼3min；s3、再加入硫磺、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-异丙基-n'-苯基对苯二胺，在90r/min、55℃下混炼10min，薄通出片，得到混炼胶；s4、将混炼胶在平板硫化机上硫化35min，硫化温度为155℃，硫化压力为8mpa。3.根据权利要求1或2所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，该高耐磨橡胶材料的制备原料按重量份计包括：材料的制备原料按重量份计包括：4.根据权利要求3所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，该高耐磨橡胶材料
的制备原料按重量份计包括：5.根据权利要求4所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550或kh-900。6.根据权利要求1所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂通过以下步骤制备得到：1)制备介孔二氧化锆；2)制备载铝二氧化锆微球；3)对载铝二氧化锆微球进行有机膜包覆改性；4)在氧化石墨烯上连接有机膜包覆微球，得到氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂。7.根据权利要求6所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤1)具体为：将硫酸锆溶解于去离子水中，然后加入ctab，搅拌15-45min，于持续搅拌下滴加氨水，使混合溶液的ph值达到9-10后停止，静置老化处理10-20h，所得产物经离心，固体物洗涤后于90-115℃干燥8-16h，得到的固体于550-700℃下煅烧3-8h，得到介孔二氧化锆。8.根据权利要求7所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤2)具体包括：2-1)将九水合硝酸铝加入到去离子水中，搅拌溶解，得到铝盐溶液；2-2)将所述步骤1)制备的介孔二氧化锆加入乙醇水溶液中，超声10-30min，得到介孔二氧化锆分散液；2-3)将所述铝盐溶液加入到所述介孔二氧化锆分散液中，搅拌5-30min；其中，铝离子与介孔二氧化锆的质量比为3:1-1:2；
2-4)在持续搅拌下向步骤2-3)得到的产物中滴加氨水，至沉淀不再增加后停止滴加，过滤，固体产物洗涤，干燥，得到所述载铝二氧化锆微球。9.根据权利要求8所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤3)具体包括：3-1)将所述步骤2)制备的载铝二氧化锆微球加入乙醇水溶液中，再加入3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯，搅拌20-60min；其中，所述载铝二氧化锆微球：3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯的质量比为6:1-13:1；3-2)在氮气保护下滴加氨水，50-70℃下搅拌6-10h，离心，固体产物用乙醇洗涤，50-70℃下干燥，得到改性微球；3-3)将六水合硝酸镧、聚乙烯吡咯烷酮以及步骤3-2)得到的改性微球加入乙醇水溶液中，超声振荡20-60min；其中，所述改性微球：六水合硝酸镧的质量比为100:0.5-3.5；3-4)再加入苯乙烯和偶氮二异丁腈，氮气保护、65-95℃下搅拌5-14h，离心，固体产物用乙醇洗涤，60-90℃下真空干燥，得到所述有机膜包覆微球；其中，所述改性微球：苯乙烯的质量比为1:3-12。10.根据权利要求9所述的高耐磨橡胶材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤4)具体包括：4-1)将所述步骤3)制得的有机膜包覆微球加入乙醇水溶液中，超声15-45min，得到有机膜包覆微球分散液；4-2)将氧化石墨烯加入乙醇中，超声30-90min，得到氧化石墨烯分散液；4-3)于搅拌状态下，将所述有机膜包覆微球分散液加入到所述氧化石墨烯分散液中，60-75℃下搅拌反应8-20h，反应结束后抽滤，固体产物用乙醇洗涤，60-80℃下真空干燥，得到所述氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂；其中，所述有机膜包覆微球：氧化石墨烯的质量比为1:0.4-1.5。

技术总结
本发明公开了一种高耐磨橡胶材料的制备工艺，包括以下步骤：S1、将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、端羟基液体聚丁二烯橡胶、增粘剂、偶联剂加入到开炼机中混匀，塑炼；S2、再加入氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂、白炭黑、钛白粉、碳酸锌、硬脂酸，混炼2-10min；S3、再加入硫磺、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-异丙基-N'-苯基对苯二胺，混炼5-15min，薄通出片，得到混炼胶；S4、将混炼胶在平板硫化机上硫化。本发明通过天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶与端羟基液体聚丁二烯橡复配作为橡胶基体材料，并添加氧化石墨烯-二氧化锆复合填充剂，能够显著提升复合橡胶的耐磨、耐热、耐老化性能以及阻燃性能。能。


技术研发人员：徐斌 周寅飞
受保护的技术使用者：扬州工业职业技术学院
技术研发日：2022.10.17
技术公布日：2022/11/25