一种高强度橡胶材料及加工工艺的制作方法

1.本发明涉及高强度橡胶材料技术领域，具体为一种高强度橡胶材料及加工工艺。


背景技术：

2.天然橡胶是以顺-1，4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，其成分中91％～94％是橡胶烃，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质，通常我们所说的天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物，天然橡胶是应用最广的通用橡胶。
3.由于天然橡胶是天然植物提取的，因此资源有限，且由于现有科技发展，橡胶的需求日益增长，而为了满足需求，现有橡胶通常使用加工、合成或复合的工艺进行制作。
4.现有的合成橡胶中，由于通过化学方式进行制作，产出的橡胶胚体需要多重工序进行处理，最后通过沥水，将橡胶胚体传输至加压工序中，通过加压进行合成，而在沥水和传送过程中，由于橡胶胚体大部分黏连在一起，成团状，当进行振动沥水工艺时，不能彻底将橡胶胚体分解，导致橡胶胚体中仍然存有大量水分，容易造成在加压合成后的橡胶材料强度较低，造成合成橡胶材料易散落，而在制作过程中材料和添加剂的使用也需谨慎考虑，防止橡胶胚体强度较低，易损坏，为此，我们提出一种高强度橡胶材料及加工工艺。


技术实现要素：

5.鉴于上述和/或现有一种高强度橡胶材料及加工工艺中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种高强度橡胶材料及加工工艺，通过加入羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸盐催化和高苯乙烯溶液混合，再通过添加胶黏固化剂xr-104，再通过沥干滚动装置和按压组件的操作，从本质上和凝结上增加橡胶的强度，能够解决上述提出现有的问题。
7.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
8.一种高强度橡胶材料，其包括：以下成分组成(按重量份计)：
9.丁二烯：60份、己烷溶剂：60份、纳塔催化剂：20份、2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸盐：15份、高苯乙烯溶液：5份、白炭黑：5份、胶黏固化剂xr-104：10份、葡萄糖酸-δ-内酯10份。
10.一种高强度橡胶材料的加工工艺，包括以下操作步骤：
11.s1：将丁二烯和己烷溶剂分别放入反应储罐中，通过对丁二烯和己烷溶剂进行加热煮沸，对内部水分进行去除，得到纯净的丁二烯和己烷溶剂；
12.s2：将提纯后的丁二烯和己烷溶剂进行混合，加入纳塔催化剂，对丁二烯和己烷溶剂进行化学反应，改变两者的化学结构；
13.s3：将处理后的混合溶液加入2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸盐，对混合溶液进行聚合，得到白色乳液，并将白色乳液提取到搅拌罐中；
14.s4：在搅拌罐内加入高苯乙烯溶液、白炭黑和胶黏固化剂xr-104，增加白色乳液的性能，并启动搅拌罐，对乳液不停搅拌，防止添加剂沉淀；
15.s5：待白色乳液凝放入凝结机组中，对乳液进行凝结，并加入葡萄糖酸-δ-内酯和热水，对白色乳液进行凝结操作；
16.s6：等白色乳液凝结成豆状颗粒后，将白色颗粒倒入沥干滚动装置的内部；
17.s7：通过启动支撑装置的驱动电机，带动沥干滚动装置进行转动，对白色颗粒进行转动沥水，并对沥干滚动装置灌入冷水，对白色颗粒进行冷却；
18.s8：待冷却后，沥干滚动装置持续旋转，并启动挤压驱动组件，驱动按压组件相互靠近，使驱动按压组件对白色颗粒进行挤压，将水分逼出；
19.s9：持续s9的操作直至无水流出后，将白色颗粒取出，并放入加压合成机组中，对白色颗粒进行加压合成，从而得到高强度的橡胶材料。
20.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述支撑装置包括：
21.支架，其设置在地面，且上端转动连接侧盖组件的两端；
22.驱动电机，其设置在支架的内部两端，且输出端连接皮带；
23.皮带，其上端连接侧盖组件的两端，且带动侧盖组件进行转动。
24.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述侧盖组件包括：
25.侧盖，其外壁连接皮带的上端。
26.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述侧盖包括：
27.放置槽，其设置在侧盖的内侧表面两端；
28.限位槽，其设置在放置槽的内壁两端，且内部滑动连接挤压驱动组件；
29.导向槽，其设置在侧盖的内壁两端，且内部滑动连接按压组件。
30.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述沥干滚动装置包括：
31.沥干筒，其设置在两组侧盖之间，且内部放置有白色颗粒。
32.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述沥干筒包括：
33.开合盖，其转动连接在沥干筒的表面前端，且通过卡扣可拆卸安装在沥干筒的表面；
34.滤孔，其设置在沥干筒的表面四周，且能够将水进行沥出；
35.锥块，其设置在沥干筒的内壁四周，且能够对旋转的白色颗粒进行触碰。
36.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述挤压驱动组件包括：
37.挤压电机，其设置在侧盖的外侧表面两端，且输出端贯穿侧盖至放置槽的内部；
38.驱动齿轮，其连接在挤压电机的输出端；
39.齿牙杆，其滑动连接在限位槽的内部，并设置为两组，两组齿牙杆沿驱动齿轮的中心点呈180度放置，且一端连接按压组件。
40.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述按压组件包括：
41.按压板，其设置为两组，上端按压板的顶部两端连接两组齿牙杆，下按压板的底部两端连接端两组齿牙杆；
42.活动板，其滑动连接在按压板的内部两端，且外壁内部两端连接弹簧，弹簧的另一端连接按压板的内部。
43.作为本发明所述的一种高强度橡胶材料的加工工艺的一种优选方案，其中：所述活动板包括：
44.导向块，其设置在活动板的外壁两端，且滑动连接在导向槽的内部；
45.导柱，其设置在导向块的两端，且滑动连接在导向槽的内壁两端。
46.与现有技术相比：
47.通过加入羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸盐催化和高苯乙烯溶液混合，能够有效在本质上增加合成橡胶的强度，再通过添加胶黏固化剂xr-104，提高了胶粘剂的内聚力,从而增加制备橡胶的强度以及耐磨性；
48.通过沥干滚动装置的旋转沥水，再通过挤压驱动组件对按压组件的按压驱动，不仅增加白色颗粒的沥水速率，且能通过反复旋转和挤压操作，能够有效降低白色颗粒的含水量，增加合成后的橡胶强度。
附图说明
49.图1为本发明提供的整体结构示意图；
50.图2为本发明提供的整体拆分结构示意图；
51.图3为本发明提供的沥干滚动装置结构示意图；
52.图4为本发明提供的按压组件连接结构示意图；
53.图5为本发明提供的按压组件结构示意图；
54.图6为本发明提供的导柱结构示意图；
55.图7为本发明提供的挤压组件连接结构示意图；
56.图8为本发明提供的侧盖组件左视结构示意图；
57.图9为本发明提供的挤压组件结构示意图；
58.图10为本发明提供的挤压组件左视结构示意图。
59.图中：支撑装置1、支架11、驱动电机12、皮带13、侧盖组件2、侧盖21、放置槽22、限位槽23、导向槽24、沥干滚动装置3、沥干筒31、开合盖32、滤孔33、锥块34、挤压驱动组件4、挤压电机41、驱动齿轮42、齿牙杆43、按压组件5、按压板51、活动板52、导向块53、导柱54。
具体实施方式
60.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
61.本发明提供一种高强度橡胶材料及加工工艺，请参阅图1-10，包括以下成分组成(按重量份计)：
62.丁二烯：60份、己烷溶剂：60份、纳塔催化剂：20份、2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺
甲酸盐：15份、高苯乙烯溶液：5份、白炭黑：5份、胶黏固化剂xr-104：10份、葡萄糖酸-δ-内酯10份；
63.纳塔催化剂主要用于丙烯、苯乙烯等烯烃类的定向聚合，制得全同立构度高的聚合物；
64.2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸盐是一种叔胺类催化剂，用于促进聚异氰脲酸酯反应，与钾类催化剂相比，它能均匀地控制起发反应，使制备的橡胶聚合力更强，增加制备橡胶的强度；
65.高苯乙烯溶液是采用乳液聚合技术，以高含量苯乙烯单体和丁二烯单体共聚而成的非极性聚合物，将高苯乙烯制为溶液加入混合液中，增加橡胶的弹性和强度；
66.胶黏固化剂xr-104属于氮杂环类型的交联固化剂，它能与丙烯酸树脂\聚氨酯分散液\羧基丁苯胶粘合剂里面的羧基、氨基、羟基等亲水基团进行交联反应，把涂料树脂原有的线型结构通过交联改性形成网状立体结构，从而提高了胶粘剂的内聚力,从而增加制备橡胶的强度以及耐磨性；
67.葡萄糖酸-δ-内酯白色结晶或白色结晶性粉末，几乎无臭，呈味先甜后酸，易溶于水，葡萄糖酸-δ-内酯用作凝固剂，用于凝固白色乳液，使白色乳液凝聚成白色颗粒；
68.通过支撑装置1能够对沥干滚动装置3进行支撑，且能够带动沥干滚动装置3进行旋转沥水操作，支撑装置1包括：支架11、驱动电机12、皮带13，支架11，其设置在地面，且上端转动连接侧盖组件2的两端，驱动电机12，其设置在支架11的内部两端，且输出端连接皮带13，皮带13，其上端连接侧盖组件2的两端，且带动侧盖组件2进行转动，从而带动沥干滚动装置3进行旋转沥水操作；
69.通过侧盖组件2能够对挤压驱动组件4进行安装和放置，且对内部颗粒进行密封，侧盖组件2包括：侧盖21、放置槽22、限位槽23、导向槽24，侧盖21，其外壁连接皮带13的上端，放置槽22，其设置在侧盖21的内侧表面两端，限位槽23，其设置在放置槽22的内壁两端，且内部滑动连接挤压驱动组件4，导向槽24，其设置在侧盖21的内壁两端，且内部滑动连接按压组件5；
70.通过沥干滚动装置3能够对白色颗粒进行放置，且通过对表面冲入冷水，对白色颗粒进行冷却，且能够对内部的白色颗粒进行沥水操作，沥干滚动装置3包括：沥干筒31、开合盖32、滤孔33、锥块34，沥干筒31，其设置在两组侧盖21之间，且内部放置有白色颗粒，开合盖32，其转动连接在沥干筒31的表面前端，且通过卡扣可拆卸安装在沥干筒31的表面，滤孔33，其设置在沥干筒31的表面四周，且能够将水进行沥出，锥块34，其设置在沥干筒31的内壁四周，且能够对旋转的白色颗粒进行触碰，且能够表面由于是弧面，从而方便活动板52滑动，防止影响活动板52的活动轨迹；
71.通过挤压驱动组件4能够对按压组件5进行驱动，使按压组件5能够稳定对白色颗粒进行挤压，对白色颗粒进行挤压去水，增加沥水速率，挤压驱动组件4包括：挤压电机41、驱动齿轮42和齿牙杆43，挤压电机41，其设置在侧盖21的外侧表面两端，且输出端贯穿侧盖21至放置槽22的内部，驱动齿轮42，其连接在挤压电机41的输出端，齿牙杆43，其滑动连接在限位槽23的内部，并设置为两组，两组齿牙杆43沿驱动齿轮42的中心点呈180度放置，且一端连接按压组件5；
72.通过按压组件5能够对白色颗粒进行按压，从而对白色颗粒进行去水操作，增加白
色颗粒的沥水速率，且能通过反复旋转和挤压操作，能够有效降低白色颗粒的含水量，增加合成后的橡胶强度，按压组件5包括：按压板51、活动板52、导向块53和导柱54，按压板51，其设置为两组，上端按压板51的顶部两端连接两组齿牙杆43，下按压板51的底部两端连接端两组齿牙杆43，活动板52，其滑动连接在按压板51的内部两端，且外壁内部两端连接弹簧，弹簧的另一端连接按压板51的内部，导向块53，其设置在活动板52的外壁两端，且滑动连接在导向槽24的内部，导柱54，其设置在导向块53的两端，且滑动连接在导向槽24的内壁两端；
73.一种高强度橡胶材料的加工工艺，包括以下操作步骤：
74.s1：将丁二烯和己烷溶剂分别放入反应储罐中，通过对丁二烯和己烷溶剂进行加热煮沸，对内部水分进行去除，得到纯净的丁二烯和己烷溶剂；
75.s2：将提纯后的丁二烯和己烷溶剂进行混合，加入纳塔催化剂，对丁二烯和己烷溶剂进行化学反应，改变两者的化学结构；
76.s3：将处理后的混合溶液加入2-羟基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸盐，对混合溶液进行聚合，得到白色乳液，并将白色乳液提取到搅拌罐中；
77.s4：在搅拌罐内加入高苯乙烯溶液、白炭黑和胶黏固化剂xr-104，增加白色乳液的性能，并启动搅拌罐，对乳液不停搅拌，防止添加剂沉淀；
78.s5：待白色乳液凝放入凝结机组中，对乳液进行凝结，并加入葡萄糖酸-δ-内酯和热水，对白色乳液进行凝结操作；
79.s6：等白色乳液凝结成豆状颗粒后，将白色颗粒倒入沥干滚动装置3的内部；
80.s7：通过启动支撑装置1的驱动电机13，带动沥干滚动装置3进行转动，对白色颗粒进行转动沥水，并对沥干滚动装置3灌入冷水，对白色颗粒进行冷却；
81.s8：待冷却后，沥干滚动装置3持续旋转，并启动挤压驱动组件4，驱动按压组件5相互靠近，使驱动按压组件5对白色颗粒进行挤压，将水分逼出；
82.s9：持续s9的操作直至无水流出后，将白色颗粒取出，并放入加压合成机组中，对白色颗粒进行加压合成，从而得到高强度的橡胶材料。
83.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。