一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,涉及一种橡胶材料的制备方法,配比例以重量计,其组分包括:丁腈橡胶3345?100份、耐磨剂?1-14份、炭黑?50-60份、硫化活性剂?6-8份、防老剂?1-3份、软化剂?4-6份、交联剂?2-3份、助交联剂?0.5-1份、增塑剂?1-20份。将丁腈橡胶加入到165℃的转矩流变仪中;将转矩后的丁腈橡胶与三元尼龙混合物在开炼机上薄通,然后依次加入氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂,防护蜡,混炼均匀后依次加入炭黑、增塑剂,进一步混炼最后加入DCP、TAIC;之后将混炼胶打包,混合均匀下片待用,硫化,冷却,即得到NBR/MXDP硫化胶。本发明通过三元尼龙的使用,使硫化胶的拉伸强度及耐磨性提高。
1.一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下混炼胶及其硫化胶过程:a.先将丁腈橡胶加入到165℃的转矩流变仪中,转1分钟,然后加入三元尼龙,转8分钟后取出待用;b.将转矩后的丁腈橡胶与三元尼龙混合物在开炼机上薄通3次,然后依次加入氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂,防护蜡,混炼均匀后依次加入炭黑、增塑剂,进一步混炼最后加入DCP、TAIC;之后将混炼胶打包12次,混合均匀下片,停放24小时待用;c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用;d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时间用硫变仪测得而定;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR/MXDP硫化胶,用于测定力学性能。
2.根据权利要求1所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其特征在于,所述橡胶材料的配比例以重量计,丁腈橡胶3345100份、耐磨剂1-14份、炭黑50-60份、硫化活性剂6-8份、防老剂1-3份、软化剂4-6份、交联剂2-3份、助交联剂0.5-1份、增塑剂1-20份。
3.根据权利要求1所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其特征在于,所述填充剂采用三元尼龙。
4.根据权利要求1所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其特征在于,所述硫化胶放入热空气老化箱中在150℃下经历72小时后,取出样品,自然冷却,即得到老化后样品,用于测定老化后硫化胶力学性能。
技术领域本发明涉及一种橡胶材料的制备方法,特别是涉及一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法。
背景技术橡胶衬板具有重量轻、耗电少、维修方便、产品成本低、经济效益好、噪音低等优点,已广泛应用于矿山筛选,但现如今橡胶衬板耐磨性差及使用寿命短是如今面临的最大难题,所以开发耐磨性好、使用寿命长的橡胶衬板是势在必行的。丁腈橡胶具有较好的耐油性、耐热性、耐磨性、气密性和耐化学腐蚀性;三元尼龙的耐蠕变和抗疲劳性能优异,耐磨性能较好,摩擦系数小,磨耗量小,适用于一些需要长期磨耗的部位,并且由于其本身具有内润滑作用,所以使用中不需要润滑,自身就可以克服或减少在动态条件下使用时的生热现象,保持材料的稳定性;因此,在丁腈橡胶中添加三元尼龙会大幅度的提高硫化胶的物理机械性能,另外,以丁腈橡胶来生产橡胶衬板,在其中添加三元尼龙、NAPM和液体丁腈未见报道。
发明内容本发明的目的在于提供一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,该方法通过三元尼龙的添加,可以大幅度提高硫化胶的拉伸强度及耐磨性,防老剂采用NAPM,硫化胶的抗老化性能明显提高。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其组分包括:丁腈橡胶3345100份、耐磨剂1-14份、炭黑50-60份、硫化活性剂6-8份、防老剂1-3份、软化剂4-6份、交联剂2-3份、助交联剂0.5-1份、增塑剂1-20份。本发明公开了一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的填充剂为三元尼龙(MXDP)。本发明公开了一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的炭黑为中超耐磨炉黑(N234)本发明所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的硫化活性剂为氧化锌和硬脂酸。本发明公开了一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的防老剂为N-4(苯胺基苯基)甲基丙烯酰胺(NAPM)。本发明所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的软化剂为古马隆。本发明所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)。本发明所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)。本发明所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其所述的增塑剂为液体丁腈(LNBR)和防护蜡。一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备步骤:a.先将丁腈橡胶加入到165℃的转矩流变仪中,转1分钟,然后加入三元尼龙,转8分钟后取出待用;b.将转矩后的丁腈橡胶与三元尼龙混合物在开炼机上薄通3次,然后依次加入氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂,防护蜡,混炼均匀后依次加入炭黑、增塑剂,进一步混炼最后加入DCP、TAIC;之后将混炼胶打包12次,混合均匀下片,停放24小时待用;c.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用。d.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时间用硫变仪测得而定;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR/MXDP硫化胶,用于测定力学性能。本发明所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料老化后样品的制备方法:将d所描述的硫化胶放入热空气老化箱中在150℃下经历72小时后,取出样品,自然冷却,即得到老化后样品,用于测定老化后硫化胶力学性能。本发明的优点与效果是:1、本发明公开了一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,通过三元尼龙的添加,可以大幅度提高硫化胶的拉伸强度及耐磨性。2、本发明公开了一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,防老剂采用NAPM,硫化胶的抗老化性能明显提高。
具体实施方式下面结合实施例,对本发明作进一步详述本发明所用的原料和试剂包括:丁腈橡胶(NBR),3345,宁波顺泽橡胶有限公司。氧化锌(ZnO),工业级,大连氧化锌厂。硬脂酸,工业级,沈阳市新化试剂厂。古马隆,市售。DCP,工业级,国药集团制药有限公司。NAPM,工业级,上海奉贤联工助剂厂。TAIC,工业级,市售。防护蜡,分析纯,市售。LNBR,X820,深圳市佳迪达化工有限公司。N234,工业级,朝阳黑猫伍兴岐炭黑有限责任公司。三元尼龙(MXDP),X820,深圳市佳迪达化工有限公司。本发明所用的仪器设备包括:双辊开放式炼胶机,XK-160,青岛环球机械股份有限公司。流变仪,UR-2030SD,优肯科技股份有限公司。平板硫化机,XLB-DQ400×400×2E,青岛环球机械股份有限公司。冲片机,CP-25,上海化工机械四厂。邵尔橡塑硬度计,XHS,营口市材料试验机厂。微机电子控制万能试验机,RGL-RH2000-A,台湾高铁科技股份有限公司。老化试验箱,GT-7017-M型,台湾高铁科技股份有限公司。以下给出15个实施例和1个对比例,但须指出,本发明的实施不限于以下实施方式。实施例1一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,配比以重量计,其组分包括:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙1份。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其混炼胶及其硫化胶的制备步骤:1.先将丁腈橡胶加入到165℃的转矩流变仪中,转1分钟,然后加入三元尼龙,转8分钟后取出待用;2.将转矩后的丁腈橡胶与三元尼龙混合物在开炼机上薄通3次,然后依次加入氧化锌、硬脂酸、软化剂、防老剂,防护蜡,混炼均匀后依次加入炭黑、增塑剂,进一步混炼最后加入DCP、TAIC;之后将混炼胶打包12次,混合均匀下片,停放24小时待用;3.将停放24小时的胶片返炼重新下片,留以待用。4.将步骤c中的返炼胶放到平板硫化机上进行硫化,温度控制在160℃,硫化时间用硫变仪测得而定;到达时间后,取出硫化胶,将其自然冷却,即得到NBR/MXDP硫化胶,用于测定力学性能。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料硫化胶老化后样品的制备方法:将上述硫化胶放入热空气老化箱中在150℃下经历72小时后,取出样品,自然冷却,即得到老化后样品,用于测定老化后硫化胶力学性能。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1;其硫化胶的性能测试分为拉伸性能测试,按GB/T528—2009进行;邵尔硬度测试,按GB/T531.1—2008进行;磨耗性能测试:按GB/T1689—2014进行,样品老化过程按照GB/T3512—2014标准进行。本实施例中所述的一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例2本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙2份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例3本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙4份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例4本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例5本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙8份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例6本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙10份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例7本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙12份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例8本实施例与实施例1的区别在于,提高了三元尼龙的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR10份、三元尼龙14份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例9本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR2份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例10本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR4份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例11本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR6份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例12本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR8份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例13本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR12份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例14本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR14份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。实施例15本实施例与实施例1的区别在于,改变了LNBR的使用量,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR16份、三元尼龙6份。本实施例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR/MXDP耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。对比例1本对比例与实施例1的区别在于,没有添加三元尼龙,具体配方:丁腈橡胶3345100份、炭黑N23455份、氧化锌4份、硬脂酸1.5份、防老剂NAPM2份、古马隆5份、DCP2.5份、TAIC0.8份、防护蜡1份、LNBR4份。本对比例的制备方法和性能测试标准与实施例1相同,此处不再赘述。本实施例所述一种NBR耐高温高耐磨橡胶材料的制备方法,其硫化特性见表1,其硫化胶性能测试结果见表2。表1硫化特性表
测试项目MH MLt10t90
实施例17.370.621:0614:30
实施例25.870.61:0713:56
实施例37.760.771:0914:20
实施例47.490.761:0614:25
实施例56.40.681:0214:03
实施例65.990.71:0313:21
实施例75.530.631:0513:17
实施例85.530.681:0514:13
实施例97.420.791:0313:59
实施例1080.930:5914:06
实施例118.170.881:0815:01
实施例128.150.861:0114:38
实施例137.380.681:2614:50
实施例146.990.611:0515:11
实施例156.860.721:1715:13
对比例14.920.450:3214:55
表2力学性能表
测试项目拉伸强度/MPa300%定伸应力/MPa断裂伸长率/%磨耗值/(cm3/1.61km)老化后拉伸强度/MPa老化后断裂伸长率/%老化后磨耗值/(cm3/1.61km)
实施例120.168.83609.870.09419.12366.350.097
实施例221.111.66477.620.08920.07355.620.092
实施例321.6612.03479.920.08221.32322.430.084
实施例425.1415.48452.520.07322.36300.870.075
实施例522.3214.02448.660.07621.81320.930.089
实施例619.2810.4480.40.08119.01284.470.083
实施例718.7410.02485.660.08417.79264.030.085
实施例818.329.58536.920.08617.25327.470.094
实施例921.6411.01503.890.08622.17304.790.079
实施例1024.4311.62486.620.06922.91311.550.07
实施例1122.6913.74482.280.07322.55295.140.079
实施例1222.1713.18453.060.08121.14224.290.083
实施例1321.9512.97436.970.10418.2261.620.11
实施例1421.4612.11489.680.12620.61300.980.135
实施例1519.3512.54419.760.1118.05269.70.121
对比例118.897.61568.020.13314.67266.340.154
防老剂采用NAPM,由上海奉贤联工助剂厂提供。