CN104877203B - 耐疲劳橡胶材料组合物和耐疲劳橡胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐疲劳橡胶材料组合物和耐疲劳橡胶的制备方法，其中，所述组合物包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂；其中，相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的含量为10‑50重量份，所述丁腈橡胶的含量为1‑30重量份，所述炭黑的含量为30‑70重量份，所述硅油的含量为1‑5重量份，所述丙烯酸酯的含量为10‑30重量份，所述乙二醇的含量为5‑20重量份，所述促进剂的含量为1‑10重量份，所述硫化剂的含量为1‑10重量份。通过上述技术方案，使得在较长时间的使用下依然能具有良好的使用性能，大大降低了更换成本及维修成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶材料的生产制备领域，具体地，涉及一种耐疲劳橡胶材料组合物和耐疲劳橡胶的制备方法。
背景技术
橡胶作为一种常用的材料，在日常生产中的应用极为广泛，而橡胶因其自身理化性能，从而使得其极易疲劳，进而导致其使用寿命大大降低，从而提高了使用者的使用成本，且某些设备上还需要不断的维修，从而造成了极高的维修成本，进而导致生产成本的大大提高。
因此，提高一种具有良好的耐疲劳性能，能大大提高其使用寿命，降低使用成本的耐疲劳橡胶材料组合物和耐疲劳橡胶的制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中橡胶因其自身理化性能使得其在长期使用后极易疲劳，从而导致其使用寿命的大大降低，进而增加使用成本，并进一步提高生产成本的问题，从而提供一种具有良好的耐疲劳性能，能大大提高其使用寿命，降低使用成本的耐疲劳橡胶材料组合物和耐疲劳橡胶的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐疲劳橡胶材料组合物，其中，所述组合物包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂；其中，
相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的含量为10-50重量份，所述丁腈橡胶的含量为1-30重量份，所述炭黑的含量为30-70重量份，所述硅油的含量为1-5重量份，所述丙烯酸酯的含量为10-30重量份，所述乙二醇的含量为5-20重量份，所述促进剂的含量为1-10重量份，所述硫化剂的含量为1-10重量份。
本发明还提供了一种耐疲劳橡胶的制备方法，其中，所述制备方法包括：将氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂混炼；其中，
相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的用量为10-50重量份，所述丁腈橡胶的用量为1-30重量份，所述炭黑的用量为30-70重量份，所述硅油的用量为1-5重量份，所述丙烯酸酯的用量为10-30重量份，所述乙二醇的用量为5-20重量份，所述促进剂的用量为1-10重量份，所述硫化剂的用量为1-10重量份。
通过上述技术方案，本发明将氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂以一定比例进行混合，而后再进行熔炼，进而使得通过上述比例及方法制得的橡胶材料的耐疲劳性能得到了大大的提高，从而使得在较长时间的使用下依然能具有良好的使用性能，大大降低了更换成本及维修成本，提高了生产效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种耐疲劳橡胶材料组合物，其中，所述组合物包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂；其中，
相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的含量为10-50重量份，所述丁腈橡胶的含量为1-30重量份，所述炭黑的含量为30-70重量份，所述硅油的含量为1-5重量份，所述丙烯酸酯的含量为10-30重量份，所述乙二醇的含量为5-20重量份，所述促进剂的含量为1-10重量份，所述硫化剂的含量为1-10重量份。
上述设计通过将氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂以一定比例进行混合，而后再进行熔炼，进而使得通过上述比例及方法制得的橡胶材料的耐疲劳性能得到了大大的提高，从而使得在较长时间的使用下依然能具有良好的使用性能，大大降低了更换成本及维修成本，提高了生产效率。
为了使制得的橡胶具有更好的耐疲劳性能，使得其应用领域进一步扩大，在实际使用时的使用寿命能得到进一步的提高，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的含量为30-40重量份，所述丁腈橡胶的含量为10-20重量份，所述炭黑的含量为50-60重量份，所述硅油的含量为3-4重量份，所述丙烯酸酯的含量为15-20重量份，所述乙二醇的含量为10-15重量份，所述促进剂的含量为3-7重量份，所述硫化剂的含量为3-7重量份。
所述氯丁橡胶可以为本领域常规使用的氯丁橡胶类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的耐疲劳橡胶的耐疲劳性能更优，所述氯丁橡胶可以选择为密度为1.2-1.25g/cm3的类型。
所述丁苯橡胶可以为本领域常规使用的丁苯橡胶类型，例如，为了使制得的耐疲劳橡胶的拉伸性能更好，且具有更好的耐疲劳性能，在本发明的一种更为优选的实施方式中，所述丁苯橡胶可以选择为拉伸强度不低于15MPa的类型。
所述丁腈橡胶可以为本领域常规使用的丁腈橡胶类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的橡胶材料的拉伸强度更好，所述丁腈橡胶可以进一步选择为拉伸强度不低于20MPa的类型。
为了使制得的耐疲劳橡胶还具有更好的使用性能，在本发明的一种优选的实施方式中，所述组合物还可以包括加工助剂；相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述加工助剂的含量为1-5重量份。
本发明还提供了一种耐疲劳橡胶的制备方法，其中，所述制备方法包括：将氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂和硫化剂混炼；其中，
相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的用量为10-50重量份，所述丁腈橡胶的用量为1-30重量份，所述炭黑的用量为30-70重量份，所述硅油的用量为1-5重量份，所述丙烯酸酯的用量为10-30重量份，所述乙二醇的用量为5-20重量份，所述促进剂的用量为1-10重量份，所述硫化剂的用量为1-10重量份。
为了使制得的橡胶具有更好的耐疲劳性能，使得其应用领域进一步扩大，在实际使用时的使用寿命能得到进一步的提高，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的用量为30-40重量份，所述丁腈橡胶的用量为10-20重量份，所述炭黑的用量为50-60重量份，所述硅油的用量为3-4重量份，所述丙烯酸酯的用量为15-20重量份，所述乙二醇的用量为10-15重量份，所述促进剂的用量为3-7重量份，所述硫化剂的用量为3-7重量份。
为了使制得的耐疲劳橡胶具有更好的使用性能，在本发明的一种优选的实施方式中，所述制备方法还可以包括加入加工助剂；相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述加工助剂的用量为1-5重量份。
所述混炼过程可以按照本领域常规采用的方式进行操作，混炼温度可以不作进一步限定，当然，为了在实现较好的混炼效果的前提下尽可能节省混炼成本，在本发明的一种优选的实施方式中，所述混炼过程的混炼温度可以限定为100-180℃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述氯丁橡胶为厦门首庆贸易有限公司供应的牌号为CR2441的市售品，所述丁苯橡胶为深圳市吉田化工有限公司供应的牌号为YH-793的市售品，所述丁腈橡胶为宁波顺泽橡胶有限公司供应的牌号为NBR3355的市售品，所述硫化剂为厦门首庆贸易有限公司供应的牌号为DTDM的市售品，所述促进剂为河北万开化工有限公司供应的牌号为CZ的市售品，所述炭黑、所述硅油、所述丙烯酸酯和所述乙二醇为常规市售品。
实施例1
将100g氯丁橡胶、30g丁苯橡胶、10g丁腈橡胶、50g炭黑、3g硅油、15g丙烯酸酯、10g乙二醇、3g促进剂和3g硫化剂置于温度为100℃的条件下混炼，制得耐疲劳橡胶A1。
实施例2
将100g氯丁橡胶、40g丁苯橡胶、20g丁腈橡胶、60g炭黑、4g硅油、20g丙烯酸酯、15g乙二醇、7g促进剂和7g硫化剂置于温度为180℃的条件下混炼，制得耐疲劳橡胶A2。
实施例3
将100g氯丁橡胶、35g丁苯橡胶、15g丁腈橡胶、55g炭黑、3g硅油、18g丙烯酸酯、12g乙二醇、5g促进剂和5g硫化剂置于温度为150℃的条件下混炼，制得耐疲劳橡胶A3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，所述丁苯橡胶的用量为10g，所述丁腈橡胶的用量为1g，所述炭黑的用量为30g，所述硅油的用量为1g，所述丙烯酸酯的用量为10g，所述乙二醇的用量为5g，所述促进剂的用量为1g，所述硫化剂的用量为1g，制得耐疲劳橡胶A4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，所述丁苯橡胶的用量为50g，所述丁腈橡胶的用量为30g，所述炭黑的用量为70g，所述硅油的用量为5g，所述丙烯酸酯的用量为30g，所述乙二醇的用量为20g，所述促进剂的用量为10g，所述硫化剂的用量为10g，制得耐疲劳橡胶A5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述丁苯橡胶的用量为5g，所述炭黑的用量为10g，所述丙烯酸酯的用量为5g，所述乙二醇的用量为1g，制得橡胶D1。
对比例2
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述丁苯橡胶的用量为100g，所述丁腈橡胶的用量为50g，所述炭黑的用量为80g，所述硅油的用量为10g，所述丙烯酸酯的用量为50g，所述乙二醇的用量为30g，所述促进剂的用量为20g，所述硫化剂的用量为20g，制得橡胶D2。
对比例3
济南泰旺化工有限公司生产的市售硫化硅橡胶D3。
测试例
将上述A1-A5和D1-D3经过反复形变测试后，观察其永久形变程度，得到的结果如表1所示。
表1
| 编号 | 永久形变程度 |
| A1 | 无明显形变 |
| A2 | 无明显形变 |
| A3 | 无明显形变 |
| A4 | 有轻微形变 |
| A5 | 有轻微形变 |
| D1 | 明显形变 |
| D2 | 明显形变 |
| D3 | 有肉眼可见形变 |
通过表1可以看出，在本发明范围内制得的耐疲劳橡胶在多次形变后其永久形变程度明显低于常规市售品，但是在本发明范围外制得的则不具备该良好的使用性能，同时，在本发明优选范围内制得的耐疲劳行脚的耐疲劳性能更优，从而大大提高了其使用寿命，降低了使用成本。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (6)
1.一种耐疲劳橡胶材料组合物，其特征在于，所述组合物由氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂、硫化剂和可选择性含有的加工助剂组成；其中，
相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的含量为30-40重量份，所述丁腈橡胶的含量为10-20重量份，所述炭黑的含量为50-60重量份，所述硅油的含量为3-4重量份，所述丙烯酸酯的含量为15-20重量份，所述乙二醇的含量为10-15重量份，所述促进剂的含量为3-7重量份，所述硫化剂的含量为3-7重量份，所述加工助剂的含量为1-5重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述氯丁橡胶的密度为1.2-1.25g/cm3。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述丁苯橡胶的拉伸强度不低于15MPa。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述丁腈橡胶的拉伸强度不低于20MPa。
5.一种耐疲劳橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法由以下步骤组成：将氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、炭黑、硅油、丙烯酸酯、乙二醇、促进剂、硫化剂和可选择性含有的加工助剂混炼；其中，
相对于100重量份的所述氯丁橡胶，所述丁苯橡胶的用量为30-40重量份，所述丁腈橡胶的用量为10-20重量份，所述炭黑的用量为50-60重量份，所述硅油的用量为3-4重量份，所述丙烯酸酯的用量为15-20重量份，所述乙二醇的用量为10-15重量份，所述促进剂的用量为3-7重量份，所述硫化剂的用量为3-7重量份，所述加工助剂的用量为1-5重量份。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述混炼过程的混炼温度为100-180℃。
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