一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及橡膠材料技術領域，尤其涉及一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料。
【背景技術】
[0002]丁苯橡膠又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物，其物理機械性能、加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，目前已被廣泛用于生產輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫療器具及各種橡膠制品等。隨著社會的發展，人們對丁苯橡膠的性能提出了更高的要求，雖然目前已研制出多種用途的丁苯橡膠材料，但是仍滿足不了高速發展的社會的需求，如何制備一種耐熱老化好，耐磨性高的丁苯橡膠復合材料仍是目前需要解決的技術問題。

【發明內容】

[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料，其耐熱老化性能優異，強度好，耐磨性高，能滿足多種領域的使用要求，且使用壽命長。
[0004]本發明提出的一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠100份、天然橡膠20-35份、稀土異戊橡膠5-20份、順丁橡膠10-25份、丁苯橡膠接枝馬來酸酐5-12份、氧化鋅2-3.5份、硬脂酸0.5-1.5份、硫磺0.5-1.5份、過氧化二異丙苯1-2份、三烯丙基異氰脲酸酯2.5-3.5份、白炭黑10-25份、鈉基蒙脫土2-9份、氧化石墨烯3-8份、植物秸桿粉3-15份、十六烷基三甲基氯化銨2-5份、促進劑2-3.5份、防老劑3_5份、芳烴油2-5份、芐基三苯基氯化磷0.5-3份、聚乙二醇1-5份。
[0005]優選地，其原料中，丁苯橡膠、天然橡膠、稀土異戊橡膠、順丁橡膠的重量比為100:28-32:10-17:16-23。
[0006]優選地，其原料中，硫磺、過氧化二異丙苯、三烯丙基異氰脲酸酯的重量比為0.8-1.3:1.2—1.8:2.8—3.20
[0007]優選地，其原料按重量份包括:丁苯橡膠100份、天然橡膠30-32份、稀土異戊橡膠
12-16份、順丁橡膠18-21份、丁苯橡膠接枝馬來酸酐8-10份、氧化鋅2.6-3.1份、硬脂酸1-1.3份、硫磺0.9-1.2份、過氧化二異丙苯1.5-1.7份、三烯丙基異氰脲酸酯3-3.2份、白炭黑18-21份、鈉基蒙脫土 6_8份、氧化石墨稀5.6_7份、植物稻桿粉8_11份、十六燒基二甲基氯化銨3.2-4份、促進劑2.9-3.1份、防老劑3.8-4.3份、芳烴油3.2_4份、芐基三苯基氯化磷2_2.6份、聚乙二醇3.2-4份。
[0008]優選地，其原料按重量份包括:丁苯橡膠100份、天然橡膠31份、稀土異戊橡膠15份、順丁橡膠20份、丁苯橡膠接枝馬來酸酐9份、氧化鋅3份、硬脂酸1.2份、硫磺I份、過氧化二異丙苯1.6份、三烯丙基異氰脲酸酯3份、白炭黑20份、鈉基蒙脫土 7.3份、氧化石墨烯6.5份、植物秸桿粉10份、十六烷基三甲基氯化銨3.6份、促進劑3份、防老劑4.2份、芳烴油3.8份、芐基三苯基氯化磷2.5份、聚乙二醇3.8份。
[0009]優選地，所述植物秸桿粉為改性植物秸桿粉;所述改性植物秸桿粉按照以下工藝進行制備:將植物秸桿曬干后粉碎，過100-150目篩，然后加入質量分數為3-5%的氫氧化鈉溶液中浸泡20-35h，過濾、洗滌至中性后烘干得到預處理秸桿粉;將預處理秸桿粉與環氧化腰果殼油加入球磨罐中，然后加入蒸餾水、乳化劑0P-10和三乙胺，在500-650r/min的轉速下球磨1.5-2h，球磨結束后進行抽濾、干燥得到所述改性植物秸桿粉;在改性植物秸桿粉的制備過程中，首先將植物秸桿粉經NaOH處理，從而在不改變植物纖維化學結構、強度和模量的情況下，去除果酸、脂肪酸等低分子雜質，從而增加了秸桿粉的粗糙度和比表面積，加入體系中，更好的提高了橡膠基體與秸桿粉的結合能力，提高了復合材料的強度，之后加入環氧化腰果殼油后，由于秸桿粉的表面有大量的-0H，能與環氧化腰果殼油發生反應，從而在秸桿粉的表面成功的引入了環氧化腰果殼油得到了改性植物秸桿粉，將其加入體系中，由于秸桿粉的分子鏈上成功的引入了環氧化腰果殼油，致使鏈結構比較疏松，且極性下降，與體系的相容性增強，能夠較均勻地分散在橡膠基體中，有效限制了橡膠分子鏈的變形，提高了其填充效果，顯著提高了復合材料的邵爾A型硬度、300%定伸應力、拉斷永久形變性和撕裂強度，同時，有效地阻礙了橡膠基體分子鏈的抽出，使粘附摩擦減小，從而提高了復合材料的耐磨性能。
[0010]優選地，在改性植物秸桿粉的制備過程中，所述預處理秸桿粉與環氧化腰果殼油的重量比為1-2:10-25。
[0011]優選地，在改性植物秸桿粉的制備過程中，乳化劑0P-10的重量為預處理秸桿粉重量的1-2.5% ;三乙胺的重量為預處理稻桿粉重量的5-10%。
[0012]優選地，所述促進劑為促進劑CZ、促進劑D、促進劑TMTD、促進劑BZ中的一種或者多種的混合物。
[0013]優選地，所述防老劑為防老劑4010NA、防老劑RD、防老劑2246、防老劑4020、防老劑MB中的一種或者多種的混合物。
[0014]本發明所述耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料可以按照常規的丁苯橡膠復合材料制備工藝制備而成。
[0015]本發明中，以丁苯橡膠為主料，并配合添加了天然橡膠、稀土異戊橡膠和順丁橡膠對其進行改性，通過控制四者的比例，使其在體系中分散均勻，實現了四者性能的優勢互補，賦予復合材料優異的耐熱老化性和耐磨性，同時選擇了硫磺、過氧化二異丙苯、三烯丙基異氰脲酸酯為硫化劑，實現了四者的共硫化，同時有效延長了焦燒時間，增加了硫化反應的平穩性，改善了體系的壓縮永久變形性、耐磨性和耐屈撓龜裂性能;鈉基蒙脫土以片層結構分散在體系中，在體系中分散均勻，與白炭黑、氧化石墨烯、植物秸桿粉配合后，提高了復合材料的阻隔性能，顯著降低了生產成本，同時賦予復合材料優異的拉伸和撕裂性能。
【具體實施方式】
[0016]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0017]實施例1
[0018]本發明提出的一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠100份、天然橡膠35份、稀土異戊橡膠5份、順丁橡膠25份、丁苯橡膠接枝馬來酸酐5份、氧化鋅3.5份、硬脂酸0.5份、硫磺1.5份、過氧化二異丙苯I份、三烯丙基異氰脲酸酯3.5份、白炭黑10份、鈉基蒙脫土9份、氧化石墨烯3份、植物秸桿粉15份、十六烷基三甲基氯化銨2份、促進劑3.5份、防老劑3份、芳經油2份、節基三苯基氯化磷3份、聚乙二醇I份。
[0019]實施例2
[0020]本發明提出的一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠100份、天然橡膠20份、稀土異戊橡膠20份、順丁橡膠10份、丁苯橡膠接枝馬來酸酐12份、氧化鋅2份、硬脂酸1.5份、硫磺0.5份、過氧化二異丙苯2份、三烯丙基異氰脲酸酯2.5份、白炭黑25份、鈉基蒙脫土2份、氧化石墨烯8份、植物秸桿粉3份、十六烷基三甲基氯化銨5份、促進劑CZ 1.4份、促進劑D 0.6份、防老劑RD 5份、芳烴油5份、芐基三苯基氯化磷0.5份、聚乙二醇5份。
[0021]實施例3
[0022]本發明提出的一種耐熱老化耐磨改性丁苯橡膠復合材料，其原料按重量份包括:丁苯橡膠100份、天然橡膠32份、稀土異戊橡膠12份、順丁橡膠21份、丁苯橡膠接枝馬來酸酐8份、氧化鋅3.1份、硬脂酸I份、硫磺1.2份、過氧化二異丙苯1.5份、三烯丙基異氰脲酸酯3.2份、白炭黑18份、鈉基蒙脫土8份、氧化石墨烯5.6份、植物秸桿粉11份、十六烷基三甲基氯化銨3.2份、促進劑TMTD 3.1份、防老劑2246 I份、防老劑4020 I份、防老劑MB 1.8份、芳烴油4份、芐基三苯基氯化磷2份、聚乙二醇4份；
[0023]其中，所述植物秸桿粉為改性植物秸桿粉;所述改性植物秸桿粉按照以下工藝進行制備:將植物秸桿曬干后粉碎，過120目篩，然后加入質量分數為4.3%的氫氧化鈉溶液中浸泡30h，過濾、洗滌至中性后烘干得到預