[发明专利]一种高补强高机械性能橡胶材料

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种高补强高机械性能橡胶材料。

背景技术

随着工业领域快速发展，传统的橡胶材料已经满足不了使用要求，目前经常使用无机粉末矿物质来增强橡胶材料，重质碳酸钙作为橡胶常用粉状无机填料具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、无毒、分散性好等优点，多年来已被广泛使用以解决多种问题，重质碳酸钙作为橡胶填充材料得到越来越广泛的应用，重质碳酸钙由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成，在橡胶中添加重质碳酸钙可增加橡胶体积，降低产品成本，提高橡胶的尺寸稳定性，提高耐热性，但是由于重质碳酸钙粉体表面有亲水性较强的羟基，呈亲水疏油性，使其与橡胶的亲和性变差，在橡胶中分散不均匀，随着其在橡胶中填充量的增加，这些缺点更加明显，如何制备一种物料间相容性好，机械性能优异，补强性能优异的橡胶材料成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种高补强高机械性能橡胶材料，机械性能好，补强性能优异，物料间相容性好。

本发明提出的一种高补强高机械性能橡胶材料，其原料按重量份包括：丁基橡胶50-55份，三元乙丙橡胶25-32份，聚丙烯酸酯橡胶15-22份，叔丁基异丙苯基过氧化物0.8-1.3份，2-硫醇基咪唑啉0.5-1份，硅烷偶联剂0.8-1.5份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-1.5份，纳米氧化锌1-3份，蒙脱土30-42份，改性重质碳酸钙30-40份，超细滑石粉20-25份，煅烧陶土15-22份，防老剂40201-2份，防老剂NBC1-2份，偏苯三酸三辛酯1-2份，邻苯二甲酸二辛酯0.5-1份；

在改性重质碳酸钙的制备过程中，将重质碳酸钙粉末置于烘箱中干燥，向干燥后的重质碳酸钙粉末中加入去离子水进行超声处理，将得到的物料送入反应器中加热搅拌，在搅拌过程中加入钛酸酯偶联剂，搅拌，升温，加入硬脂酸搅拌，过滤，干燥，粉碎过筛得到物料A；将液体石蜡、钛酸酯偶联剂混合均匀得到预制料，将物料A投入高混机中，升温，预热一段时间，然后分3-5次喷洒预制料于高混机中的物料A中，干燥，粉碎过筛得到改性重质碳酸钙。

优选地，在改性重质碳酸钙的制备过程中，按重量份将30-40份重质碳酸钙粉末置于烘箱中干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为20-40min，向干燥后的重质碳酸钙粉末中加入80-110份去离子水进行超声处理20-40min，将得到的物料送入反应器中，加热至60-70℃进行搅拌，在搅拌过程中加入1.5-2.3份钛酸酯偶联剂，钛酸酯偶联剂加入速度为0.1-0.3份/min，搅拌15-30min，接着升温至80-88℃，再加入1-2份硬脂酸搅拌25-40min，过滤，干燥，粉碎过筛得到物料A，物料A的粒径为100-150nm；将40-50份液体石蜡、1.2-1.8份钛酸酯偶联剂混合均匀得到预制料，将物料A投入高混机中，升温至50-70℃，预热20-30min，然后分3次喷洒预制料于高混机中的物料A中，每次喷洒时间为8-13min，相邻两次喷洒的间隔时间为3-6min，干燥，粉碎过筛得到改性重质碳酸钙。

优选地，丁基橡胶、三元乙丙橡胶及聚丙烯酸酯橡胶的重量比为52-54：28-30：16-20。

优选地，丁基橡胶、改性重质碳酸钙的重量比为52-54：32-35。

优选地，丁基橡胶、叔丁基异丙苯基过氧化物的重量比为52-54：1-1.2。

优选地，其原料按重量份包括：丁基橡胶52-54份，三元乙丙橡胶28-30份，聚丙烯酸酯橡胶16-20份，叔丁基异丙苯基过氧化物1-1.2份，2-硫醇基咪唑啉0.6-0.8份，硅烷偶联剂1-1.2份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.2-1.4份，纳米氧化锌1.5-2份，蒙脱土36-40份，改性重质碳酸钙32-35份，超细滑石粉22-24份，煅烧陶土16-20份，防老剂40201.2-1.6份，防老剂NBC1.6-1.8份，偏苯三酸三辛酯1.5-1.7份，邻苯二甲酸二辛酯0.6-0.8份。

优选地，其原料按重量份包括：丁基橡胶53份，三元乙丙橡胶29份，聚丙烯酸酯橡胶18份，叔丁基异丙苯基过氧化物1.15份，2-硫醇基咪唑啉0.72份，硅烷偶联剂1.15份，N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.34份，纳米氧化锌1.8份，蒙脱土38份，改性重质碳酸钙34份，超细滑石粉23份，煅烧陶土18份，防老剂40201.4份，防老剂NBC1.7份，偏苯三酸三辛酯1.6份，邻苯二甲酸二辛酯0.7份。