[发明专利]一种自愈性防滑的非硫化橡胶材料及制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于非硫化橡胶材料领域，具体涉及一种自愈性防滑的非硫化橡胶材料及制备方法。

背景技术：

橡胶材料常用于生活及工业制造的各个方面，很多领域要求橡胶材料具有高的抗滑性和耐磨损性，因而橡胶的摩擦系数及磨耗是判断橡胶材料在高摩擦环境使用的关键指标，目前最有效的方法是在橡胶材料中添加纳米填料，其中以纳米二氧化硅最为常用。例如专利CN 103857743 B，提供了一种可用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物，其橡胶组合物包括橡胶、芳香油、二氧化硅、以及炭黑。这种加工橡胶轮胎的方法有效的改善了橡胶的摩擦性能尤其是冰雪上的抗湿滑性能、抓地性能和耐磨性。专利CN 104277344 B公开了一种厨师鞋鞋底及其制备方法，采用卤化橡胶为基体橡胶，结合耐油的丁腈橡胶以及纳米二氧化硅和各种助剂，获得了一种防滑、舒适的厨师鞋鞋底，这种厨师鞋为在厨房环境下作业的人员提供了有利、可靠的安全保障。

以上方法采用传统的对橡胶进行化学硫化的方法，虽然橡胶具有较好的强度和弹性，但对于橡胶的回收再利用和橡胶的自修复是不利的。受使用环境条件的影响，橡胶材料容易产生疲劳和损伤，从而使材料的性能下降，寿命缩短，对于细微的裂纹和损伤，人工修复起来繁琐且修复效率不高。目前，橡胶材料主要是依靠外加含有修复剂的胶囊和离子聚合物，如专利CN 104014288，CN 105899377 A，以及CN103265736 B等。由于橡胶需要经过密炼、开炼等工序，要求含修复剂的微胶囊能够稳定且无损耗的存在，同时其与橡胶基材应具有良好的相容性，否则会影响橡胶的强度，因此加工实施起来并不容易。专利CN 104610587 A提出一种利用硫化橡胶体系内的动态可逆二硫键来制备修复橡胶的方法，但硫磺硫化橡胶加工过程污染严重，且动态二硫键的形成在自愈合过程中具有滞后性，不利于橡胶的修复。

发明内容：

本发明的目的在于为了克服现有技术的问题，公开一种自愈性防滑的非硫化橡胶材料，本发明的另一目的在于公开一种自愈性防滑的非硫化橡胶材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种自愈性防滑的非硫化橡胶材料，配方和比例为：橡胶基体20-50wt％，溴化丁基橡胶1-50wt％，咪唑衍生物0.1-0.5wt％，纳米二氧化硅5-25wt％，增塑剂5-20wt％，炭黑5-10wt％，助剂1-5wt％。

还可以为，一种自愈性防滑的非硫化橡胶材料，配方和比例为：橡胶基体25-45wt％，溴化丁基橡胶5-45wt％，咪唑衍生物0.2-0.4wt％，纳米二氧化硅10-20wt％，增塑剂8-15wt％，炭黑6-9wt％，助剂2-4wt％。

优选的，橡胶基体指异戊二烯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶，丁基橡胶、卤化丁基橡胶，聚丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或几种。

优选的，所述的溴化丁基橡胶指溴质量百分含量在1.0-2.5％范围的溴化丁基橡胶。

优选的，所述的咪唑衍生物指含有咪唑基团的2-乙基咪唑、N-丁基咪唑、N-乙烯基咪唑等氮原子能呈现出正电荷的咪唑类衍生物中的一种。

优选的，所述的改性纳米二氧化硅指经过疏水性改性的比表面积大于120m²/g的气相法二氧化硅，所述的改性使用的改性剂为硅烷类改性剂。

优选的，所述的硅烷类改性剂包括巯基硅烷偶联剂，硫化物硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、缩水甘油氧基硅烷偶联剂、硝基硅烷偶联剂；所述增塑剂为具有增塑软化作用增塑油。

优选的，所述增塑剂包括但不限于芳香油、石蜡油、环烷油、机油等起增塑软化作用增塑油；所述的炭黑指炉法炭黑；所述的助剂包括但不限于硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化锌、防老剂，抗氧化剂。

所述的自愈性防滑的非硫化橡胶材料的制备方法，首先将溴化丁基胶和其它基体橡胶在开炼机上分别开炼；然后在80-120℃捏合机中加入开炼后的溴化丁基橡胶和咪唑衍生物，混合2-5分钟后加入开炼后的其它橡胶，再捏合2-5分钟；加入助剂，混合3-8分钟；后加入纳米二氧化硅，混合3-8分钟；再加入炭黑和增塑剂，混合8-15分钟后再转入开炼机中出片并包装备用。

助剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、氧化锌、防老剂、抗氧化剂等。