[发明专利]一种耐磨复合橡胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨复合橡胶的制备方法，SBR、POM/RCF复合填料、炭黑、ZnO、硬脂酸、CZ、DM、硫磺、废碳纤维、聚甲醛、玻璃纤维、玄武岩纤维作为主要原料，纤维垂直面的复合材料由于具有较好的力学性能而使橡胶的耐磨性有效的增加；解决了纳米无机粉体在基体聚合物中的分散性及提高其与基体聚合物的界面作用强度，使得磨耗指数大大降低。

技术领域

本发明涉及一种耐磨复合橡胶及其制备方法,属于高分子材料领域。

背景技术

橡胶磨耗是指橡胶制品或试样在使用时与其它物质发磨擦使其重量或尺寸发生改变的过程。磨耗性能是耐磨橡胶制品(轮胎、输送带、橡胶衬板、橡胶鞋靴大底等)的一项非常重要的使用指标，主要用来表征橡胶制品在抵抗摩擦力时因表面破坏导致材料损耗的能力。橡胶的磨耗过程相当复杂，其耐磨性不仅主要取决于橡胶的本身内部因素(如强度、弹性、疲劳、滞后、摩擦)等性能，还会受到来自外界环境压力、温度、介质和滑动速度等方面的影响，橡胶制品的使用时间长短与其耐磨耗性能有着紧密的联系，因此通过对橡胶进行改性，提高橡胶制品的耐磨性和延长其使用寿命，可节约能源、材料、降低生产成本能而带来可观的经济、社会效益，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨复合橡胶的制备方法，使用该发明制备的橡胶耐磨性大幅提高。

1、一种耐磨复合橡胶的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、将80份丁苯橡胶SBR，16份POM/RCF复合填料、30份炭黑，3份ZnO,2份硬脂酸SA在密炼机中混合均匀，密炼过程在转矩流变仪中进行，其中密炼机初始温度为40℃，转子转速为30r/min，加料顺序为SBR、炭黑、ZnO, SA, POM/RCF复合填料，密炼至扭矩曲线保持平坦即结束，约需12 min；

步骤2、密炼结束，取出密炼胶置于干燥器中自然冷却至室温。然后室温条件下在双辊开炼机中加入促进剂1.5份CZ, 1份DM和2份硫磺，混炼均匀，辊距设置为1mm,混炼时间为5min，打卷5次，打三角包5次，薄通8次，混炼均匀后下片；

步骤3、将制得的混炼胶在室温干燥环境下停放24h后，然后使用无转子硫化仪测定样品的硫化曲线和特征硫化参数，测试温度设定为160℃；采用液压平板硫化机进行硫化压板，其中硫化温度设定为160℃，硫化时间参照所测定的正硫化时间T_c90，硫化胶在室温干燥条件下停放24 h，得到耐磨橡胶并进行测试。

所述的纤维改性POM/RCF增强复合填料制备方法如下：

步骤1、将8份RCF废碳纤维在15份浓度98%浓硝酸中浸泡4h，去除 RCF表面杂质，再用去离子水冲洗直至中性；

步骤2、再将上述所得RCF放在5wt%的KH570的乙醇溶液中，超声波震荡0.5 h、静置3.5h，取出纤维用乙醇清洗，最后将RCF在100℃的电热恒温鼓风干燥箱中干燥3h；

步骤3、将原料40份聚甲醛POM,10份玻璃纤维GF,6份玄武岩纤维BF, 6份废碳纤维RCF置于80℃的电热恒温鼓风干燥箱中充分干燥;然后将POM与纤维在搅拌机中混合均匀后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出并切粒；

步骤4、上述纤维经过侧喂料口加入，双螺杆转速为200r/min，料筒各段的温度控制在170℃，机头出口温度控制在165℃，最后将粒料混匀、干燥，得到纤维改性POM/RCF增强复合填料。