一种复合型橡胶材料及其制备方法与流程

本发明涉及橡胶，具体的，涉及一种复合型橡胶材料及其制备方法。

背景技术：

1、橡胶材料属于高分子材料，具有良好的弹性、粘弹性、电绝缘性，被广泛用于输送带、运动地板、防水卷材等领域。根据橡胶的特性可分为顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、氟橡胶等，其中丁苯橡胶具有良好的耐磨、耐自然老化、耐臭氧、耐水和耐热性，但弹性差，而顺丁橡胶具有良好的弹性，因此丁苯橡胶和顺丁橡胶的共混胶，不仅具有丁苯橡胶的优点，还通过顺丁橡胶改善了丁苯橡胶弹性差的缺点，从而具有良好的综合性能被广泛应用。

2、现有的橡胶材料中都需要加入填料去提高材料的耐磨性和强度，然而由于填料本身具有无机性和易团聚性，会导致橡胶材料的耐磨性和强度受限。

技术实现思路

1、本发明提出一种复合型橡胶材料及其制备方法，解决了相关技术中的橡胶材料的耐磨性差和强度低的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种复合型橡胶材料，由上至下依次包括耐磨层和发泡层；所述耐磨层的原料包括以下质量份的组分：丁苯橡胶60份、顺丁橡胶40份、活化剂8~12份、填料50~60份、软化剂4~8份、防老剂1~4份、硫化剂1~3份、促进剂3~5份；

4、所述填料为经改性剂改性的煅烧高岭土；所述改性剂包括六偏磷酸钠和/或苯并咪唑。

5、作为进一步的技术方案，所述发泡层为天然橡胶发泡材料。

6、作为进一步的技术方案，所述改性剂与煅烧高岭土的质量比为3~8:60。

7、作为进一步的技术方案，当所述改性剂包括六偏磷酸钠和苯并咪唑时，六偏磷酸钠的质量高于苯并咪唑的质量。

8、本发明将改性剂限定为六偏磷酸钠和苯并咪唑，并限定为六偏磷酸钠的质量高于苯并咪唑的质量，进一步提高了橡胶材料的耐磨性和强度。原因在于：首先六偏磷酸钠会吸附在煅烧高岭土的表面，赋予煅烧高岭土表面磷氧双键，同时苯并咪唑可以与煅烧高岭土表面的磷氧双键进行反应，接枝在煅烧高岭土的表面，不仅提高了煅烧高岭土的分散性，同时提高了煅烧高岭土与橡胶基体的相容性。

9、作为进一步的技术方案，所述六偏磷酸钠的质量高于苯并咪唑质量的1.5倍。

10、作为进一步的技术方案，所述六偏磷酸钠和苯并咪唑的质量比为4:1~3.5:1.5。

11、本发明将六偏磷酸钠和苯并咪唑的质量比限定为4:1~3.5:1.5，进一步提高了橡胶材料的耐磨性和强度。

12、作为进一步的技术方案，当改性剂包括六偏磷酸钠或苯并咪唑时，所述填料的制备方法包括以下步骤：将煅烧高岭土、改性剂和溶剂混合均匀后，抽滤，干燥，得到填料；

13、当改性剂包括六偏磷酸钠和苯并咪唑时，所述填料的制备方法包括以下步骤：将煅烧高岭土、改性剂和溶剂混合均匀后，加入吡啶进行反应，抽滤，干燥，得到填料。

14、作为进一步的技术方案，所述反应包括第一阶段反应和第二阶段反应，所述第一阶段反应的温度为3~5℃、时间为1~3h，所述第二阶段反应的温度为20~30℃、时间为7~10h。

15、作为进一步的技术方案，所述活化剂包括氧化锌和/或硬脂酸；

16、软化剂包括芳烃油和/或松焦油；

17、防老剂包括防老剂ble和/或防老剂4010na；

18、所述硫化剂包括硫磺和/或过氧化物；

19、所述促进剂包括促进剂zdc和/或促进剂h。

20、本发明还提出了一种复合型橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：

21、s1、将丁苯橡胶和顺丁橡胶塑炼后，加入活化剂、填料、软化剂、防老剂进行混炼，再加入硫化剂、促进剂继续混炼，压延成片，得到耐磨层；

22、s2、将耐磨层与发泡层复合后，进行硫化，得到复合型橡胶材料。

23、作为进一步的技术方案，所述硫化的温度为150~170℃、时间为10~30min。

24、本发明的工作原理及有益效果为：

25、1、本发明采用六偏磷酸钠和/或苯并咪唑改性煅烧高岭土作为填料，经六偏磷酸钠改性煅烧高岭土后，煅烧高岭土的表面会吸附六偏磷酸钠形成的带负电荷的长链，从而提高煅烧高岭土的分散性；而经苯并咪唑改性煅烧高岭土后，可以改善煅烧高岭土表面的无机性，从而提高煅烧高岭土与橡胶基体的相容性，进而赋予了耐磨层良好的耐磨性和高的强度，提供了一种耐磨性好、强度高的橡胶材料。此外，本发明提供的橡胶材料还具有良好的防滑效果、硬度可达到90邵a以上。

26、2、本发明采用耐磨层和发泡层提供的复合型橡胶材料，其中发泡层起到缓冲效果，可将能量返还70~80%，可应用于运动地板、橡胶卷材。

技术特征：

1.一种复合型橡胶材料，其特征在于，由上至下依次包括耐磨层和发泡层；所述耐磨层的原料包括以下质量份的组分：丁苯橡胶60份、顺丁橡胶40份、活化剂8~12份、填料50~60份、软化剂4~8份、防老剂1~4份、硫化剂1~3份、促进剂3~5份；

2.根据权利要求1所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，所述改性剂与煅烧高岭土的质量比为3~8:60。

3.根据权利要求2所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，当所述改性剂包括六偏磷酸钠和苯并咪唑时，六偏磷酸钠的质量高于苯并咪唑的质量。

4.根据权利要求3所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，所述六偏磷酸钠的质量高于苯并咪唑质量的1.5倍。

5.根据权利要求4所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，所述六偏磷酸钠和苯并咪唑的质量比为4:1~3.5:1.5。

6.根据权利要求1所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，当改性剂包括六偏磷酸钠或苯并咪唑时，所述填料的制备方法包括以下步骤：将煅烧高岭土、改性剂和溶剂混合均匀后，抽滤，干燥，得到填料；

7.根据权利要求6所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，所述反应包括第一阶段反应和第二阶段反应，所述第一阶段反应的温度为3~5℃、时间为1~3h，所述第二阶段反应的温度为20~30℃、时间为7~10h。

8.根据权利要求1所述的一种复合型橡胶材料，其特征在于，所述活化剂包括氧化锌和/或硬脂酸；

9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种复合型橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种复合型橡胶材料的制备方法，其特征在于，所述硫化的温度为150~170℃、时间为10~30min。

技术总结本发明涉及橡胶技术领域，提出了一种复合型橡胶材料及其制备方法。一种复合型橡胶材料，由上至下依次包括耐磨层和发泡层；耐磨层的原料包括以下质量份的组分：丁苯橡胶60份、顺丁橡胶40份、活化剂8~12份、填料50~60份、软化剂4~8份、防老剂1~4份、硫化剂1~3份、促进剂3~5份；填料为经改性剂改性的煅烧高岭土；改性剂包括六偏磷酸钠和/或苯并咪唑。通过上述技术方案，解决了现有技术中的橡胶材料的耐磨性差和强度低的问题。技术研发人员：刘义旗,刘佳佳,孙宗骐,宜旭旭受保护的技术使用者：河北英利奥体育用品有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1