一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法技术

一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，复合橡胶板由异戊橡胶、复合纤维、增强剂、填充剂、硫化剂和复合树脂混炼而成；增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须制成。本发明专利技术通过将橡胶衬板做成表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板，而在表层的复合橡胶板中加入特殊成分的增强剂、填充剂、和复合树脂，使其耐磨性和强度得到了极大程度的提高；而在下层的弹性橡胶板中添加缓冲剂，能够吸收表层复合橡胶板传递的冲击力，从而提高了整体橡胶衬板的抗冲击性、抗折性以及耐磨性。

Composite wear-resistant rubber lining plate and preparation method thereof

A composite wear-resisting rubber lining board and its preparation method, the rubber lining is made of elastic rubber plate bonding composite rubber plate and a lower surface and a composite rubber plate is composed of isoprene rubber, composite fiber, reinforcing agent, filler, curing agent and composite resin is made by mixing the reinforcing agent for global sea; amianthus, nano zinc powder and TEOS as filler made of nanocrystalline boehmite, boric acid, ammonium fluoride, silicon powder and magnesium borate whisker. The rubber lining elastic rubber plate made of composite rubber plate and the lower surface of the reinforcing agent, filler, and composite resin and adding special components in the composite rubber plate surface of the wear resistance and strength has been greatly improved; while adding buffer in the elastic rubber plate in the lower layer that can absorb the impact force of surface composite rubber sheet transfer, thereby improving the overall rubber liner impact resistance, bending resistance and abrasion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体的说是一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法。
技术介绍
橡胶是一种有弹性的聚合物，按原料分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成，合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面，特别是在工业领域，往往需要用到橡胶材料制成的衬板来对设备的某些部件进行保护，以防止其由于磨损、冲刷、侵蚀等原因导致的损坏，但不管是天然橡胶还是合成橡胶，其耐磨性能均不够理想。
技术实现思路
为解决现有的橡胶材料在作为衬板时耐磨性能不够理想的问题，本专利技术提供了一种复合型耐磨橡胶衬板及其制备方法，该橡胶衬板为表层的复合橡胶板和底层的弹性橡胶板粘接而成，而在复合橡胶板中加入特殊成分的填充剂、复合树脂和增强剂，从而大幅度提高了其耐磨性和强度。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，按照重量比，所述复合橡胶板由80-84份的异戊橡胶、4-5份的复合纤维、3-4份的增强剂、2-3份的填充剂、2-3份的硫化剂和1-2份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7-8∶3-4∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4-5∶1-2∶10-15的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10-12∶0.5∶0.5∶5-6∶3-4的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物。按照重量比，所述弹性橡胶板由90-94份的天然橡胶、5-6份的锦纶纤维、2-3份的硫化剂和3-4份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3-4∶80∶1-2的比例混合而成。所述弹性橡胶板中还含有1-2份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成。所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂。所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。所述填充剂中还含有橡胶基料重量1-2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3-5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％-10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4-5，再向其中加入淀粉重量1-3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60-65℃并保温2-3h，最后向其中加入淀粉重量4-5％的硬脂酸，搅拌均匀后在100-110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20-30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末。所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：1)将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30％的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35％的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；2)将步骤1)中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3-5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1％的纤维素酶，并静置3-4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理。所述步骤1)中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min。所述复合树脂的制备方法为：1)分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，备用；所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；2)按照所述的比例称取各组分，然后将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂。所述复合型耐磨橡胶衬板的制备方法，首先制备复合橡胶板中的复合纤维、增强剂、填充剂和复合树脂，然后按照所述比例称量各物料，再将异戊橡胶送入密炼机中加热使其融化后混炼20-30min，并依次向其中加入增强剂和复合树脂，保持该温度继续混炼10-20min，然后向其中加入填充剂、复合纤维和硫化剂后继续混炼30min压制成型即得到复合橡胶板，将该复合橡胶板的底部铺设一层天然橡胶即得到复合型耐磨橡胶衬板，所述制备复合树脂、增强剂和填充剂的制备方法如下：1)制备复合树脂分别制备改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，然后按照所述的比例称取各组分，并将双酚F型环氧树脂融化后，向其中依次加入称量好的氢化双酚A型环氧树脂和双酚S型环氧树脂，搅拌至完全融化后，再向其中加入步骤1)制得的改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶，搅拌均匀后即制得复合树脂；所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物；2)制备增强剂按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂；3)制备填充剂按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，其特征在于：按照重量比，所述复合橡胶板由80‑84份的异戊橡胶、4‑5份的复合纤维、3‑4份的增强剂、2‑3份的填充剂、2‑3份的硫化剂和1‑2份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7‑8∶3‑4∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4‑5∶1‑2∶10‑15的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10‑12∶0.5∶0.5∶5‑6∶3‑4的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3‑5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6‑8∶2‑3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2‑3％的硅微粉、硅溶胶重量1‑2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8‑1％的乙酸钠，而后在70‑80℃条件下搅拌1‑2h得到的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种复合型耐磨橡胶衬板，该橡胶衬板由表层的复合橡胶板和下层的弹性橡胶板粘接而成，其特征在于：按照重量比，所述复合橡胶板由80-84份的异戊橡胶、4-5份的复合纤维、3-4份的增强剂、2-3份的填充剂、2-3份的硫化剂和1-2份的复合树脂混炼而成，其中，复合纤维为锦纶纤维、腈纶纤维和碳纤维以7-8∶3-4∶1的重量比混杂而成，增强剂为海泡石绒、纳米锌粉和正硅酸乙酯以4-5∶1-2∶10-15的重量比制成，填充剂为纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸、单质硅粉和硼酸镁晶须按10-12∶0.5∶0.5∶5-6∶3-4的比例制成；所述复合树脂为双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、改性纳米二氧化硅和改性硅溶胶以6∶5∶4∶2∶3的重量比制成，所述改性纳米二氧化硅是将市售纳米二氧化硅与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成；所述改性硅溶胶是在市售硅溶胶中依次加入硅溶胶重量2-3％的硅微粉、硅溶胶重量1-2％的硼酸镁晶须和硅溶胶重量0.8-1％的乙酸钠，而后在70-80℃条件下搅拌1-2h得到的混合物。2.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于：按照重量比，所述弹性橡胶板由90-94份的天然橡胶、5-6份的锦纶纤维、2-3份的硫化剂和3-4份的缓冲剂混炼而成，所述缓冲剂为空心玻璃微珠、废弃分子筛粉末和表面处理剂以100∶40-60∶6-8的重量比混合后得到，该表面处理剂为KH750、聚乙烯醇和氢氧化钡按照重量比3-4∶80∶1-2的比例混合而成。3.根据权利要求2所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于：所述弹性橡胶板中还含有1-2份的改性海泡石绒粉，所述改性海泡石绒粉是将市售海泡石绒与其重量3-5％的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、醋酸钾和KH650按照重量比6-8∶2-3∶50的比例混合而成。4.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述增强剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的正硅酸乙酯与去离子水按照1∶8-10的比例混合，再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10％的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5％的碳粉、称量好的纳米锌粉混合均匀进行反应，反应过程中，每隔20min向反应体系内施加频率350-370kHz的超声波1min，待反应结束后对反应体系进行超滤得到固体粉末烘干后即得到增强剂。5.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述填充剂的制备方法为：按照所述重量比称取各物料，然后将称取的纳米晶勃姆石、氟化铵、硼酸和单质硅粉在氧化气氛中以1500-1600℃的条件煅烧1-2h，而后自然冷却、磨粉后与硼酸镁晶须混合得到填充剂。6.根据权利要求1所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述填充剂中还含有橡胶基料重量1-2％的改性淀粉，所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3-5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8％-10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4-5，再向其中加入淀粉重量1-3％的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60-65℃并保温2-3h，最后向其中加入淀粉重量4-5％的硬脂酸，搅拌均匀后在100-110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20-30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末。7.根据权利要求6所述的一种复合型耐磨橡胶衬板，其特征在于，所述杜仲提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆琳瑛，
申请(专利权)人：穆琳瑛，
类型：发明
国别省市：河南,41