一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶复合材料技术领域，具体地说，是一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

汽车轮胎、轨道交通橡胶制品、输送带、磨机橡胶衬里等矿山橡胶制品占世界橡胶消耗量的80%以上。科学研究表明，这些制品在使用过程中约有50%左右的动力消耗用于克服因橡胶变形而产生的滚动阻力。对汽车轮胎，降低滚动阻力可以节约燃油消耗，进而减少CO

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料，除满足轮胎、橡胶输送带等橡胶制品的力学性能外，还具有优异的低滚动阻力性能、耐磨性能和抗湿滑性能，可降低轮胎、橡胶输送带等橡胶制品在使用过程中能源消耗，并延长其使用寿命，同时减少生产过程中的VOC

本发明的第二个目的是提供该橡胶复合材料的制备方法，工艺简单，易于制造。

本发明的目的通过下述方案予以实现。

本发明提供一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料，所述的橡胶复合材料按重量比的组分组成是：

溶聚丁苯橡胶（SSBR- 2000R）50-60份，顺丁橡胶（BR-9000）20-30份，丁腈橡胶（NBR-2907） 20份，氧化锌4-6份，硬脂酸1-3份，硫磺2-2.2份，促进剂1.6-2.0份，防老剂2-3份，防护蜡1-2份，防焦剂CTP 0.6-1.0份，炭黑25-35份，白炭黑杂化材料35-45份，C

所述的白炭黑杂化材料是白炭黑（SiO

所述的促进剂选用促进剂CZ与促进剂TMTD的组合。

所述的防老剂选用防老剂RD与防老剂4020的组合。

所述的炭黑选择N134、N234、N358中的一种、两种或三种组合。

本发明所述的制备方法包括以下步骤：

（1）制备白炭黑杂化材料

将SiO

（2）制备SiO

将步骤（1）制备的白炭黑杂化材料加入密炼机中，密炼机转子转速20转/分钟，加热至70--80℃，然后加入NBR共混，对白炭黑杂化材料进行大分子改性，共混时间150-180秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却至常温，制成SiO

（3）制备一段混炼胶

首先将SSBR、BR和步骤（2）制备的SiO

（4）制备二段混炼胶

将步骤（3）制备的一段混炼胶及硫磺、促进剂投入密炼机中，密炼机转子速度20转/分钟，混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为本发明的低滚阻高耐磨的橡胶复合材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

1、选用SiO

2、使用生物基单体-甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）替代硅烷偶联剂对SiO

3、使用NBR对白炭黑杂化材料进行大分子改性，可有效包覆白炭黑杂化材料，而且将NBR先与白炭黑杂化材料混合制备SiO

4、在SiO

5、在白炭黑杂化材料中加入SD，有效解决了白炭黑杂化材料的静电集聚效应问题，在提高硫化橡胶的导电性能的同时，也改善了硫化橡胶的耐磨性能和低滚动阻力性能。

具体实施方式

通过下述实施例有助于对本发明的理解，但不能限制本发明的内容。

实施例1

本实施例提供一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料，所述的复合材料按重量比的组分组成是：

SSBR-2000R 50份，BR-9000 30份，NBR-2907 20份，氧化锌6份，硬脂酸1份，硫磺2份，促进剂CZ 1份，促进剂TDTM 0.6份，防老剂RD 1份，防老剂4020 1份，防护蜡1份，防焦剂CTP 0.8份，炭黑N134 15份，炭黑358 10份，白炭黑杂化材料45份，C

所述的白炭黑杂化材料是SiO

本发明所述的制备方法包括以下步骤：

（1）制备白炭黑杂化材料

将SiO

（2）制备SiO

将步骤（1）制备的白炭黑杂化材料加入密炼机中，密炼机转子转速20转/分钟，加热至70--80℃，然后加入NBR共混，对白炭黑杂化材料进行大分子改性，共混时间150-180秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却至常温，制成SiO

（3）制备一段混炼胶

首先将SSBR、BR和步骤（2）制备的SiO

（4）制备二段混炼胶

将步骤（3）制备的一段混炼胶及硫磺、促进剂投入密炼机中，密炼机转子速度20转/分钟，混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为本发明的低滚阻高耐磨的橡胶复合材料。

在平板硫化机上硫化（温度 150℃，压力 10MPa,时间 20min）,本实施例的橡胶复合材料的检测数据见表1。

实施例2

本实施例提供一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料，所述的复合材料按重量比的组分组成是：

SSBR- 2000R 55份，BR-9000 25份，NBR-2907 20份，氧化锌5份，硬脂酸2份，硫磺2.1份，促进剂CZ 1份，促进剂TDTM 0.8份，防老剂RD 1.5份，防老剂4020 1份，防护蜡1.5份，防焦剂CTP 0.6份，炭黑N134 20份，炭黑358 10份，白炭黑杂化材料40份，C

所述的白炭黑杂化材料是SiO

本发明所述的制备方法包括以下步骤：

（1）制备白炭黑杂化材料

将SiO

（2）制备SiO

将步骤（1）制备的白炭黑杂化材料加入密炼机中，密炼机转子转速20转/分钟，加热至70--80℃，然后加入NBR共混，对白炭黑杂化材料进行大分子改性，共混时间150-180秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却至常温，制成SiO

（3）制备一段混炼胶

首先将SSBR、BR和步骤（2）制备的SiO

（4）制备二段混炼胶

将步骤（3）制备的一段混炼胶及硫磺、促进剂投入密炼机中，密炼机转子速度20转/分钟，混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为本发明的低滚阻高耐磨的橡胶复合材料。

在平板硫化机上硫化（温度 150℃，压力 10MPa,时间 20min）,本实施例的橡胶复合材料的检测数据见表1。

实施例3

本实施例提供一种低滚阻高耐磨的橡胶复合材料，所述的复合材料按重量比的组分组成是：

SSBR- 2000R 60份，BR-9000 20份，NBR-2907 20份，氧化锌6份，硬脂酸1份，硫磺2.2份，促进剂CZ 1份，促进剂TDTM 1份，防老剂RD 2份，防老剂4020 1份，防护蜡2份，防焦剂CTP 1份，炭黑N234 20份，炭黑358 15份，白炭黑杂化材料35份，C

所述的白炭黑杂化材料是SiO

本发明所述的制备方法包括以下步骤：

（1）制备白炭黑杂化材料

将SiO

（2）制备SiO

将步骤（1）制备的白炭黑杂化材料加入密炼机中，密炼机转子转速20转/分钟，加热至70--80℃，然后加入NBR共混，对白炭黑杂化材料进行大分子改性，共混时间150-180秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却至常温，制成SiO

（3）制备一段混炼胶

首先将SSBR、BR和步骤（2）制备的SiO

（4）制备二段混炼胶

将步骤（3）制备的一段混炼胶及硫磺、促进剂投入密炼机中，密炼机转子速度20转/分钟，混炼100-120秒，排胶温度90-100℃，出片，冷却，制得二段混炼胶，即为本发明的低滚阻高耐磨的橡胶复合材料。

在平板硫化机上硫化（温度 150℃，压力 10MPa,时间 20min）,本实施例的橡胶复合材料的检测数据见表1。

表1、检测数据