[发明专利]一种含玄武岩纤维的混炼胶及其制备方法

说明书

本申请涉及橡胶材料技术领域，具体公开了一种含玄武岩纤维的混炼胶及其制备方法，所述含玄武岩纤维的混炼胶，包括氯丁橡胶、硫化剂、硬脂酸、促进剂ETU、防老剂RD、增塑剂DOP、补强剂、玄武岩纤维、RFL粘合剂；上述方案配方选用科学、配比严谨，所得含玄武岩纤维的混炼胶具有高的硬度、强度、耐高温性和耐磨性等性能。本申请还提出了一种含玄武岩纤维的混炼胶的制备方法，包括将玄武岩纤维加亚甲基给予体RA、间苯二酚预混合均匀后，得混合料；将氯丁橡胶和1/2炭黑密炼得母胶；将母胶和混合料密炼初混后，加入剩余原料继续密炼、排胶即得；上述工艺操作简单，制备条件温和，制备成本低，所得混炼胶综合性能优异，可得广泛应用。

技术领域

本申请涉及橡胶材料技术领域，更具体地说，它涉及一种含玄武岩纤维的混炼胶及其制备方法。

背景技术

玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的连续纤维，是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温、高强度、高模量、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维和碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯列为重点发展的四大纤维，实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。

随着现在农业收割机械的发展，发动机马力加大，收割作物效率加快，负荷量变大，对橡胶传动带的要求越来越高。因此，需要寻找新的高性能材料来提高传动带的传动能力和使用寿命。将氯丁橡胶和玄武岩纤维配合，是有前景的发展方向。但是，玄武岩纤维在实际应用中也存在许多缺点：（1）表面光滑、呈惰性、极性大且具有较低的表面能；（2）较高的热辐射系数导致其在高温环境中升温速率大，从而使纤维软化、分解和疲劳加快；（3）与基体材料之间的附着力差、界面结合强度低；（４）其增强的复合材料受到较大外应力时容易出现纤维拔出、断裂及脱粘等。这些缺陷影响了玄武岩纤维及其增强复合材料的进一步发展及大规模产业化应用。

发明内容

为了获得生热性低，耐曲挠性和耐磨性好的橡胶制品，本申请提供了一种含玄武岩纤维的混炼胶及其制备方法，通过改性获得分散性好、界面结合强度高、附着性强、性能稳定性好的玄武岩纤维，将其与氯丁橡胶混合制成各项性能优异的混炼胶，从而应用于橡胶制品。

第一方面，本申请提供了一种含玄武岩纤维的混炼胶，采用如下的技术方案：

一种含玄武岩纤维的混炼胶，包括以下重量份的原料：氯丁橡胶100份、硫化剂9-28份、硬脂酸1-4份、促进剂ETU 0.2-1.5份、防老剂RD 1-4份、增塑剂DOP 3-10份、补强剂55-105份、玄武岩纤维3-24份、RFL粘合剂4-6份。

通过采用上述技术方案，氯丁橡胶具有良好的物理机械性能、较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好。耐老化、耐热。耐油、耐化学腐蚀性优异，广泛应用于传动带、运输带、电线电缆、耐油胶板、耐油胶管、密封材料等橡胶制品；玄武岩纤维具有较高的强度、耐高温性、耐磨性及电绝缘性等优良性能，其和氯丁橡胶混合，可以制备各项性能优异的硫化胶，从而应用于橡胶制品。

优选的，所述硫化剂包括氧化锌5-20份、氧化镁4-8份。

通过采用上述技术方案，采用氧化锌和氧化镁复配作为混炼胶生产用硫化剂，有利于提高硫化速度，防止焦烧，同时能够提高硫化胶的定伸应力和耐热性。

优选的，所述补强剂包括炭黑40-90份、白炭黑15份。

通过采用上述技术方案，炭黑具有很强的补强作用，其分散性好，可以有效提高混炼胶的耐磨性和抗滑性，白炭黑具有超强粘附力、抗撕裂、耐热、抗老化性能优异，其与炭黑联合复配作为补强剂，可以获得高质量橡胶制品。