[发明专利]一种耐高温抗紫外橡胶、橡胶履带及其制备方法

说明书

本发明属于橡胶领域，特别涉及一种耐高温抗紫外橡胶、橡胶履带及其制备方法。具体地，本发明涉及一种用于制备橡胶的组合物、由所述组合物炼制获得的橡胶，以及包含所述橡胶的橡胶履带。本发明还涉及制备所述橡胶或橡胶履带的方法。

技术领域

本发明属于橡胶领域，具体地，涉及一种用于制备橡胶的组合物、由所述组合物炼制获得的橡胶，以及包含所述橡胶的橡胶履带。本发明还涉及制备所述橡胶或橡胶履带的方法。

背景技术

与钢制履带相比，橡胶履带牵引性能好、重量轻、振动小、接地比压小、稳定性好，且相对于轮胎具有更好的通过性，现已广泛用于农用车辆和工程机械上。随着橡胶履带技术日益成熟，橡胶履带的高机动性、高牵引效率、低振动和长寿命等优良特性使其在军事领域也获得了成功应用。目前市场上天然橡胶履带强度较好，但是耐高温效果及抗紫外效果不足，橡胶履带长时间暴露在户外，接受日照风吹，容易老化，特别是夏季气温较高的情况下，地面保持较高温度，对橡胶履带的损伤较大，容易使橡胶履带的使用寿命降低。

目前，国内橡胶履带使用的耐高温材料主要是氢化丁腈橡胶(HNBR)和氟橡胶(KFM)，通过添加促进剂、防老化剂、紫外线吸收剂等来提高橡胶履带的抗紫外性能。HNBR的最高使用温度是140℃，物理性能、工艺性能等都非常突出，但是价格昂贵(300～400元/公斤)；KFM的最高使用温度是220℃，机械性能优良，但是其填充量小、工艺性能差，尤其是低温性能不足，且价格不菲(约180元/公斤)。因此，开发性能优良的、成本低的耐高温、抗紫外橡胶材料是有必要的。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种强度高、韧性好、耐高温、抗紫外性能优异的橡胶，以提高橡胶履带在高温和紫外线环境中的使用性能。

本发明采用天然橡胶和丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶进行复合搭配，并采用独特的配合剂体系，既能够保证橡胶材料的耐高温性能与抗紫外性能，又能够保证橡胶材料的强度高、工艺性能好、耐磨损性能好。所需要的原料价格低廉易得，制备工艺简单，得到的橡胶强度高，工艺性能突出，耐高温性能与抗紫外性能优异。

在一个方面，本申请提供了一种用于制备橡胶的组合物，其按重量比计包含：生胶100份，有机改性层状硅酸盐10～20份(例如10、15或20份)，白炭黑8～10份(例如8、9或10份)，交联剂DCP 5～10份(例如5、8或10份)，硫磺1～4份(例如1、2、3或4份)，防老剂1～4份(例如1、2、3或4份)，促进剂3～4份，石蜡油3～8份(例如3、5或8份)，硬脂酸1～2份，纳米氧化锌2～3份，防焦剂CTP 0.5～1份，甲基丙烯酸锌2～4份(例如2、3或4份)，硅烷偶联剂4～6份(例如4、5或6份)，木质素纳米球3～5份(例如3、4或5份)；

所述生胶包含天然橡胶50份，丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶的混合胶50份，其中，丙烯酸酯橡胶：三元乙丙橡胶的重量分数为1:1～2；

在某些实施方案中，所述丙烯酸酯橡胶、三元乙丙橡胶的混合胶包含丙烯酸酯橡胶25份，三元乙丙橡胶25份，或包含丙烯酸酯橡胶20份，三元乙丙橡胶30份，或包含丙烯酸酯橡胶18份，三元乙丙橡胶32份；

所述有机改性层状硅酸盐为经烷基铵盐或烷基季铵盐有机改性的层状硅酸盐；在某些实施方案中，所述有机改性层状硅酸盐为300～350目(例如325目)；在某些实施方案中，所述目数的有机改性层状硅酸盐通过研磨得到。

所述防老剂为RD、4020、4030、DFC-34或其任意组合；

所述促进剂为DPG、Carbowax或其组合；

所述硅烷偶联剂为Si69、KH550、KH560、KH570或其任意组合。