阅读说明：本技术 一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶及其制备方法 (Wear-resistant chlorosulfonated polyethylene rubber and preparation method thereof ) 是由 陈巧娜 张鹏 孙贵元 于 2019-04-10 设计创作，主要内容包括：一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶及其制备方法,氯磺化聚乙烯橡胶、S40V氯丁橡胶、酚醛树脂、聚甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸正丁酯、氧化锌、炭黑、软化剂、硫磺、聚苯硫醚、蒸馏水、硬脂酸钙、羧基丁腈胶乳、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、硬脂酸、1035抗氧剂、3-氨丙基三甲氧基硅烷、KH-550硅烷偶联剂、煅烧高岭土、CZ促进剂、CBS促进剂、Na-22促进剂、ODA防老剂、RD防老剂、玻璃纤维、六偏磷酸钠。本发明较大的表面硬度使得其具有极好的耐磨性,很大程度上提高了与橡胶基体的相容性,使其达到了更加均匀的分散程度,提高了橡胶的耐磨性能。(A wear-resistant chlorosulfonated polyethylene rubber and a preparation method thereof are disclosed, wherein the chlorosulfonated polyethylene rubber, S40V chloroprene rubber, phenolic resin, polymethyltriethoxysilane, n-butyl methacrylate, zinc oxide, carbon black, a softening agent, sulfur, polyphenylene sulfide, distilled water, calcium stearate, carboxylated nitrile latex, nano calcium carbonate, nano silicon dioxide, stearic acid, 1035 antioxidant, 3-aminopropyltrimethoxysilane, KH-550 silane coupling agent, calcined kaolin, CZ accelerator, CBS accelerator, Na-22 accelerator, ODA antioxidant, RD antioxidant, glass fiber and sodium hexametaphosphate are adopted as raw materials. The rubber has excellent wear resistance due to the larger surface hardness, and the compatibility with a rubber matrix is improved to a great extent, so that the rubber reaches a more uniform dispersion degree, and the wear resistance of the rubber is improved.)

一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及氯磺化聚乙烯橡胶，尤其是一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶及其制备方法。

背景技术

氯磺化聚乙烯(CSM)是由低密度聚乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得的一种特种橡胶。分子量一般在20000-30000之间，为白色或黄色弹性体，能溶解于芳香烃及氯代烃不溶于脂肪及醇中，在酮和醚中只能溶胀不能溶解，有优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等，较好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性、及耐电绝缘性，用途广泛。

随着科技的发展，人们对于各方面的需求加大，对橡胶制品的耐磨性的要求也有所提高，本发明提供一种氯磺化聚乙烯橡胶采用新思路在不改变原有优良的胶料物理性能下，大大提高橡胶的耐磨性能。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶，由以下重量份数的原料组成：氯磺化聚乙烯橡胶100-120份、S40V氯丁橡胶10-15份、酚醛树脂10-20份、聚甲基三乙氧基硅烷4-8份、甲基丙烯酸正丁酯3-5份、氧化锌5-7份、炭黑120-140份、软化剂20-30份、硫磺0.5-1份、聚苯硫醚4-8份、蒸馏水10-20份、硬脂酸钙1-2份、羧基丁腈胶乳3-6份、纳米碳酸钙3-6份、纳米二氧化硅4-8份、硬脂酸1-2份、1035抗氧剂1-2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3-4份、KH-550硅烷偶联剂2-6份、煅烧高岭土15-25份、CZ促进剂1-2份、CBS促进剂0.5-1.5份、Na-22促进剂0.1-0.2份、ODA防老剂1-2份、RD防老剂1-2份、玻璃纤维3-6份、六偏磷酸钠3-6份。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将S40V氯丁橡胶10-15份、聚甲基三乙氧基硅烷4-8份、甲基丙烯酸正丁酯3-5份、软化剂20-30份、聚苯硫醚4-8份、蒸馏水10-20份、羧基丁腈胶乳3-6份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3-4份、六偏磷酸钠3-6份，全部装进密炼机中进行混炼，转子转速为60-80r/min，时间为20-30min，混炼后得到液体胶料；将氧化锌5-7份、炭黑120-140份、纳米碳酸钙3-6份、纳米二氧化硅4-8份、煅烧高岭土15-25份、玻璃纤维3-6份混合研磨，过20-40目筛，然后加入到液体胶料中，得到混料；将混料装进开炼机中进行混炼，开炼机的辊筒速比为1:1-1.5；前辊温度为50-60℃，后辊温度为40-50℃，排胶温度为50-60℃，冷却至室温得到基料；

步骤2：将步骤1得到的基料升温后加入酚醛树脂10-20份、硬脂酸1-2份、硫磺0.5-1份、1035抗氧剂1-2份、硬脂酸钙1-2份混合均匀，继续升温至65-70℃后搅拌，冷却至室温得到改性基料；

步骤3：将氯磺化聚乙烯橡胶100-120份加热到35-65℃后直接加入KH-550硅烷偶联剂2-6份、CZ促进剂1-2份、CBS促进剂0.5-1.5份、Na-22促进剂0.1-0.2份、ODA防老剂1-2份、RD防老剂1-2份混合均匀，然后进行二次加热到55-85℃，并加入步骤2得到的改性基料混合搅拌，搅拌均匀后得到待硫化基料；

步骤4：将待硫化基料在平板硫化机上硫化，硫化温度为170-190℃，硫化时间为5-10min，冷却至室温得到耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶。

本发明和现有技术相比，其优点在于：耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶，较大的表面硬度使得其具有极好的耐磨性，很大程度上提高了与橡胶基体的相容性，使其达到了更加均匀的分散程度，提高了橡胶的耐磨性能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制备方法流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶，由以下重量份数的原料组成：氯磺化聚乙烯橡胶100-120份、S40V氯丁橡胶10-15份、酚醛树脂10-20份、聚甲基三乙氧基硅烷4-8份、甲基丙烯酸正丁酯3-5份、氧化锌5-7份、炭黑120-140份、软化剂20-30份、硫磺0.5-1份、聚苯硫醚4-8份、蒸馏水10-20份、硬脂酸钙1-2份、羧基丁腈胶乳3-6份、纳米碳酸钙3-6份、纳米二氧化硅4-8份、硬脂酸1-2份、1035抗氧剂1-2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3-4份、KH-550硅烷偶联剂2-6份、煅烧高岭土15-25份、CZ促进剂1-2份、CBS促进剂0.5-1.5份、Na-22促进剂0.1-0.2份、ODA防老剂1-2份、RD防老剂1-2份、玻璃纤维3-6份、六偏磷酸钠3-6份。

一种耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将S40V氯丁橡胶10-15份、聚甲基三乙氧基硅烷4-8份、甲基丙烯酸正丁酯3-5份、软化剂20-30份、聚苯硫醚4-8份、蒸馏水10-20份、羧基丁腈胶乳3-6份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3-4份、六偏磷酸钠3-6份，全部装进密炼机中进行混炼，混炼后得到液体胶料；将氧化锌5-7份、炭黑120-140份、纳米碳酸钙3-6份、纳米二氧化硅4-8份、煅烧高岭土15-25份、玻璃纤维3-6份混合研磨，过20-40目筛，然后加入到液体胶料中，得到混料；将混料装进开炼机中进行混炼，冷却至室温得到基料。

步骤2：将步骤1得到的基料升温后加入酚醛树脂10-20份、硬脂酸1-2份、硫磺0.5-1份、1035抗氧剂1-2份、硬脂酸钙1-2份混合均匀，升温搅拌，冷却至室温得到改性基料。

步骤3：将氯磺化聚乙烯橡胶100-120份加热后直接加入KH-550硅烷偶联剂2-6份、CZ促进剂1-2份、CBS促进剂0.5-1.5份、Na-22促进剂0.1-0.2份、ODA防老剂1-2份、RD防老剂1-2份混合均匀，然后进行二次加热，并加入步骤2得到的改性基料混合搅拌，搅拌均匀后得到待硫化基料。

步骤4：将待硫化基料在平板硫化机上硫化，冷却至室温得到耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶。

优化的，步骤1中，密炼机中进行混炼，转子转速为60-80r/min，时间为20-30min；步骤1中，开炼机的辊筒速比为1:1-1.5；前辊温度为50-60℃，后辊温度为40-50℃，排胶温度为50-60℃。

优化的，步骤2中，将步骤1得到的基料升温后加入酚醛树脂10-20份、硬脂酸1-2份、硫磺0.5-1份、1035抗氧剂1-2份、硬脂酸钙1-2份混合均匀，继续升温至65-70℃后搅拌，冷却至室温得到改性基料。

优化的，步骤3中，将氯磺化聚乙烯橡胶100-120份加热到35-65℃后直接加入KH-550硅烷偶联剂2-6份、CZ促进剂1-2份、CBS促进剂0.5-1.5份、Na-22促进剂0.1-0.2份、ODA防老剂1-2份、RD防老剂1-2份混合均匀，然后进行二次加热到55-85℃，并加入步骤2得到的改性基料混合搅拌，搅拌均匀后得到待硫化基料。

优化的，步骤4中，硫化温度为170-190℃，硫化时间为5-10min。

实施例1

耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶，由以下重量份数的原料组成：氯磺化聚乙烯橡胶100份、S40V氯丁橡胶10份、酚醛树脂10份、聚甲基三乙氧基硅烷4份、甲基丙烯酸正丁酯3份、氧化锌5份、炭黑120份、软化剂20份、硫磺0.5份、聚苯硫醚4份、蒸馏水10份、硬脂酸钙1份、羧基丁腈胶乳3份、纳米碳酸钙3份、纳米二氧化硅4份、硬脂酸1份、1035抗氧剂1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3份、KH-550硅烷偶联剂2份、煅烧高岭土15-份、CZ促进剂1份、CBS促进剂0.5份、Na-22促进剂0.1份、ODA防老剂1份、RD防老剂1份、玻璃纤维3份、六偏磷酸钠3-6份。

实施例2

由以下重量份数的原料组成：氯磺化聚乙烯橡胶120份、S40V氯丁橡胶15份、酚醛树脂20份、聚甲基三乙氧基硅烷8份、甲基丙烯酸正丁酯3-5份、氧化锌7份、炭黑140份、软化剂30份、硫磺1份、聚苯硫醚8份、蒸馏水20份、硬脂酸钙2份、羧基丁腈胶乳6份、纳米碳酸钙6份、纳米二氧化硅8份、硬脂酸2份、1035抗氧剂2份、3-氨丙基三甲氧基硅烷4份、KH-550硅烷偶联剂2-6份、煅烧高岭土25份、CZ促进剂2份、CBS促进剂1.5份、Na-22促进剂0.2份、ODA防老剂2份、RD防老剂2份、玻璃纤维6份、六偏磷酸钠6份。

实施例3

由以下重量份数的原料组成：氯磺化聚乙烯橡胶110份、S40V氯丁橡胶12份、酚醛树脂15份、聚甲基三乙氧基硅烷6份、甲基丙烯酸正丁酯4份、氧化锌6份、炭黑130份、软化剂25份、硫磺1份、聚苯硫醚6份、蒸馏水15份、硬脂酸钙2份、羧基丁腈胶乳5份、纳米碳酸钙5份、纳米二氧化硅6份、硬脂酸1份、1035抗氧剂1份、3-氨丙基三甲氧基硅烷3份、KH-550硅烷偶联剂4份、煅烧高岭土20份、CZ促进剂2份、CBS促进剂1.5份、Na-22促进剂0.2份、ODA防老剂2份、RD防老剂2份、玻璃纤维5份、六偏磷酸钠4份。

对比例1

市场上购买常见的衡水新安泰化工有限公司生产的氯磺化聚乙烯橡胶。

对实施例1-3和对比例1进行性能检测，包括硬度(邵尔A)按照GB/T531-1999进行测试；拉伸强度和拉断伸长率按照GB/T528-1998进行测试；撕裂强度按照GB/T529-1999进行测定拉伸速率为50mm/min^-1。对比结果如表1。

表1为实施例1-3制备的耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶理性指标与对比例对比表。

编号/项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					硬度(邵尔A)/度	64	64	64	65
拉伸强度/MPa	16.4	16.8	17.0	17.3
					拉断伸长率/％	275	275	275	291
撕裂强度/(kN·m<sup>-1</sup>)	50	50	53	53
					阿克隆磨耗量/cm<sup>3</sup>	0.122	0.125	0.127	0.221

耐磨的氯磺化聚乙烯橡胶，较大的表面硬度使得其具有极好的耐磨性，很大程度上提高了与橡胶基体的相容性，使其达到了更加均匀的分散程度，提高了橡胶的耐磨性能。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。