[發明專利]石墨烯材料同步帶橡膠混煉膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201710119717.1
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106977784A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發明（設計）人: 朱彤;孫小杰
• 申請（專利權）人: 江蘇港達帶業有限公司
• 主分類號: C08L15/00
• 分類號: C08L15/00;C08L9/00;C08L91/00;C08L91/06;C08K13/02;C08K3/04;C08K5/18;C08K3/22;C08K5/17;C08K3/36;C08K3/26;C08K5/11;C08K5/09;B29B
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 楊文晰

技術領域

本發明涉及橡膠領域，特別是一種石墨烯材料同步帶橡膠混煉膠及其制備方法。

背景技術

同步帶是以鋼絲繩或玻璃纖維為強力層，外覆以橡膠的環形帶。同步帶綜合了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動各自的優點，轉動時，通過帶齒與輪的齒槽相嚙合來傳遞動力。傳輸用同步帶傳動具有準確的傳動比，無滑差，可獲得恒定的速比，傳動平穩，能吸振，噪音小，傳動比范圍大等優點，廣泛用于紡織、機床、煙草、通訊電纜、輕工、化工、冶金、儀表儀器、食品、礦山、石油、汽車等各行業各種類型的機械傳動中。

目前同步帶橡膠是由氯丁橡膠進行特殊處理而得到的一種高度飽和的彈性體，具有良好耐油、耐化學、耐臭氧、耐腐蝕性能，但隨著同步帶應用領域的擴展，現有的氯丁橡膠制作的橡膠件已經難以滿足某些領域（如汽車、油田領域）對其耐磨、抗老化和耐冷熱性能的要求。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種能耐磨、抗老化、尺寸穩定、耐冷熱性能好、耐熱耐冷的同步帶用橡膠混煉膠，其是這樣獲得的：

一種石墨烯材料同步帶橡膠混煉膠，包括如下組分：以質量份計，氫化丁腈橡膠100份；順丁橡膠10～20份；填充劑 25～83份；石墨烯1-5份；防老劑0.5～3份；軟化劑0.5～2份；增塑劑0～15 份；硫化劑3～5份；促進劑0.5～2份；

二辛脂0～6份；硬脂酸0～3份。

優選的，本發明所述填充劑為半補強炭黑、快壓出炭黑、白炭黑或碳酸鈣中的至少一種。

優選的，本發明所述增塑劑為硬脂酸、二辛脂、五氯硫酚、己二酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯中的至少一種。

優選的，本發明所述促進劑為三乙烯二胺或二月桂酸二丁基錫中的至少一種。

優選的，本發明所述防老劑為N-苯基-N`-環己基對苯二胺或4.4一雙（2.2-二甲基芐基）二苯胺中的至少一種。

優選的，本發明所述軟化劑為芳烴油、石蠟油或環烷油中的至少一種。

優選的，本發明所述石墨烯是指石墨烯SE2430粉料。

優選的，本發明所述硫化劑氧化物硫化劑。

優選的，本發明所述氧化物硫化劑為氧化鎂或氧化鋅中的至少一種。

一種本發明所述石墨烯材料同步帶橡膠混煉膠的制備方法，具體步驟如下：

（1）塑煉；按組分比例將氫化丁腈橡膠和順丁橡膠塑煉24小時；

（2）混煉；按組分比例將除氫化丁腈橡膠、順丁橡膠、促進劑、硫化劑和增塑劑外的其他原料加入捏煉機運轉1min后，再加入步驟（1）獲得的氫化丁腈橡膠和順丁橡膠進行混煉，生膠在捏煉機中受到轉子之間及轉子與室壁之間的劇烈機械作用而降解，相對速度所產生的剪切力使橡膠大分子斷裂；捏煉機塑煉的同時加入增塑劑，清掃1-3次配料，混煉時間為3-6分鐘，溫度為50℃～95℃；

（3）排膠、冷卻；將剛混煉好的膠料進行排膠，捏煉機出片自然冷卻24h，獲得冷卻膠；

（4）加硫混煉；按組分比例將促進劑、硫化劑以及步驟（3）獲得的冷卻膠放入開煉機內進行混煉，開煉機前輥和后輥速度比為1:1.25～1.27，混煉時間為3-5分鐘，溫度為50℃～80℃，即獲得所述石墨烯材料同步帶橡膠混煉膠。

本發明中，所加入的氫化丁腈橡膠具有良好耐油性能；并且由于其高度飽和的結構，使其具良好的耐熱性能，優良的耐化學腐蝕、耐臭氧性能；較高的抗壓縮永久變形性能；同時氫化丁腈橡膠還具有高強度、高撕裂性能、耐磨性能優異等特點。

順丁橡膠具有彈性好、耐磨性強和耐低溫性能好、生熱低、滯后損失小、耐屈撓性、抗龜裂性及動態性能好等優點，但也有拉伸強度較低、撕裂強度差、抗濕滑性不好、加工性能差、生膠的冷流傾向大的缺點，與氫化丁晴膠并用能有效彌補其缺點。

填充劑選自半補強炭黑、快壓出炭黑、白炭黑或碳酸鈣，具有調色、增加混煉膠的密度，提高混煉膠的物理性能（如提高耐磨、抗撕裂、拉伸強度等）的作用；在成品中，填充劑含量過高容易導致混煉膠分散不良，密度、硬度偏高，焦燒時間不穩定；含量過低則易導致混煉膠密度及硬度偏低，物理性能下降。

防老劑選自N-苯基-N`-環己基對苯二胺或4.4一雙（2.2-二甲基芐基）二苯胺的至少一種，可以增加混煉膠的抗臭氧、疲勞特性，提高耐熱氧化性能，延長產品使用壽命；成品中，防老劑含量過高容易導致混煉膠噴霜，過低則容易導致混煉膠抗氧化和抗臭氧能力下降，后續產品使用壽命縮短。