本發(fā)明屬于橡膠
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)橡膠的需求量提升，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的廢舊橡膠。橡膠材料的自身降解性能差，無(wú)法自身降解，大量的廢舊橡膠存在于環(huán)境中，不僅污染環(huán)境，帶來(lái)潛在安全隱患，同時(shí)也造成了大量的資源浪費(fèi)，因此廢舊橡膠的處理成為了現(xiàn)今的重要問(wèn)題之一。對(duì)于解決廢舊橡膠的有效途徑之一為將廢舊橡膠進(jìn)行再次加工，將其轉(zhuǎn)化為再生橡膠，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用和可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，解決了環(huán)境和資源雙重問(wèn)題。然而現(xiàn)如今，添加了廢舊橡膠的再生橡膠的綜合性能普遍較差，例如耐磨性能和抗撕裂性能較差，容易疲勞損壞，使用壽命大大縮短，同時(shí)再生橡膠的加工工藝難度較大，實(shí)際使用價(jià)值較低，不利于廣泛推廣使用。鑒于此，研發(fā)一種可循環(huán)利用、高耐磨抗撕裂再生橡膠材料具有非常重要的實(shí)際意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料及其制備方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案來(lái)如下：一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠36-48份、廢舊丁腈橡膠15-28份、氯磺化聚乙烯橡膠11-23份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物3-9份、硬脂酸錳2-8份、乙撐基雙硬脂酰胺1-5份、高嶺土2-6份、粉煤灰1-4份、錫酸鋅2-6份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢1-4份、4-吡啶甲酸3-8份、醋酸纖維2-6份、聚氧乙烯醚3-9份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷2-7份、羥丙基淀粉醚4-8份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯3-9份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺1-6份、磷酸酯偶聯(lián)劑1-4份、N-苯基-β-萘胺2-6份、磷酸丙二胺1-5份、油酸酰胺2-4份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺1-6份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂4-8份、二硫化烷基酚2-7份、硫酸水溶液28-45份、十二烷基硫酸鈉1-8份、乙醇21-38份。上述技術(shù)方案中，所述硫酸水溶液的質(zhì)量濃度為20wt.%-50wt.%。上述技術(shù)方案中，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠44份、廢舊丁腈橡膠17份、氯磺化聚乙烯橡膠18份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物6份、硬脂酸錳4份、乙撐基雙硬脂酰胺3份、高嶺土3.5份、粉煤灰2.8份、錫酸鋅4.4份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢3份、4-吡啶甲酸5.7份、醋酸纖維4.2份、聚氧乙烯醚6份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷3份、羥丙基淀粉醚5份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯6份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺4份、磷酸酯偶聯(lián)劑3份、N-苯基-β-萘胺3份、磷酸丙二胺3份、油酸酰胺3份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺5份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂4.5份、二硫化烷基酚5份、硫酸水溶液42份、十二烷基硫酸鈉6份、乙醇34份。本發(fā)明的另一技術(shù)方案來(lái)如下：高耐磨抗撕裂再生橡膠材料的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢舊三元乙丙橡膠、廢舊丁腈橡膠依次進(jìn)行清洗、干燥、粉碎至200目橡膠粉，然后與硫酸水溶液、十二烷基硫酸鈉和磷酸丙二胺混合均勻，在100-300W超聲功率下超聲30-60min，然后轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)釜中，在110-150℃下反應(yīng)20-60min，自然冷卻至室溫，過(guò)濾清洗干燥即得預(yù)處理廢舊橡膠；S2、將粉煤灰和高嶺土置于300-500℃下煅燒1-3小時(shí)后研細(xì)至150目，然后與磷酸酯偶聯(lián)劑、錫酸鋅、醋酸纖維、4-吡啶甲酸、硬脂酸錳一起加入乙醇中，在60-80℃下攪拌30-60min，過(guò)濾并冷凍干燥，得到改性添加劑；S3、將步驟S1中的預(yù)處理廢舊橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物、乙撐基雙硬脂酰胺、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢和鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯在75-95℃下第一次攪拌混合0.5-2h，然后加入油酸酰胺、N-苯基-β-萘胺、磷酸丙二胺，在45-65℃下第二次攪拌混合30-65min，得到橡膠混合料；S4、將上述改性添加劑和橡膠混合料在60-75℃下混合均勻，然后加入余下原料并混合均勻，轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，在180-250℃溫度，20-50rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出，即得。上述技術(shù)方案中，所述步驟S1中在240W超聲功率下超聲50min；所述步驟S1中在140℃下反應(yīng)35min。上述技術(shù)方案中，所述步驟S2中于450℃下煅燒1.5小時(shí)后研細(xì)至150目；所述步驟S2中在78℃下攪拌55min。上述技術(shù)方案中，所述步驟S3中在88℃下第一次攪拌混合1.5h；所述步驟S3中在50℃下第二次攪拌混合45min。上述技術(shù)方案中，所述步驟S4中在72℃下混合均勻；所述步驟S4中在195-248℃溫度，25rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出。由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的再生橡膠的阿克隆磨耗均低于0.9cm3/1.61km，撕裂強(qiáng)度高于66N/mm，邵氏硬度值達(dá)62~65，拉伸強(qiáng)度高于18MPa，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到通用橡膠的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平，同時(shí)具有良好的耐磨和抗撕裂性，大大提高了再生橡膠的使用價(jià)值，延長(zhǎng)了使用壽命，應(yīng)用前景好。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠36份、廢舊丁腈橡膠15份、氯磺化聚乙烯橡膠11份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物3份、硬脂酸錳2份、乙撐基雙硬脂酰胺1份、高嶺土2份、粉煤灰1份、錫酸鋅2份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢1份、4-吡啶甲酸3份、醋酸纖維2份、聚氧乙烯醚3份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷2份、羥丙基淀粉醚4份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯3份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺1份、磷酸酯偶聯(lián)劑1份、N-苯基-β-萘胺2份、磷酸丙二胺1份、油酸酰胺2份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺1份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂4份、二硫化烷基酚2份、硫酸水溶液28份、十二烷基硫酸鈉1份、乙醇21份。所述硫酸水溶液的質(zhì)量濃度為20wt.%。高耐磨抗撕裂再生橡膠材料的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢舊三元乙丙橡膠、廢舊丁腈橡膠依次進(jìn)行清洗、干燥、粉碎至200目橡膠粉，然后與硫酸水溶液、十二烷基硫酸鈉和磷酸丙二胺混合均勻，在100W超聲功率下超聲30min，然后轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)釜中，在110℃下反應(yīng)20min，自然冷卻至室溫，過(guò)濾清洗干燥即得預(yù)處理廢舊橡膠；S2、將粉煤灰和高嶺土置于300下煅燒1小時(shí)后研細(xì)至150目，然后與磷酸酯偶聯(lián)劑、錫酸鋅、醋酸纖維、4-吡啶甲酸、硬脂酸錳一起加入乙醇中，在60℃下攪拌30min，過(guò)濾并冷凍干燥，得到改性添加劑；S3、將步驟S1中的預(yù)處理廢舊橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物、乙撐基雙硬脂酰胺、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢和鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯在75℃下第一次攪拌混合0.5h，然后加入油酸酰胺、N-苯基-β-萘胺、磷酸丙二胺，在45℃下第二次攪拌混合30min，得到橡膠混合料；S4、將上述改性添加劑和橡膠混合料在60℃下混合均勻，然后加入余下原料并混合均勻，轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，在180℃溫度，20rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出，即得。實(shí)施例2一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠48份、廢舊丁腈橡膠28份、氯磺化聚乙烯橡膠23份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物9份、硬脂酸錳8份、乙撐基雙硬脂酰胺5份、高嶺土6份、粉煤灰4份、錫酸鋅6份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢4份、4-吡啶甲酸8份、醋酸纖維6份、聚氧乙烯醚9份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷7份、羥丙基淀粉醚8份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯9份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺6份、磷酸酯偶聯(lián)劑4份、N-苯基-β-萘胺6份、磷酸丙二胺5份、油酸酰胺4份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺6份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂8份、二硫化烷基酚7份、硫酸水溶液45份、十二烷基硫酸鈉8份、乙醇38份。所述硫酸水溶液的質(zhì)量濃度為50wt.%。高耐磨抗撕裂再生橡膠材料的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢舊三元乙丙橡膠、廢舊丁腈橡膠依次進(jìn)行清洗、干燥、粉碎至200目橡膠粉，然后與硫酸水溶液、十二烷基硫酸鈉和磷酸丙二胺混合均勻，在300W超聲功率下超聲60min，然后轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)釜中，在150℃下反應(yīng)60min，自然冷卻至室溫，過(guò)濾清洗干燥即得預(yù)處理廢舊橡膠；S2、將粉煤灰和高嶺土置于500℃下煅燒3小時(shí)后研細(xì)至150目，然后與磷酸酯偶聯(lián)劑、錫酸鋅、醋酸纖維、4-吡啶甲酸、硬脂酸錳一起加入乙醇中，在80℃下攪拌60min，過(guò)濾并冷凍干燥，得到改性添加劑；S3、將步驟S1中的預(yù)處理廢舊橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物、乙撐基雙硬脂酰胺、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢和鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯在95℃下第一次攪拌混合2h，然后加入油酸酰胺、N-苯基-β-萘胺、磷酸丙二胺，在65℃下第二次攪拌混合65min，得到橡膠混合料；S4、將上述改性添加劑和橡膠混合料在75℃下混合均勻，然后加入余下原料并混合均勻，轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，在250℃溫度，50rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出，即得。實(shí)施例3一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠42份、廢舊丁腈橡膠21份、氯磺化聚乙烯橡膠18份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物6份、硬脂酸錳5份、乙撐基雙硬脂酰胺3份、高嶺土4份、粉煤灰2.5份、錫酸鋅4份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢2.5份、4-吡啶甲酸5.5份、醋酸纖維4份、聚氧乙烯醚6份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷4.5份、羥丙基淀粉醚6份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯6份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺3.5份、磷酸酯偶聯(lián)劑2.5份、N-苯基-β-萘胺4份、磷酸丙二胺3份、油酸酰胺3份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺3.5份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂6份、二硫化烷基酚4.5份、硫酸水溶液31份、十二烷基硫酸鈉4.5份、乙醇30份。所述硫酸水溶液的質(zhì)量濃度為35wt.%。高耐磨抗撕裂再生橡膠材料的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢舊三元乙丙橡膠、廢舊丁腈橡膠依次進(jìn)行清洗、干燥、粉碎至200目橡膠粉，然后與硫酸水溶液、十二烷基硫酸鈉和磷酸丙二胺混合均勻，在200W超聲功率下超聲45min，然后轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)釜中，在130℃下反應(yīng)40min，自然冷卻至室溫，過(guò)濾清洗干燥即得預(yù)處理廢舊橡膠；S2、將粉煤灰和高嶺土置于400℃下煅燒2小時(shí)后研細(xì)至150目，然后與磷酸酯偶聯(lián)劑、錫酸鋅、醋酸纖維、4-吡啶甲酸、硬脂酸錳一起加入乙醇中，在70℃下攪拌45min，過(guò)濾并冷凍干燥，得到改性添加劑；S3、將步驟S1中的預(yù)處理廢舊橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物、乙撐基雙硬脂酰胺、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢和鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯在85℃下第一次攪拌混合1h，然后加入油酸酰胺、N-苯基-β-萘胺、磷酸丙二胺，在55℃下第二次攪拌混合47min，得到橡膠混合料；S4、將上述改性添加劑和橡膠混合料在67℃下混合均勻，然后加入余下原料并混合均勻，轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，在215℃溫度，35rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出，即得。實(shí)施例4一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠44份、廢舊丁腈橡膠17份、氯磺化聚乙烯橡膠18份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物6份、硬脂酸錳4份、乙撐基雙硬脂酰胺3份、高嶺土3.5份、粉煤灰2.8份、錫酸鋅4.4份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢3份、4-吡啶甲酸5.7份、醋酸纖維4.2份、聚氧乙烯醚6份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷3份、羥丙基淀粉醚5份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯6份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺4份、磷酸酯偶聯(lián)劑3份、N-苯基-β-萘胺3份、磷酸丙二胺3份、油酸酰胺3份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺5份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂4.5份、二硫化烷基酚5份、硫酸水溶液42份、十二烷基硫酸鈉6份、乙醇34份。所述硫酸水溶液的質(zhì)量濃度為30wt.%。高耐磨抗撕裂再生橡膠材料的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢舊三元乙丙橡膠、廢舊丁腈橡膠依次進(jìn)行清洗、干燥、粉碎至200目橡膠粉，然后與硫酸水溶液、十二烷基硫酸鈉和磷酸丙二胺混合均勻，在240W超聲功率下超聲50min，然后轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)釜中，在140℃下反應(yīng)35min，自然冷卻至室溫，過(guò)濾清洗干燥即得預(yù)處理廢舊橡膠；S2、將粉煤灰和高嶺土置于450℃下煅燒1.5小時(shí)后研細(xì)至150目，然后與磷酸酯偶聯(lián)劑、錫酸鋅、醋酸纖維、4-吡啶甲酸、硬脂酸錳一起加入乙醇中，在78℃下攪拌55min，過(guò)濾并冷凍干燥，得到改性添加劑；S3、將步驟S1中的預(yù)處理廢舊橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物、乙撐基雙硬脂酰胺、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢和鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯在88℃下第一次攪拌混合1.5h，然后加入油酸酰胺、N-苯基-β-萘胺、磷酸丙二胺，在50℃下第二次攪拌混合45min，得到橡膠混合料；S4、將上述改性添加劑和橡膠混合料在72℃下混合均勻，然后加入余下原料并混合均勻，轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，在195-248℃溫度，25rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出，即得。實(shí)施例5一種高耐磨抗撕裂再生橡膠材料，包括以質(zhì)量份數(shù)計(jì)量的以下原料：廢舊三元乙丙橡膠39份、廢舊丁腈橡膠21份、氯磺化聚乙烯橡膠15份、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物7份、硬脂酸錳4份、乙撐基雙硬脂酰胺2份、高嶺土2份、粉煤灰3份、錫酸鋅4份、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢3份、4-吡啶甲酸3份、醋酸纖4份、聚氧乙烯醚5份、對(duì)環(huán)氧氯丙烷6份、羥丙基淀粉醚4份、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯4份、N-氧二乙撐基-2-苯并噻唑次磺酰胺5份、磷酸酯偶聯(lián)劑2份、N-苯基-β-萘胺3份、磷酸丙二胺4份、油酸酰胺3份、N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺5份、溴化辛基酚醛硫化樹(shù)脂7份、二硫化烷基酚4份、硫酸水溶液33份、十二烷基硫酸鈉5份、乙醇32份。所述硫酸水溶液的質(zhì)量濃度為28wt.%。高耐磨抗撕裂再生橡膠材料的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢舊三元乙丙橡膠、廢舊丁腈橡膠依次進(jìn)行清洗、干燥、粉碎至200目橡膠粉，然后與硫酸水溶液、十二烷基硫酸鈉和磷酸丙二胺混合均勻，在250W超聲功率下超聲45min，然后轉(zhuǎn)移至微波反應(yīng)釜中，在140℃下反應(yīng)45min，自然冷卻至室溫，過(guò)濾清洗干燥即得預(yù)處理廢舊橡膠；S2、將粉煤灰和高嶺土置于380℃下煅燒2小時(shí)后研細(xì)至150目，然后與磷酸酯偶聯(lián)劑、錫酸鋅、醋酸纖維、4-吡啶甲酸、硬脂酸錳一起加入乙醇中，在68℃下攪拌50min，過(guò)濾并冷凍干燥，得到改性添加劑；S3、將步驟S1中的預(yù)處理廢舊橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯-乙烯半結(jié)晶共聚物、乙撐基雙硬脂酰胺、胺基二異丙基二硫代磷酸鎢和鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯在90℃下第一次攪拌混合2h，然后加入油酸酰胺、N-苯基-β-萘胺、磷酸丙二胺，在60℃下第二次攪拌混合55min，得到橡膠混合料；S4、將上述改性添加劑和橡膠混合料在72℃下混合均勻，然后加入余下原料并混合均勻，轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，在230℃溫度，40rpm的螺桿轉(zhuǎn)速條件下擠出，即得。對(duì)比例1本對(duì)比例基本同實(shí)施例1，其不同之處在于：本對(duì)比例中不包含錫酸鋅、4-吡啶甲酸、羥丙基淀粉醚及其相關(guān)步驟。對(duì)比例2本對(duì)比例基本同實(shí)施例1，其不同之處在于：本對(duì)比例中不包含粉煤灰、醋酸纖維和N-（嗎啉硫代）酞酰亞胺及其相關(guān)步驟。下面對(duì)以上各實(shí)施例和對(duì)比例制備的再生橡膠材料進(jìn)行性能測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下表所示：實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5對(duì)比例1對(duì)比例2邵氏硬度/度65676367625552拉伸強(qiáng)度/MPa18.318.918.519.218.717.116.7撕裂強(qiáng)度/N/mm66.467.566.868.167.259.260.6阿克隆磨耗cm3/1.61km0.870.770.810.720.791.051.13由上述數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，本發(fā)明提供的再生橡膠的阿克隆磨耗均低于0.9cm3/1.61km，撕裂強(qiáng)度高于66N/mm，邵氏硬度值達(dá)62~65，拉伸強(qiáng)度高于18MPa，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到通用橡膠的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平，大大提高了再生橡膠的使用價(jià)值，延長(zhǎng)了使用壽命，應(yīng)用前景好。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3