(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210981939.5 (22)申请日 2022.08.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115044114 A (43)申请公布日 2022.09.13 (73)专利权人 潍坊职业学院 地址 262737 山 东省潍坊市滨海经济技 术 开发区科教创新园区海安路0 6588号 (72)发明人 王爱　柴雯　吕志林　 (74)专利代理 机构 青岛鼎尖知识产权代理有限 公司 37318 专利代理师 宋涛 (51)Int.Cl. C08L 9/06(2006.01) C08L 9/00(2006.01)C08L 1/02(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 71/00(2006.01) C08L 79/08(2006.01) C08L 63/00(2006.01) C08K 9/00(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 5/12(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/06(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K 7/14(2006.01) 审查员 可春钰 (54)发明名称 一种耐磨橡胶组合物及其制备方法 (57)摘要 本发明提供一种耐磨橡胶组合物及其制备 方法， 属于橡胶组合物技术领域。 所述耐磨橡胶 组合物的制备方法由以下步骤组成： 制备耐磨 剂、 制备耐磨增强剂、 填料改性、 混炼、 硫化。 其 中， 制备耐磨剂中设置预处理、 微波处理步骤； 制 备耐磨增强剂中设置改性、 研磨步骤。 本发明的 橡胶组合物， 拉伸强度为29.0 ‑30.2MPa， 邵尔硬 度为66‑67A， 断裂伸长率为363 ‑374%， 100%定伸 应力为4.8‑5.2MPa， 磨耗 量为182.3‑191.6mm3。 权利要求书2页 说明书9页 CN 115044114 B 2022.10.21 CN 115044114 B 1.一种耐磨橡胶组合物的制备方法， 其特征在于， 由以下步骤组成： 制备耐磨剂、 制备 耐磨增强剂、 填料改性、 混 炼、 硫化； 所述制备耐磨 剂的方法， 由以下步骤组成： 预处 理、 微波处 理； 所述预处理的方法为， 将粘土和α ‑纤维素投入至球磨机内， 控制球料比为6 ‑8:1， 球磨 转速500 ‑700rpm， 球磨10 ‑20min； 然后加入邻苯二甲酸二丁酯、 聚乙烯蜡， 继续球磨5 ‑ 15min， 制得球磨料； 将球磨料、 聚醚多 元醇、 纳米二氧化铈、 脂肪醇聚氧乙烯 醚、 硅烷偶联剂 KH‑570投入至高速 剪切机内， 10 00‑1200rpm剪切处 理5‑8min， 制得预处理物； 所述预处理中， 粘土、 α ‑纤维素、 邻苯二甲酸二丁酯、 聚乙烯蜡的重量份比值为2 ‑3:1‑ 2:0.6‑1.2:0.3‑0.5； 所述预处理中， 球磨料、 聚醚多元醇、 纳米二氧化铈、 脂肪醇聚氧乙烯醚、 硅烷偶联剂 KH‑570的重量份比值 为50‑60:5‑8:10‑15:0.5‑1:0.2‑0.3； 所述预处理中， 粘土的粒径为300 ‑350目； 按重量百分比， 粘土中含有以下成分： 二氧化 硅含量为45.5 ‑46.5%， 氧化铝含量为8.0 ‑8.5%， 氧化钙含量为0.5 ‑0.7%， 氧化镁含量为0.5 ‑ 0.8%， 二氧化 钛含量为0.2‑0.25%， 氧化铁含量 为0.1‑0.4%； 所述预处 理中， α‑纤维素的规格为， 直径为15 ‑20 μm， 长度为70 ‑90 μm； 所述预处 理中， 聚乙烯蜡的数均分子量 为4000‑5000； 所述预处 理中， 聚醚多元醇的型号 为HK‑1301； 所述预处 理中， 纳米二氧化铈的规格为， 平均粒径为80 ‑100nm， 比表面积25 ‑35m2/g； 所述微波处理的方法为， 将预处理物置于微波发生器内， 在氮气气氛条件下， 微波处理 3‑8min； 然后在15 00‑2000rpm转速条件下， 研磨10 ‑20min， 制得耐磨 剂； 所述制备耐磨增强剂的方法， 由以下步骤组成： 改性、 研磨； 所述改性的方法为， 将48K碳纤维作 为阳极， 铜电极作 为阴极， 在电解液温度 为30‑40℃ 条件下， 控制电流密度为25 ‑35mA/cm2， 改性处理80 ‑100s； 然后采用10 ‑15倍体积的去离子 水淋洗碳纤维， 并置于真空度为0.02 ‑0.05MPa环境下， 80 ‑90℃温度条件下， 干燥1 ‑2h； 再将 碳纤维短切为1 ‑3mm， 制得改性物； 所述改性中， 电解液为质量浓度为5 ‑7%的碳酸氢铵溶 液； 所述研磨的方法为， 将改性物、 聚酰亚胺、 茶皂素、 硅烷偶联剂KH ‑550混合， 700 ‑900rpm 搅拌10‑20min后， 在20 00‑2500rpm研磨转速条件下， 研磨3 ‑5min， 制得耐磨增强剂； 所述研磨中， 改性物、 聚酰亚胺、 茶皂素、 硅烷偶联剂KH ‑550的重量份比值为80 ‑90:10‑ 15:5‑8:0.1‑0.3； 所述填料改性的方法为， 将碳酸钙、 云母粉投入至高混机内， 搅拌至物料温度为95 ‑105 ℃后， 采用200 ‑300rpm的搅拌速度， 继续搅拌20 ‑30min； 然后投入玻璃 纤维、 钛酸酯偶 联剂 201， 400‑500rpm搅拌10 ‑20min后， 在真 空度为0.01 ‑0.03MPa条件下， 70 ‑80℃烘干至 水分含 量为0.1‑0.5wt%， 制得改性 填料； 所述填料改性 中， 碳酸钙、 云母粉、 玻璃纤维、 钛酸酯偶联剂201的重量份比值为60 ‑80: 20‑30:5‑10:0.5‑1； 所述填料改性中， 碳 酸钙的规格为， 粒径为3 ‑8 μm， 比表面积10 ‑20m2/g； 所述填料改性中， 云母 粉的粒径为10 ‑15 μm； 所述填料改性中， 玻璃纤维的直径为5 ‑10 μm；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115044114 B 2所述混炼的方法为， 按重量份， 将丁苯橡胶70 ‑80份、 顺丁橡胶30 ‑40份、 白炭黑15 ‑25 份、 炭黑5 ‑10份、 环氧树脂10 ‑20份、 耐磨剂3 ‑4份、 耐磨增强剂 10‑20份、 改性填料20 ‑30份、 防老剂MB  1‑2份、 硬脂酸1 ‑2份、 氧化锌3 ‑6份投入至混料机 内， 300‑500rpm搅拌20 ‑30min； 然后置于混炼机内， 控制一次混炼压力为3 ‑5MPa， 一次混炼温度为155 ‑165℃， 一次混炼转 速为50‑70rpm， 进行一次混炼5 ‑10min； 然后控制二次混炼压力为8 ‑10MPa， 二次混炼温度为 165‑175℃， 二次混 炼转速为80 ‑90rpm， 进行二次混 炼3‑5min， 制得混 炼物； 所述硫化的方法为， 按重量份， 向混炼物内继续投入硫磺1.5 ‑2.5份、 促进剂TBBS  1‑2 份， 120‑150rpm搅拌5‑10min； 然后控制硫化压力为10 ‑15MPa， 硫化温度为160 ‑170℃， 硫化 时间为40‑60min， 制得耐磨橡胶组合物。 2.根据权利要求1所述的耐磨橡胶组合物的制备方法， 其特征在于， 所述制备耐磨剂 中， 微波处 理中， 微波频率 为2.2‑2.5GHz， 微波功率 为350‑550W。 3.一种耐磨橡胶组合物， 其特征在于， 采用权利要求1或权利要求2所述的制备方法制 得。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115044114 B 3