一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法 |
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申请号 | CN201910868007.8 | 申请日 | 2019-09-15 | 公开(公告)号 | CN112500613A | 公开(公告)日 | 2021-03-16 |
申请人 | 天津纽威特橡胶制品股份有限公司; | 发明人 | 谢彪; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了一种高耐磨预制型 橡胶 跑道材料及其制备方法,该材料由混炼型聚 氨 酯弹性体和橡胶所制备。在该技术方案中,使用不饱和聚氨酯弹性体提供不饱和键,不饱和聚氨酯弹性体颗粒和橡胶一体硫化达到分子层级结合,聚氨酯弹性体赋予 面层 更高的强度和更好的 耐磨性 能。在此 基础 上,本发明明确了底层材料和面层材料的具体成分配方,并围绕其开发了全新的制备方法,可实现对该橡胶材料的高效制备。 | ||||||
权利要求 | 1.一种高耐磨预制型橡胶跑道材料,包括底层和面层,其特征在于:所述面层的制备原料包括聚氨酯弹性体颗粒和橡胶,所述底层和面层同步硫化一体成型。 |
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说明书全文 | 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及橡胶材料技术领域,具体涉及一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法。 背景技术[0002] 目前,常用的合成材料跑道主要分为聚氨酯塑胶跑道和预制型橡胶跑道。其中,预制型橡胶跑道是一种双层一体结构的橡胶卷材,上层为高韧性耐磨面层,下层为高弹性底层。现有的预制型橡胶跑道面层多用无机填料增韧补强提高耐磨性,但是无机填料和橡胶存在不相容界面,而不饱和聚氨酯弹性体由于存在不饱和双键,可以和橡胶一样进行硫化一体成型,从而形成分子层级的结合。聚氨酯弹性体是合成橡胶领域里最耐磨的材料,分布于面层的聚氨酯弹性颗粒可以使得面层强度更高,耐磨性更好。 [0003] 然而,在引入不饱和聚氨酯弹性体时,采取怎样的配方和硫化工艺才能使其与橡胶实现良好的结合并获得突出的耐磨性能,现有技术中并无成熟的解决方案。而且,由于成分及微观结构的改变,常规制备方法难以适用于此类新型橡胶材料,那么针对此类橡胶材料开发一种高效的制备方法,也成为亟待解决的技术问题。 发明内容[0005] 本发明要解决的另一技术问题是开发一种含有不饱和聚氨酯弹性体的新型橡胶材料。 [0006] 本发明要解决的再以技术问题是针对上述新型橡胶材料开发一种高效的制备方法。 [0007] 为实现以上技术目的,本发明采用以下技术方案: [0008] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料,包括底层和面层,所述面层的制备原料包括聚氨酯弹性体颗粒和橡胶,所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0009] 作为优选,所述底层的制备原料包括橡胶。 [0010] 作为优选,所述聚氨酯弹性体为混炼型聚氨酯弹性体,所述混炼型聚氨酯弹性体含有不饱和双键,能够与橡胶一起硫化成型。 [0011] 作为优选,所述底层包括以下重量份的成分:天然橡胶15~70份,合成橡胶10~30份,再生胶粉10~20份,硬脂酸0.1~3份,硬脂酸锌0.2~6份,白炭黑10~30份,硅烷偶联剂0.2~5份,促进剂1~6份,硫磺1~5份,抗氧剂0~5份。 [0012] 作为优选,所述面层包括以下重量份的成分:不饱和型聚氨酯生胶5~15份,天然橡胶10~65份,合成橡胶10~25份,再生胶粉5~20份,硬脂酸0.1~3份,硬脂酸锌0.2~6份,白炭黑10~30份,硅烷偶联剂0.2~5份,促进剂1~6份,硫磺1~5份,抗氧剂0~5份。 [0013] 在以上技术方案的基础上,本发明进一步提供了一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法,包括以下步骤: [0014] 1)取底层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型底层胶料; [0015] 2)取面层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型面层胶料; [0016] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型,两层压花成型; [0017] 4)两层硫化一体成型。 [0018] 作为优选,步骤3)包括:将密炼好的胶料放入挤出机,从挤出机压出的片材获得需要的厚度与宽度,再将上下两层通过压花机贴合压制花纹。 [0019] 作为优选,步骤4)包括:将所得半成品在硫化罐内进行硫化制得所述高耐磨预制型橡胶跑道材料。 [0021] 作为优选,步骤2)混炼的过程从时间上分为前后两段,其中前一段的混炼温度为50~55℃,后一段的混炼温度为60~65℃。 [0022] 本发明提供了一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法,该材料由混炼型聚氨酯弹性体和橡胶所制备。本发明所制备的预制型橡胶跑道结构中含有混炼型聚氨酯弹性体颗粒,可以在硫化过程中与橡胶形成分子层级的结合,聚氨酯具有优异的耐磨性,使得橡胶跑道具有很好的耐磨性。在此基础上,本发明明确了底层材料和面层材料的具体成分配方,并围绕其开发了全新的制备方法,可实现对该橡胶材料的高效制备。 [0023] 本发明的技术优势集中体现在以下方面: [0024] 1、使用不饱和聚氨酯弹性体提供不饱和键; [0025] 2、不饱和聚氨酯弹性体颗粒和橡胶一体硫化达到分子层级结合; [0026] 3、聚氨酯弹性体赋予面层更高的强度和更好的耐磨性能。 具体实施方式[0027] 以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节,在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述,表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外,以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。 [0028] 实施例1 [0029] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料,包括底层和面层,所述面层的制备原料包括聚氨酯弹性体颗粒和橡胶,所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0030] 其中,所述底层的制备原料包括橡胶。 [0031] 所述聚氨酯弹性体为混炼型聚氨酯弹性体,所述混炼型聚氨酯弹性体含有不饱和双键。 [0032] 所述底层包括以下重量份的成分:天然橡胶15份,合成橡胶10份,再生胶粉10份,硬脂酸0.1份,硬脂酸锌0.2份,白炭黑10份,硅烷偶联剂0.2份,促进剂1份,硫磺1份。 [0033] 所述面层包括以下重量份的成分:不饱和型聚氨酯生胶5份,天然橡胶10份,合成橡胶10份,再生胶粉5份,硬脂酸0.1份,硬脂酸锌0.2份,白炭黑10份,硅烷偶联剂0.2份,促进剂1份,硫磺1份。 [0034] 一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法,包括以下步骤: [0035] 1)取底层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型底层胶料; [0036] 2)取面层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型面层胶料; [0037] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型,两层压花成型; [0038] 4)两层硫化一体成型。 [0039] 其中,步骤3)包括:将密炼好的胶料放入挤出机,从挤出机压出的片材获得需要的厚度与宽度,再将上下两层通过压花机贴合压制花纹。 [0040] 步骤4)包括:将所得半成品在硫化罐内进行硫化制得所述高耐磨预制型橡胶跑道材料。 [0041] 步骤1)混炼的过程从时间上分为前后两段,其中前一段的混炼温度为50℃,后一段的混炼温度为60℃。 [0042] 步骤2)混炼的过程从时间上分为前后两段,其中前一段的混炼温度为50℃,后一段的混炼温度为60℃。 [0043] 实施例2 [0044] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料,包括底层和面层,所述面层的制备原料包括聚氨酯弹性体颗粒和橡胶,所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0045] 其中,所述底层包括以下重量份的成分:天然橡胶70份,合成橡胶30份,再生胶粉20份,硬脂酸3份,硬脂酸锌6份,白炭黑30份,硅烷偶联剂5份,促进剂6份,硫磺5份,抗氧剂5份。 [0046] 所述面层包括以下重量份的成分:不饱和型聚氨酯生胶15份,天然橡胶65份,合成橡胶25份,再生胶粉20份,硬脂酸3份,硬脂酸锌6份,白炭黑30份,硅烷偶联剂5份,促进剂6份,硫磺5份,抗氧剂5份。 [0047] 一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法,包括以下步骤: [0048] 1)取底层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型底层胶料; [0049] 2)取面层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型面层胶料; [0050] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型,两层压花成型; [0051] 4)两层硫化一体成型。 [0052] 步骤1)混炼的过程从时间上分为前后两段,其中前一段的混炼温度为55℃,后一段的混炼温度为65℃。 [0053] 步骤2)混炼的过程从时间上分为前后两段,其中前一段的混炼温度为55℃,后一段的混炼温度为65℃。 [0054] 实施例3 [0055] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料,包括底层和面层,所述面层的制备原料包括聚氨酯弹性体颗粒和橡胶,所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0056] 其中,所述底层包括以下重量份的成分:天然橡胶42份,合成橡胶20份,再生胶粉15份,硬脂酸1.5份,硬脂酸锌3.1份,白炭黑20份,硅烷偶联剂2.6份,促进剂3.5份,硫磺3份,抗氧剂2.5份。 [0057] 所述面层包括以下重量份的成分:不饱和型聚氨酯生胶10份,天然橡胶38份,合成橡胶17份,再生胶粉12份,硬脂酸1.6份,硬脂酸锌3.1份,白炭黑20份,硅烷偶联剂2.6份,促进剂3.5份,硫磺3份,抗氧剂2.5份。 [0058] 一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法,包括以下步骤: [0059] 1)取底层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型底层胶料; [0060] 2)取面层的配方量成分,在混炼设备中制成混炼型面层胶料; [0061] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型,两层压花成型; [0062] 4)两层硫化一体成型。 [0063] 实施例4 [0064] 领取检验合格的橡胶原材料及各种助剂,填料等并按照配方组分按比例称量。 [0065] 弹性底层的材料组成及质量份为:天然橡胶42份,合成橡胶20份,再生胶粉15份,硬脂酸1.5份,硬脂酸锌3.1份,白炭黑20份,硅烷偶联剂2.6份,促进剂3.5份,硫磺3份,抗氧剂2.5份。 [0066] 耐磨面层的材料组成及质量份为:不饱和型聚氨酯生胶10份,天然橡胶38份,合成橡胶17份,再生胶粉12份,硬脂酸1.6份,硬脂酸锌3.1份,白炭黑20份,硅烷偶联剂2.6份,促进剂3.5份,硫磺3份,抗氧剂2.5份。 [0067] 称量好的原料按设定工艺加入密炼机混炼(两段混炼操作),完成炼胶工序,存放胶料24小时以上得到成型用胶料; [0068] 将密炼好的胶料放入挤出机,从挤出机压出的片材获得需要的厚度与宽度,再将上下两层通过压花机贴合压制花纹; [0069] 将所得半成品进行硫化制得橡胶跑道面层产品; [0070] 最后对制品进行裁减,卷取等后处理打包入库。 |