CN114539646A - 一种高强度耐磨橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶50‑80份、环氧化苯基硅橡胶20‑30份、聚乙二醇5‑10份、防老剂1‑3份、五氯苯硫酚1‑3份、氧化石墨烯0.5‑2份、木质素磺酸钠5‑9份、抗坏血酸3‑12份、纳米二氧化硅8‑15份、硅烷偶联剂3‑8份、复合光稳定剂1‑2份、硬脂酸1‑2份、硫磺1‑1.5份。本发明还公开了该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：改性氧化石墨烯分散液制备；步骤二：预分散胶的制备；步骤三：将塑炼和混炼；步骤四：挤压成型和硫化。且本发明提供的一种高强度耐磨橡胶，具有高强度、良好的耐磨性、耐老化性和耐候性。

Description

一种高强度耐磨橡胶及其制备方法

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，具体地，涉及一种高强度耐磨橡胶及其制备方 法。

背景技术

橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小 的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型 聚合物，它的玻璃化转变温度(Tg)低，分子量往往很大，大于几十万。正是 因为其的可塑性强，可被各种工艺(硫化、挤出、挤压、吹塑等)加工成所需 的各种形状和功能的物件，已被广泛应用于生活、生产、科技各个领域。

由于橡胶的应用领域的不断扩大，其自身的强度、耐磨性往往不能满足于 应用要求，如工程领域的密封橡胶、航天橡胶、汽车橡胶等等。

在橡胶技术领域中，常用于改善橡胶强度和耐磨性的方法是通过无机填料 的混合改性，获得高强度耐磨的塑料，具体方法是将无机填料加入橡胶配方中， 经过共混改性，使得无机填料均匀分散于橡胶体系中，增强橡胶强度和耐磨性， 可以在一定程度上提高橡胶的强度和耐磨性，但是此种方法改性效果千差万别， 由于无机填料在橡胶中容易团聚，很难在橡胶体系的均匀分散，会造成橡胶的 弹性变小，脆性增大。

且现有的高强度耐磨橡胶应用场所，环境恶劣，会更容易使得橡胶老化， 这就要求高强度耐磨橡胶的性能具有优越的抗老化、耐候性能。

因此，本发明提供了一种高强度耐磨橡胶及其制备方法，在保持橡胶高弹 性的前提下，提高橡胶的强度和耐磨性，同时提高其抗老化性和耐候性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度耐磨橡胶及其制备方法，用以解决橡胶 强度低，耐磨性差缺点，同时提高橡胶的抗老化性和耐候性。

本发明的目的可以通过以下技术方案解决：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶50-80份、环氧 化苯基硅橡胶20-30份、聚乙二醇5-10份、防老剂1-3份、五氯苯硫酚1-3份、 氧化石墨烯0.5-2份、木质素磺酸钠5-9份、抗坏血酸3-12份、纳米二氧化硅 8-15份、硅烷偶联剂3-8份、复合光稳定剂1-2份、硬脂酸1-2份、硫磺1-1.5 份；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20-40min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于 75-85℃下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4-7h，对反应产物进行 离心，水洗3-6次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 150-300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢 加入到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预 分散胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120-150℃时排胶，然后通过开炼机降温3-4遍， 降至45-55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老 剂、复合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅 烷偶联剂，混炼30min后排胶，排胶温度为70-90℃，然后通过开炼机降温3-4 遍，得到混炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140-165℃，硫化时间30-40min，即获得一种 高强度耐磨橡胶。

进一步地，环氧化苯基硅橡胶的苯基含量为10-15％，环氧度为20-30％。

进一步地，所述复合光稳定剂由以下步骤制成：

步骤S1：将三聚氯氰加入含有搅拌子和温度计的三口烧瓶中，再加入丙酮 使其溶解，然后将三口烧瓶置于冰浴中，继续搅拌15min，然后向该三口烧瓶中 缓慢滴加含有2,4-二羟基二苯甲酮的丙酮溶液，并保持体系的pH值在6-7之间， 温度在0-5℃，60min内滴完，温度保持恒定，并通过10％氢氧化钠溶液调节体 系的酸碱度，使得体系的pH继续维持在6-7之间，待pH值稳定后，继续搅拌 2-3h，获得反应溶液，将反应液冷却至室温，然后倒入丙酮中，然后进行减压 抽滤，用丙酮洗涤2-3次，然后在真空干燥箱内干燥，获得中间产物，其反应 式如下所示；

步骤S2：将步骤S1获得的中间产物、己二胺哌啶、二甲苯放入高压釜中， 高压为15-20MPa，密封，用氮气置换釜内空气2-3次，然后升温至75-85℃， 反应2-3h，降温打开反应釜，加入质量分数20％氢氧化钠溶液，再次密封，用 氮气置换釜内空气2-3次，升温至150-160℃，反应4-5h，降温打开反应釜， 加入二甲苯稀释，过滤，有机相用10％的氯化钠水溶液洗涤，然后置于冰箱中冷 冻过夜,过滤，干燥，获得复合光稳定剂，其反应式如下所示。

进一步地，步骤S1中三聚氯氰、2,4-二羟基二苯甲酮、丙酮的加入用量比 为0.1mol:0.1-0.14mol:100-200ml。

进一步地，步骤S2中中间产物、己二胺哌啶、二甲苯、20％氢氧化钠的加 入用量比为0.1mol:0.2-0.25mol:250-400ml:10-20ml。

进一步地，所述防老剂为防老剂410、防老剂445、防老剂RD、防老剂DM 中的一种或几种任意比混合物。

一种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20-40min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于 75-85℃下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4-7h，对反应产物进行 离心，水洗3-6次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 150-300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢 加入到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预 分散胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120-150℃时排胶，然后通过开炼机降温3-4遍， 降至45-55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老 剂、复合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅 烷偶联剂，混炼30min后排胶，排胶温度为70-90℃，然后通过开炼机降温3-4 遍，得到混炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140-165℃，硫化时间30-40min，即获得一种 高强度耐磨橡胶。

本发明的有益效果：

本发明首先以丁苯橡胶和环氧化苯基硅橡胶为复合橡胶体系，在此利用丁 苯橡胶好的耐磨、耐热、耐老化的特性，以及良好的相容性特征，且利用溶液 分散的方法，将氧化石墨烯分散在丁苯橡胶体系中，形成预分散胶，利用环氧 化苯基硅橡胶的耐候性能、阻尼性能、耐辐照性能，以及环氧基的反应特性， 使其能够分别与预分散胶中的丁苯橡胶、氧化石墨烯之间发生作用，产生交联， 使获得的塑炼胶体系中形成网状互穿网络；同时，本发明利用了三聚氯氰和2,4- 二羟基二苯甲酮的反应，获得物再与己二胺哌啶反应，形成阻胺类光稳定剂， 该种阻胺类光稳定剂的紫外光吸收能力更强，提高了橡胶的耐老化性能；本发 明利用了纳米二氧化硅和硅烷偶联剂对塑炼胶体系进行混炼改性，思路为氧化 石墨烯硅橡胶体系的改性主要表现为层状及层状内部，二氧化硅的改性则可以 表现在层与层之间，对橡胶体系的改性作用表现为氧化石墨烯和纳米二氧化硅 的复合改性，较大程度地提高所获的橡胶强度和耐磨性。

因此，综上所述，本发明提供的一种橡胶，具有高强度和优良的耐磨性、 耐老化性和耐候性。

具体实施方式

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施 例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

复合光稳定剂由以下步骤制成：

步骤S1：将三聚氯氰加入含有搅拌子和温度计的三口烧瓶中，再加入丙酮 使其溶解，然后将三口烧瓶置于冰浴中，继续搅拌15min，然后向该三口烧瓶中 缓慢滴加含有2,4-二羟基二苯甲酮的丙酮溶液，并保持体系的pH值为6，温度 在0℃，60min内滴完，温度保持恒定，并通过10％氢氧化钠溶液调节体系的酸 碱度，使得体系的pH为6之间，待pH值稳定后，继续搅拌2h，获得反应溶液， 将反应液冷却至室温，然后倒入丙酮中，然后进行减压抽滤，用丙酮洗涤2次， 然后在真空干燥箱内干燥，获得中间产物，其中，三聚氯氰、2,4-二羟基二苯 甲酮、丙酮的加入用量比为0.1mol:0.1mol:200ml；

步骤S2：将步骤S1获得的中间产物、己二胺哌啶、二甲苯放入高压釜中， 密封，用氮气置换釜内空气2次，然后升温至75℃，反应2h，降温打开反应釜， 加入质量分数20％氢氧化钠溶液，再次密封，用氮气置换釜内空气2次，升温至 150℃，反应4h，降温打开反应釜，加入二甲苯稀释，过滤，有机相用10％的氯 化钠水溶液洗涤，然后置于冰箱中冷冻过夜,过滤，干燥，获得复合光稳定剂， 其中，中间产物、己二胺哌啶、二甲苯、20％氢氧化钠的加入用量比为0.1mol: 0.25mol:400ml:20ml。

实施例2：

复合光稳定剂由以下步骤制成：

步骤S1：将三聚氯氰加入含有搅拌子和温度计的三口烧瓶中，再加入丙酮 使其溶解，然后将三口烧瓶置于冰浴中，继续搅拌15min，然后向该三口烧瓶中 缓慢滴加含有2,4-二羟基二苯甲酮的丙酮溶液，并保持体系的pH值为6，温度 在0℃，60min内滴完，温度保持恒定，并通过10％氢氧化钠溶液调节体系的酸 碱度，使得体系的pH为6之间，待pH值稳定后，继续搅拌2h，获得反应溶液， 将反应液冷却至室温，然后倒入丙酮中，然后进行减压抽滤，用丙酮洗涤2次， 然后在真空干燥箱内干燥，获得中间产物，其中，三聚氯氰、2,4-二羟基二苯 甲酮、丙酮的加入用量比为0.1mol:0.12mol:150ml；

步骤S2：将步骤S1获得的中间产物、己二胺哌啶、二甲苯放入高压釜中， 密封，用氮气置换釜内空气2次，然后升温至75℃，反应2h，降温打开反应釜， 加入质量分数20％氢氧化钠溶液，再次密封，用氮气置换釜内空气2次，升温至 150℃，反应4h，降温打开反应釜，加入二甲苯稀释，过滤，有机相用10％的氯 化钠水溶液洗涤，然后置于冰箱中冷冻过夜,过滤，干燥，获得复合光稳定剂， 其中，中间产物、己二胺哌啶、二甲苯、20％氢氧化钠的加入用量比为 0.1mol:0.23mol:300ml:15ml。

实施例3：

复合光稳定剂由以下步骤制成：

步骤S1：将三聚氯氰加入含有搅拌子和温度计的三口烧瓶中，再加入丙酮 使其溶解，然后将三口烧瓶置于冰浴中，继续搅拌15min，然后向该三口烧瓶中 缓慢滴加含有2,4-二羟基二苯甲酮的丙酮溶液，并保持体系的pH值为6，温度 在0℃，60min内滴完，温度保持恒定，并通过10％氢氧化钠溶液调节体系的酸 碱度，使得体系的pH为6之间，待pH值稳定后，继续搅拌2h，获得反应溶液， 将反应液冷却至室温，然后倒入丙酮中，然后进行减压抽滤，用丙酮洗涤2次， 然后在真空干燥箱内干燥，获得中间产物，其中，三聚氯氰、2,4-二羟基二苯 甲酮、丙酮的加入用量比为0.1mol:0.14mol:200ml；

步骤S2：将步骤S1获得的中间产物、己二胺哌啶、二甲苯放入高压釜中， 密封，用氮气置换釜内空气2次，然后升温至75℃，反应2h，降温打开反应釜， 加入质量分数20％氢氧化钠溶液，再次密封，用氮气置换釜内空气2次，升温至 150℃，反应4h，降温打开反应釜，加入二甲苯稀释，过滤，有机相用10％的氯 化钠水溶液洗涤，然后置于冰箱中冷冻过夜,过滤，干燥，获得复合光稳定剂， 其中，中间产物、己二胺哌啶、二甲苯、20％氢氧化钠的加入用量比为 0.1mol:0.25mol:400ml:20ml。

实施例4：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶50份、环氧化苯 基硅橡胶20份、聚乙二醇5份、防老剂1份、五氯苯硫酚1份、氧化石墨烯0.5 份、木质素磺酸钠5份、抗坏血酸3份、纳米二氧化硅8份、硅烷偶联剂3份、 复合光稳定剂1份、硬脂酸1份、硫磺1份，防老剂为防老剂410，复合光稳定 剂为实施例1制备的；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于85℃ 下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4h，对反应产物进行离心，水洗 3次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢加入 到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预分散 胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120℃时排胶，然后通过开炼机降温3遍，降至 55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、复 合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅烷偶联 剂，混炼30min后排胶，排胶温度为75℃，然后通过开炼机降温3遍，得到混 炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140℃，硫化时间30min，即获得一种高强度耐 磨橡胶。

实施例5：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶70份、环氧化苯 基硅橡胶25份、聚乙二醇7份、防老剂2份、五氯苯硫酚2份、氧化石墨烯0.5-2 份、木质素磺酸钠7份、抗坏血酸4份、纳米二氧化硅12份、硅烷偶联剂6份、 复合光稳定剂1.5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.2份，防老剂为防老剂445，复合 光稳定剂为实施例2制备的；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于85℃ 下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4h，对反应产物进行离心，水洗3次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢加入 到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预分散 胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120℃时排胶，然后通过开炼机降温3遍，降至 55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、复 合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅烷偶联 剂，混炼30min后排胶，排胶温度为75℃，然后通过开炼机降温3遍，得到混 炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140℃，硫化时间30min，即获得一种高强度耐 磨橡胶。

实施例6：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶80份、环氧化苯 基硅橡胶30份、聚乙二醇10份、防老剂3份、五氯苯硫酚3份、氧化石墨烯2 份、木质素磺酸钠9份、抗坏血酸12份、纳米二氧化硅15份、硅烷偶联剂8 份、复合光稳定剂2份、硬脂酸2份、硫磺1.5份，防老剂为防老剂DM，复合 光稳定剂为实施例6制备的；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于85℃ 下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4h，对反应产物进行离心，水洗 3次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢加入 到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预分散 胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120℃时排胶，然后通过开炼机降温3遍，降至 55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、复 合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅烷偶联 剂，混炼30min后排胶，排胶温度为75℃，然后通过开炼机降温3遍，得到混 炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140℃，硫化时间30min，即获得一种高强度耐 磨橡胶。

对比例1：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶50份、环氧化苯 基硅橡胶20份、聚乙二醇5份、防老剂1份、五氯苯硫酚1份、氧化石墨烯0.5 份、木质素磺酸钠5份、抗坏血酸3份、纳米二氧化硅8份、硅烷偶联剂3份、 硬脂酸1份、硫磺1份，防老剂为防老剂410的；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于85℃ 下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4h，对反应产物进行离心，水洗 3次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢加入 到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预分散 胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120℃时排胶，然后通过开炼机降温3遍，降至 55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、硬 脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅烷偶联剂，混炼30min 后排胶，排胶温度为75℃，然后通过开炼机降温3遍，得到混炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140℃，硫化时间30min，即获得一种高强度耐 磨橡胶。

对比例2：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶70份、环氧化苯 基硅橡胶25份、聚乙二醇7份、防老剂2份、五氯苯硫酚2份、纳米二氧化硅 12份、硅烷偶联剂6份、复合光稳定剂1.5份、硬脂酸1.5份、硫磺1.2份， 防老剂为防老剂445，复合光稳定剂为实施例2制备的；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将丁苯橡胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120℃时排胶，然后通过开炼机降温3遍，降至 55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、复 合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅烷偶联 剂，混炼30min后排胶，排胶温度为75℃，然后通过开炼机降温3遍，得到混 炼胶；

步骤二：将步骤一得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成型 后的原料进行硫化，硫化温度140℃，硫化时间30min，即获得一种高强度耐磨 橡胶。

对比例3：

一种高强度耐磨橡胶，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶80份、环氧化苯 基硅橡胶30份、聚乙二醇10份、防老剂3份、五氯苯硫酚3份、氧化石墨烯2 份、木质素磺酸钠9份、抗坏血酸12份、复合光稳定剂2份、硬脂酸2份、硫 磺1.5份，防老剂为防老剂DM，复合光稳定剂为实施例3制备的；

该种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯用超声分散在去离子水中，再加入木质素磺酸钠， 采用超声波细胞粉碎机超声分散20min，然后将分散液倒入三口烧瓶中，于85℃ 下反应2h，随后加入抗坏血酸，在80℃下反应4h，对反应产物进行离心，水洗 3次，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：将环氧丁苯橡胶加入丙酮中，并搅拌使其完全溶解，然后在 300r/min搅拌下加入步骤一获得的分散液，并持续搅拌，混合均匀，缓慢加入 到1wt％的氯化钙溶液中，形成絮凝胶团，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预分散 胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后， 加入五氯苯硫酚，待温度达到120℃时排胶，然后通过开炼机降温3遍，降至 55℃，得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、复 合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，排胶温度为75℃，然后通过开炼机降 温3遍，得到混炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成 型后的原料进行硫化，硫化温度140℃，硫化时间30min，即获得一种高强度耐 磨橡胶。

将上述实施例4-6和对比例1-3获得的橡胶进行机械性能和耐候性能测试， 机械性能采用WDW-20微机控制电子万能测试仪进行测试，采用上海六棱仪器厂 的LX-A型硬度计对硫化胶试片进行硬度，测试的标准为GB/T531-2008；拉伸强 度和断裂伸长率参照GB/T528－2009、撕裂强度参照GB/T529－2008、耐磨性能 采用阿克隆磨耗机进行测试，测试标准参照GB/T1689－2014，以上测试结果如 下。

从上述数据中可以看出实施例4-6获得橡胶的强度、耐磨性要优于对比例 1-3获得的橡胶。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含 于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表 述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或 者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技 术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本 发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高强度耐磨橡胶，其特征在于，包括以下重量份的原料：丁苯橡胶50-80份、环氧化苯基硅橡胶20-30份、聚乙二醇5-10份、防老剂1-3份、五氯苯硫酚1-3份、氧化石墨烯0.5-2份、木质素磺酸钠5-9份、抗坏血酸3-12份、纳米二氧化硅8-15份、硅烷偶联剂3-8份、复合光稳定剂1-2份、硬脂酸1-2份、硫磺1-1.5份；

所述复合光稳定剂由以下步骤制成：

步骤S1：将三聚氯氰和丙酮混合均匀后，放置冰水浴中搅拌15min，然后缓慢滴加含有2,4-二羟基二苯甲酮的丙酮溶液，并保持体系的pH值在6-7之间，温度在0-5℃，60min内滴完，温度保持恒定，体系的pH继续维持在6-7之间，继续搅拌2-3h，获得反应溶液，将反应液冷却至室温，然后倒入丙酮中，减压抽滤，用丙酮洗涤2-3次，然后在真空干燥箱内干燥，获得中间产物；

步骤S2：将步骤S1获得的中间产物、己二胺哌啶、二甲苯放入高压釜中，密封，用氮气置换釜内空气2-3次，然后升温至75-85℃，反应2-3h，降温打开反应釜，加入质量分数20%氢氧化钠溶液，再次密封，用氮气置换釜内空气2-3次，升温至150-160℃，反应4-5h，降温打开反应釜，加入二甲苯稀释，过滤，有机相用10%的氯化钠水溶液洗涤，然后置于冰箱中冷冻过夜，然后过滤，干燥，获得复合光稳定剂。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨橡胶，其特征在于，环氧化苯基硅橡胶的苯基含量为10-15%，环氧度为20-30%。

3.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨橡胶，其特征在于，步骤S1中三聚氯氰、2,4-二羟基二苯甲酮、丙酮的加入用量比为0.1mol:0.1-0.14mol:100-200ml；步骤S2中中间产物、己二胺哌啶、二甲苯、20%氢氧化钠的加入用量比为0.1mol:0.2-0.25mol:250-400ml:10-20ml。

4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：向氧化石墨烯的木质素磺酸钠分散液加入抗坏血酸，在80℃下反应4-7h，对反应产物进行离心，水洗，最后重新分散在去离子水中，超声分散，获得分散液；

步骤二：向环氧丁苯橡胶丙酮溶中加入步骤一获得的分散液，混合均匀后，缓慢加入到1wt%的氯化钙溶液中，然后剪碎、冲洗、烘干后得到预分散胶；

步骤三：将预分散胶和环氧化苯基硅橡胶加入到密炼机上，塑炼2min后，加入五氯苯硫酚，待温度达到120-150℃时排胶，降温得到塑炼胶；将塑炼胶投入密炼机上，依次加入聚乙二醇、防老剂、复合光稳定剂、硬脂酸、硫磺混炼3min后，再依次加入纳米二氧化硅、硅烷偶联剂，混炼30min后排胶，降温得到混炼胶；

步骤四：将步骤三获得的混炼胶在挤出机上挤出成型，用平板硫化机对成型后的原料进行硫化，即获得一种高强度耐磨橡胶。