一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料及其制备方法和应用

1.本发明涉及橡胶技术领域，具体是涉及一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.一些橡胶制品会在潮湿的环境中使用，物料会以不同形状和大小的块状、颗粒及粉料在橡胶制品表面大量的粘附，并在橡胶制品表面形成一层粘附物料-冰的粘附层，严重影响橡胶制品的正常使用。
3.目前，常见的橡胶表面防粘附抗冰方法主要有以下几种措施：一、机械清除法，这种方法能够有效地清除橡胶制品表面的粘附物料-冰污染层，但是长期使用将会严重破坏橡胶制品表面，严重降低产品的使用寿命；二、喷洒化学试剂法，通常是采用喷洒氯化钠等盐类，但是这种方法需要消耗大量的人力物力，而且大量化学试剂的释放将会产生严重的污染，给周围环境造成不可逆的影响；三、超疏水表面法，中国专利cn105196560a提供了一种基于废弃硅橡胶制品制备抗冰防粘附橡胶表面的方法，但超疏水表面的较差的耐磨性限制了其大范围的应用。
4.因此，目前需要一种制备方法简单、方便、成本低、易加工的抗结冰防粘附材料。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料及其制备方法和应用。本发明采用杜仲胶复合材料制备出一种防粘附表面，其带有抗结冰防污染的功能，并且制备方法简单、方便、成本低、易加工，该方法不需要复杂的工艺和设备，可实现大规模生产。
6.本发明的目的之一是提供一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料。
7.所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料是由杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化后制备得到；
8.所述杜仲胶复合材料是由包括杜仲橡胶、生胶、硫化剂和硫化促进剂在内的组分制备得到；
9.以杜仲橡胶和生胶之和为100重量份计，其中杜仲橡胶为70～100重量份，优选为80～100重量份，更优选为80重量份；
10.杜仲橡胶和生胶100重量份；
11.硫化剂0.5～2.5重量份；优选为0.5～1重量份；
12.硫化促进剂0.5～5重量份；优选为0.5～2重量份；
13.所述混炼橡胶是由包括生胶、硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂和防老剂在内的组分制备得到；
14.以生胶为100重量份计，
15.生胶100重量份；
16.硫化活性剂4～12重量份；优选为4～7重量份；
17.硫化剂0.2～5重量份；优选为1.5～2.5重量份；更优选为1.9～2.1重量份；
18.硫化促进剂0.8～5重量份；优选为1.5～4重量份；更优选为1.6～1.8重量份；
19.增塑剂4～25重量份；优选为4～10重量份；更优选为4～6重量份；
20.防老剂1～8重量份；优选为1～3重量份；
21.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化前的厚度比为1：(1～20)；优选为1：(1～10)；更优选为1：3；
22.所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为1～3mm，优选为1.5～2.5mm，更优选为2mm。
23.本发明的一种优选地实施方式中，
24.所述杜仲胶复合材料中还包括硫化活性剂、增塑剂、防老剂、补强填料；
25.所述混炼橡胶中还包括补强填料。
26.本发明的一种优选地实施方式中，
27.在所述杜仲胶复合材料中，以杜仲橡胶和生胶之和为100重量份计，
28.杜仲橡胶和生胶100重量份；
29.硫化活性剂4～12重量份；优选为4～7重量份；
30.增塑剂4～25重量份；优选为4～10重量份；
31.防老剂1～8重量份；优选为1～3重量份；
32.补强填料0～100重量份；
33.在所述混炼橡胶中，以生胶为100重量份计，
34.生胶100重量份；
35.补强填料0～100重量份。
36.本发明的一种优选地实施方式中，
37.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的生胶相同或者不相同，分别独立地选自三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶中的一种或几种；和/或，
38.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的硫化活性剂相同或者不相同，分别独立地选自氧化锌、氧化镁、硬脂酸中的一种或几种；和/或，
39.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的防老剂相同或者不相同，分别独立地选自n-苯基-n
’‑
异丙基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、n-(1,3-二甲基丁基)-n
’‑
苯基对苯二胺、n-苯基-α-萘胺、n-苯基-β-萘胺、2,4,6-三-(n-1,4二甲基戊基-对苯二胺)-1,3,5-三嗪、石蜡中的一种或几种；和/或，
40.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的硫化促进剂相同或者不相同，分别独立地选自二硫化二苯并噻唑、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆、4,4
’‑
二硫代二吗啉、n-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺、n，n-二环己基-2-2苯骈噻唑次磺酰胺中的一种或几种；和/或，
41.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的硫化剂相同或者不相同，分别独立地选自过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、硫磺中的一种或几种；和/或，
42.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的增塑剂相同或者不相同，分别独立地选自硬脂酸、古马隆树脂、芳烃油、微晶蜡中的一种或几种；和/或，
43.所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的补强填料相同或者不相同，分别独立地选自n220、n234、n330、n550的一种或几种。
44.本发明的杜仲胶复合材料和混炼橡胶中还可以根据实际情况添加其它常规组分，如颜料等，其用量也为常规用量，技术人员可以根据实际情况确定。
45.本发明的目的之二是提供一种本发明的目的之一的抗结冰防粘附的橡胶复合材料的制备方法。
46.所述方法包括：
47.(1)杜仲胶复合材料的制备：将除硫化促进剂和硫化剂外的所述组分按所述用量混合后进行混炼或塑炼，再加入硫化促进剂和硫化剂，混炼后出片得到所述杜仲胶复合材料；
48.(2)混炼橡胶的制备：将除硫化促进剂和硫化剂外的所述组分按所述用量混合后进行混炼，再加入硫化促进剂和硫化剂进行混炼，然后经预压、冷压后得到所述混炼橡胶；
49.(3)热压硫化成型：将所述杜仲胶复合材料贴合在所述混炼橡胶表面上硫化成型，制得所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料。
50.本发明的一种优选地实施方式中，
51.步骤(1)中，
52.加入硫化促进剂和硫化剂前混炼或塑炼温度为100～120℃，混炼或塑炼时间为5～10min；
53.加入硫化促进剂和硫化剂后混炼温度为70～90℃，混炼时间为3～6min。
54.本发明的一种优选地实施方式中，
55.步骤(2)中，
56.加入硫化促进剂和硫化剂前混炼温度为80～110℃，优选为80～100℃，混炼时间为10～15min；
57.加入硫化促进剂和硫化剂后混炼温度为20～35℃，混炼时间为3q～5min；
58.预压温度为80～90℃，预压时间为10～15min，预压压力为10～15mpa；
59.冷压温度为20～40℃，冷压时间为10～15min，冷压压力为10～15mpa。
60.本发明的一种优选地实施方式中，
61.步骤(3)中，
62.硫化温度为150～170℃，硫化压力为10～15mpa，硫化时间为15～40min。
63.本发明的目的之三是提供一种本发明的目的之一的抗结冰防粘附的橡胶复合材料或由本发明的目的之二的方法制备的抗结冰防粘附的橡胶复合材料在橡胶输送带中的应用。
64.本发明可采用以下具体技术方案：
65.针对目前一些橡胶制品表面物料粘附而难以除去的问题，本发明提供一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料的制备方法，以提高橡胶表面的防物料粘附性能，使其应用于输送带。
66.所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料的制备方法优选以下具体步骤：
67.(1)杜仲胶复合材料的制备：将除硫化促进剂和硫化剂外的所述组分按所述用量混合后在密炼机中进行混炼或塑炼，混炼或塑炼好后在开炼机上加入硫化促进剂和硫化
剂，经翻胶、吃料、搓卷、混炼均匀后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
68.(2)混炼橡胶的制备：将除硫化促进剂和硫化剂外的所述组分按所述用量混合后在密炼机中进行混炼，再在开炼机上加入硫化促进剂和硫化剂进行混炼，将混炼好的橡胶在平板硫化机中预压10～15min，再冷压10～15min，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
69.(3)热压硫化成型：将所述杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的所述混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲胶复合材料的混炼橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型，脱模后即可得到所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料。
70.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
71.本发明采用杜仲胶复合材料作为防粘附表面，其带有抗结冰防污染的功能，是一种简单、方便、成本低、易加工的方法，该方法不需要复杂的工艺和设备，可大规模生产实现。
72.杜仲橡胶是天然橡胶的同分异构体，其结构为反式聚异戊二烯，是一种特殊的生物基高分子材料。杜仲橡胶结晶度较高，常温下为硬质塑料，具有优异的耐磨性，在制备形状记忆、自修复等方面有巨大的应用价值，本发明在混炼橡胶表面覆盖一层杜仲胶复合材料，当水滴落在材料表面时能够快速滚落同时可以带走灰尘达到自清洁防粘附的目的。当橡胶在冬季或寒冷地区使用时利用杜仲橡胶表面分子链的规整性能，降低材料在橡胶表面的粘附力减少橡胶表面积冰，提高材料表面的防粘附性能。
附图说明
73.图1为抗结冰防粘附的橡胶复合材料的结构示意图，其中1、2分别代表杜仲胶复合材料、混炼橡胶；
74.图2为实施例1用于氧化铝粉末评价防粘附效果的客观视觉标准图；
75.图3为对比例1用于氧化铝粉末评价防粘附效果的客观视觉标准图；
76.图4为实施例1制备的抗结冰防粘附的橡胶复合材料的杜仲胶复合材料与混炼橡胶贴合处脆断表面扫描电镜图。
具体实施方式
77.下面结合具体实施例及附图对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
78.实施例中所用原料均为常规市购原料。
79.实施例1
80.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶100重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂4重量份、防老剂1.2重量份，依次加入到密炼机中，在120℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在85℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂0.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
81.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂5重量份、防老剂1.2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼10min；混炼完成后，将混炼橡胶在30℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，
吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在90℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在30℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
82.(3)热压硫化成型：将杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为40min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化前的厚度均为2mm。
83.所述生胶为天然橡胶80重量份和顺丁橡胶20重量份；补强填料为n330；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为防老剂4020。步骤(1)和步骤(2)中的硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、防老剂种类相同。
84.实施例2
85.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶100重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂4重量份、防老剂1.2重量份，依次加入到密炼机中，在120℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在85℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂1重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，得到成型好的杜仲胶复合材料；
86.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂5重量份、防老剂1.2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中在80℃混炼10min；混炼完成后，将混炼橡胶在30℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在90℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在30℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
87.(3)热压硫化成型：将杜仲橡胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为155℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为30min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为10mm。
88.所述生胶为天然橡胶35重量份和顺丁橡胶65重量份；补强填料为n234；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为防老剂4010na。步骤(1)和步骤(2)中的硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、防老剂种类相同。
89.实施例3
90.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶80重量份、天然橡胶20重量份、硫化活性剂8重量份、增塑剂4重量份、防老剂2重量份，依次加入到密炼机中，在120℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在85℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂0.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min出片，得到所述杜仲胶复合材料；
91.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂8重量份、增塑剂5重量份、防老剂2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中在90℃混炼10min；混炼完成后，将混炼橡胶在20℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在90℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在30℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
92.(3)热压硫化成型：将杜仲橡胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然
后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为40min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度均为1mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为10mm。
93.所述生胶为天然橡胶10重量份、丁苯橡胶40重量份和顺丁橡胶50重量份；补强填料为n220；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸3重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为防老剂4020。步骤(1)和步骤(2)中的硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、防老剂种类相同。
94.实施例4
95.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶80重量份、丁苯橡胶20重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂4重量份、防老剂2重量份，依次加入到密炼机中，在120℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在85℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂0.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，得到所述杜仲胶复合材料；
96.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂5重量份、防老剂2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼10min；混炼完成后，将混炼橡胶在30℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在90℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在30℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
97.(3)热压硫化成型：将杜仲橡胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为170℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为20min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度均为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为4.5mm。
98.所述生胶为丁苯橡胶50重量份和顺丁橡胶50重量份；补强填料为n550；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂tmtd0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为防老剂rd。步骤(1)和步骤(2)中的硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、防老剂种类相同。
99.实施例5
100.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶70重量份、天然橡胶30重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂4重量份、防老剂2重量份，依次加入到密炼机中，在120℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在75℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂0.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼6min后出片，得到所述杜仲胶复合材料；
101.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂5重量份、防老剂2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼10min；混炼完成后，将混炼橡胶在30℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在80℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在30℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
102.(3)热压硫化成型：将杜仲橡胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为35min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化前的厚度均为2mm。
103.所述生胶为天然橡胶10重量份、丁苯橡胶30重量份和顺丁橡胶60重量份；补强填料为n330；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为防老剂4020。步骤(1)和步骤(2)中的硫化活性剂、补强填料、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、防老剂种类相同。
104.实施例6
105.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶90重量份、天然橡胶10重量份、硫化活性剂5重量份，依次加入到密炼机中，在100℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在75℃的开炼机上加入硫化促进剂1.2重量份、硫化剂0.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，得到所述杜仲胶复合材料；
106.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂5重量份、防老剂1.2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼10min；混炼完成后，将混炼橡胶在35℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在80℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在30℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
107.(3)热压硫化成型：将杜仲橡胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为170℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为15min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为6mm。
108.所述杜仲胶复合材料中，硫化活性剂为氧化锌3重量份和硬脂酸2重量份，硫化促进剂为促进剂cz，硫化剂为硫磺。
109.所述混炼橡胶中，生胶为三元乙丙橡胶70重量份、天然橡胶10重量份和丁苯橡胶20重量份；补强填料为n330；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz 1.2重量份和促进剂tmtd0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为防老剂4020。
110.实施例7
111.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶100重量份，加入到密炼机中，在110℃下塑炼7min；塑炼完成后，将塑炼好的杜仲胶在75℃的开炼机上加入硫化促进剂1重量份、硫化剂2重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
112.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂6重量份、增塑剂5重量份、防老剂1.2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼15min；混炼完成后，将混炼橡胶在35℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在85℃的平板硫化机中预压10min，预压压力15mpa，再在40℃下冷压10min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
113.(3)热压硫化成型：将杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为15mpa、硫化时间为40min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为6mm。
114.所述杜仲胶复合材料中，硫化促进剂为促进剂cz，硫化剂为硫磺。
115.所述混炼橡胶中，生胶为天然橡胶80重量份和顺丁橡胶20重量份；补强填料为n330；硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm0.5重量份；增塑剂为古马隆树脂；防老剂为为防老剂4010na。
116.实施例8
117.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶90重量份、天然橡胶10重量份、硫化活性剂6重量份依次加入到密炼机中，在110℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在90℃的开炼机上加入硫化促进剂0.5重量份、硫化剂1重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
118.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂4重量份、增塑剂5重量份、防老剂1.2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼15min；混炼完成后，将混炼橡胶在35℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在85℃的平板硫化机中预压15min，预压压力10mpa，再在40℃下冷压15min，冷压压力10mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
119.(3)热压硫化成型：将杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为10mpa、硫化时间为35min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为6mm。
120.所述杜仲胶复合材料中，硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸1重量份，硫化促进剂为促进剂cz，硫化剂为硫磺。
121.所述混炼橡胶中，生胶为天然橡胶45重量份和顺丁橡胶55重量份；补强填料为n33030重量份和n55020重量份；硫化活性剂为氧化锌3重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm 0.5重量份；增塑剂为芳烃油5重量份和微晶蜡1重量份；防老剂为防老剂40202重量份、防老剂rd 1重量份。
122.实施例9
123.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶100重量份、防老剂1重量份，依次加入加入到密炼机中，在115℃下混炼10min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在85℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂2.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼4min后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
124.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂4重量份、增塑剂5重量份、防老剂1.2重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼15min；混炼完成后，将混炼橡胶在35℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，并在80℃的平板硫化机中预压15min，预压压力15mpa，再在40℃下冷压15min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
125.(3)热压硫化成型：将杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为10mpa、硫化时间为40min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为8mm。
126.所述杜仲胶复合材料中，硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂0.5重量份，硫化剂为硫磺，防老剂为防老剂4010na。
127.所述混炼橡胶中，生胶为丁苯橡胶45重量份和顺丁橡胶55重量份；补强填料为n33030重量份和n55020重量份；硫化活性剂为氧化锌3重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂tmtd 0.5重量份；增塑剂为芳烃油5重量份和微晶蜡1重量份；防老剂为防老剂40202重量份、防老剂rd 1重量份。
128.实施例10
129.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶100重量份、增塑剂4重量份，依次加入加入到密炼机中，在100℃下塑炼10min；塑炼完成后，将塑炼好的杜仲胶在90℃的开炼机上加入硫化促进剂1.7重量份、硫化剂1.5重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼4min后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
130.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂4重量份、增塑剂6重量份、防老剂3重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼15min；混炼完成后，将混炼橡胶在35℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼5min后出片，并在90℃的平板硫化机中预压15min，预压压力15mpa，再在40℃下冷压15min，冷压压力15mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
131.(3)热压硫化成型：将杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为10mpa、硫化时间为40min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为8mm。
132.所述杜仲胶复合材料中，增塑剂为古马隆树脂，硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂tmtd0.5重量份，硫化剂为硫磺。
133.所述混炼橡胶中，生胶为天然橡胶80重量份和顺丁橡胶20重量份；补强填料为n33030重量份和n55020重量份；硫化活性剂为氧化锌3重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂ns0.5重量份；增塑剂为芳烃油5重量份和微晶蜡1重量份；防老剂为防老剂40202重量份、防老剂rd 1重量份。
134.实施例11
135.(1)杜仲胶复合材料的制备：将杜仲橡胶80重量份、天然橡胶20重量份、硫化活性剂8重量份依次加入到密炼机中，在120℃下混炼7min；混炼完成后，将混炼好的杜仲胶在70℃的开炼机上加入硫化促进剂0.5重量份、硫化剂1重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，得到成型好的所述杜仲胶复合材料；
136.(2)混炼橡胶的制备：生胶100重量份、补强填料50重量份、硫化活性剂4重量份、增塑剂6重量份、防老剂3重量份，将上述物料依次加入至密炼机中，在90℃混炼15min；混炼完成后，将混炼橡胶在35℃的开炼机上加入硫化剂2重量份、硫化促进剂1.7重量份，翻胶，吃料，搓卷，混炼3min后出片，并在85℃的平板硫化机中预压15min，预压压力10mpa，再在40℃下冷压15min，冷压压力10mpa，即可得到表面成型好的所述混炼橡胶；
137.(3)热压硫化成型：将杜仲胶复合材料平整的铺在成型好的混炼橡胶表面上，然后将铺有杜仲橡胶复合材料的橡胶放入模具中，在平板硫化仪中硫化成型(硫化温度为150℃、硫化压力为10mpa、硫化时间为35min)，脱模后即可得到抗结冰防粘附的橡胶复合材料。所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为2mm，混炼橡胶贴合硫化前的厚度为6mm。
138.所述杜仲胶复合材料中，硫化活性剂为氧化锌5重量份和硬脂酸3重量份，硫化促
进剂为促进剂cz，硫化剂为硫磺。
139.所述混炼橡胶中，生胶为天然橡胶45重量份和顺丁橡胶55重量份；补强填料为n33030重量份和n55020重量份；硫化活性剂为氧化锌3重量份和硬脂酸1重量份；硫化剂为硫磺；硫化促进剂为促进剂cz1.2重量份和促进剂dtdm 0.5重量份；增塑剂为芳烃油5重量份和微晶蜡1重量份；防老剂为防老剂40202重量份、防老剂rd 1重量份。
140.对比例1
141.将与实施例1步骤(2)中相同的混炼橡胶在平板硫化机中，采用150℃和15mpa的硫化条件，热压硫化40min。
142.上述实施例及对比例中使用的设备均为常规生产设备。
143.性能测试：
144.实验室抗结冰性能测试采用温州三和量具仪器有限公司的sjh-1000型卧式推力机测试冰与橡胶表面的粘附力，对实施例1-11及对比例1所得产品进行测试。试样的制备方法是按照实施例及对比例的配方及工艺条件硫化制备成(10mm
×
10mm
×
2mm)的橡胶片或复合了杜仲胶复合材料表面层的橡胶片。在(2.5mm
×
2.5mm
×
1.5mm)的正方形塑料模具中装入5ml蒸馏水然后倒扣在制备的橡胶试样表面，在冰箱内恒温-20℃
±
2℃冰冻5h，取出后立即固定在卧式推力机实验台上测试冰与橡胶试样表面脱离时的最大冰的粘附力值并用此数值来表征冰与试样表面之间粘附力的强弱，相同条件下测量三次，取最大值。实验结果如表1所示。
145.实验室防粘附性能测试采用氧化铝粉测试氧化铝粉末在橡胶表面的粘附量，对实施例1-11及对比例1所得产品进行测试。试样的制备方法是按照实施例及对比例的配方及工艺条件硫化制备成(10mm
×
10mm
×
2mm)的橡胶片或复合了杜仲胶复合材料表面层的橡胶片。在橡胶片表面均匀铺满一层100g氧化铝粉末，压1kg砝码，静置15min。然后倾倒氧化铝粉末，分别测量实验前后被测样品的增重。测试三次取平均值。实验结果如表1所示。
146.表1本发明对比例1和实施例1-11的表面抗结冰性能和防粘附性能对比
147.性能测试冰的粘附力(n)物料的表面粘附量(g)对比例150.60.563实施例112.10.029实施例212.70.041实施例311.80.038实施例412.50.083实施例513.60.059实施例611.30.036实施例712.80.042实施例812.90.040实施例97.90.063实施例108.80.054实施例1113.50.083
148.从图2、3中可以看出，氧化铝粉末评价试验中，实施例1制备的抗结冰防粘附的橡胶复合材料表面只粘附少量氧化铝粉末，而氧化铝粉末却大量的粘附在对比例1制备的橡
胶材料表面，说明本发明制备的抗结冰防粘附的橡胶复合材料表面的防粘附效果较好。从图4可以看出，实施例1制备的抗结冰防粘附的橡胶复合材料中杜仲胶复合材料与混炼橡胶两层之间没有明显的气泡等缺陷，说明杜仲胶复合材料与混炼橡胶两层之间具有优异的粘合效果。
149.由表1可看出：本发明的抗结冰防粘附的橡胶复合材料通过在混炼橡胶表面覆盖一层杜仲胶复合材料，能明显降低材料在橡胶表面的粘附力，减少橡胶表面积冰，提高材料表面的防粘附性能。
150.以上实施例已对本发明的具体内容进行了详细描述，但本发明不局限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员可以做出种种同等替换，如用不同的活性剂，硫化剂等小料对原料配比的更改，用不同的加料顺序/实施工艺/制品成型工艺来加工本发明所述的原料比等。这些同等的变型或替换均属于在本技术要求保护的范围内。

技术特征：
1.一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料，其特征在于：所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料是由杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化后制备得到；所述杜仲胶复合材料是由包括杜仲橡胶、生胶、硫化剂和硫化促进剂在内的组分制备得到；以杜仲橡胶和生胶之和为100重量份计，其中杜仲橡胶为70～100重量份；杜仲橡胶和生胶
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100重量份；硫化剂
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0.5～2.5重量份；硫化促进剂
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0.5～5重量份；所述混炼橡胶是由包括生胶、硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂和防老剂在内的组分制备得到；以生胶为100重量份计，所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化前的厚度比为1：(1～20)；所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为1～3mm。2.如权利要求1所述的抗结冰防粘附的橡胶复合材料，其特征在于：所述杜仲胶复合材料中，以杜仲橡胶和生胶之和为100重量份计，杜仲橡胶和生胶
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100重量份；硫化剂
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0.5～1重量份；硫化促进剂
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0.5～2重量份；所述混炼橡胶中，以生胶为100重量份计，3.如权利要求1所述的抗结冰防粘附的橡胶复合材料，其特征在于：所述杜仲橡胶复合材料在贴合前的厚度为1.5～2.5mm。
4.如权利要求1所述的抗结冰防粘附的橡胶复合材料，其特征在于：所述杜仲胶复合材料中还包括硫化活性剂、增塑剂、防老剂、补强填料；所述混炼橡胶中还包括补强填料。5.如权利要求4所述的抗结冰防粘附的橡胶复合材料，其特征在于：所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的生胶相同或者不相同，分别独立地选自三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶中的一种或几种；和/或，所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的硫化活性剂相同或者不相同，分别独立地选自氧化锌、氧化镁、硬脂酸中的一种或几种；和/或，所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的防老剂相同或者不相同，分别独立地选自n-苯基-n
’‑
异丙基对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉、n-(1,3-二甲基丁基)-n
’‑
苯基对苯二胺、n-苯基-α-萘胺、n-苯基-β-萘胺、2,4,6-三-(n-1,4二甲基戊基-对苯二胺)-1,3,5-三嗪、石蜡中的一种或几种；和/或，所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的硫化促进剂相同或者不相同，分别独立地选自二硫化二苯并噻唑、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆、4,4
’‑
二硫代二吗啉、n-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺、n，n-二环己基-2-2苯骈噻唑次磺酰胺中的一种或几种；和/或，所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的硫化剂相同或者不相同，分别独立地选自过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、硫磺中的一种或几种；和/或，所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶中的增塑剂相同或者不相同，分别独立地选自硬脂酸、古马隆树脂、芳烃油、微晶蜡中的一种或几种。6.一种如权利要求1-5任一所述的抗结冰防粘附的橡胶复合材料的制备方法，其特征在于所述方法包括：(1)杜仲胶复合材料的制备：将除硫化促进剂和硫化剂外的所述组分按所述用量混合后进行混炼或塑炼，再加入硫化促进剂和硫化剂，混炼后出片得到所述杜仲胶复合材料；(2)混炼橡胶的制备：将除硫化促进剂和硫化剂外的所述组分按所述用量混合后进行混炼，再加入硫化促进剂和硫化剂进行混炼，然后经预压、冷压后得到所述混炼橡胶；(3)热压硫化成型：将所述杜仲胶复合材料贴合在所述混炼橡胶表面上硫化成型，制得所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，加入硫化促进剂和硫化剂前混炼或塑炼温度为100～120℃，混炼或塑炼时间为5～10min；加入硫化促进剂和硫化剂后混炼温度为70～90℃，混炼时间为3～6min。8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，加入硫化促进剂和硫化剂前混炼温度为80～110℃，混炼时间为10～15min；加入硫化促进剂和硫化剂后混炼温度为20～35℃，混炼时间为3～5min；预压温度为80～90℃，预压时间为10～15min，预压压力为10～15mpa；冷压温度为20～40℃，冷压时间为10～15min，冷压压力为10～15mpa。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，硫化温度为150～170℃，硫化压力为10～15mpa，硫化时间为15～40min。10.一种如权利要求1-5任一所述的抗结冰防粘附的橡胶复合材料或由权利要求6-9任一所述的方法制备的抗结冰防粘附的橡胶复合材料在橡胶输送带中的应用。

技术总结
本发明公开了一种抗结冰防粘附的橡胶复合材料及其制备方法和应用。所述抗结冰防粘附的橡胶复合材料是由杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化后制备得到；所述杜仲胶复合材料是由包括杜仲橡胶、生胶、硫化剂和硫化促进剂在内的组分制备得到；所述混炼橡胶是由包括生胶、硫化活性剂、硫化剂、硫化促进剂、增塑剂和防老剂在内的组分制备得到；所述杜仲胶复合材料和混炼橡胶贴合硫化前的厚度比为1：(1～20)；所述杜仲胶复合材料贴合硫化前的厚度为1～3mm。本发明的抗结冰防粘附的橡胶复合材料通过在混炼橡胶表面覆盖一层杜仲胶复合材料，能明显降低材料在橡胶表面的粘附力，减少橡胶表面积冰，提高材料表面的防粘附性能。提高材料表面的防粘附性能。提高材料表面的防粘附性能。


技术研发人员：王文才 田曾源 李凯庆 田明 张立群
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2023/10/8