本發(fā)明涉及印刷膠輥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種印刷膠輥的包覆膠稀土膠料及其制備方法。

背景技術(shù)：

印刷膠輥是彈性橡膠與金屬輥芯經(jīng)一定工藝加工而成的復(fù)合體,被廣泛地應(yīng)用于各種的印刷工業(yè)中，而目前印刷膠輥的質(zhì)量存在很多的問題，耐磨性不好，經(jīng)常出現(xiàn)磨損、破洞的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了印刷品質(zhì)，因此如何提高印刷膠輥的抗磨性及其力學(xué)性能，就顯得十分必要；

氧化石墨稀原料易得,價(jià)格低廉,是聚合物納米復(fù)合材料的理想填料，近年來，氧化石墨稀/聚合物納米復(fù)合材料的研究是當(dāng)前關(guān)于石墨稀的研究熱點(diǎn)之一，尤其是在制備出了無(wú)支撐的氧化石墨稀紙和石墨稀/聚合物導(dǎo)電納米復(fù)合材料后，掀起了對(duì)氧化石墨烯應(yīng)用研究的熱潮。

目前,隨著制備氧化石墨稀技術(shù)的成熟,人們己合成了各種氧化石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料,常用的聚合物基體有聚苯乙稀，聚甲基丙稀酸甲酯，聚苯胺，聚丙稀酰胺,聚乙稀醇等。然而,人們發(fā)現(xiàn)在制備氧化石墨稀/聚合物復(fù)合物過程中存在的主要問題是氧化石墨稀很容易發(fā)生團(tuán)聚，并在聚合物中分散性不均勾，氧化石墨稀與聚合物的結(jié)合界面狀況不佳，最終導(dǎo)致氧化石墨稀/聚合物復(fù)合材料的綜合性能不高,從而限制了其進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用。為提高氧化石墨稀的加工性能,人們通常采用對(duì)其進(jìn)行功能化改性的方法,并取得了引人注目的研究成果,這為制備石墨烯/聚合物復(fù)合材料提供了一條很好的思路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種印刷膠輥的包覆膠稀土膠料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種印刷膠輥的包覆膠稀土膠料，它是由下述重量份的原料組成的：

甲基丙烯酸十八酯2-3、氧化石墨烯10-14、N-羥基琥珀酰亞胺6-7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10-12、對(duì)氨基苯磺酸7-9、單乙醇胺0.6-1、干酪素1-2、苯乙烯40-50、過硫酸鉀0.2-0.3、氯化鑭0.3-0.4、乙二胺四乙酸2-3、碳纖維1.7-2、20-25%的氨水50-67、天然橡膠100-130、聚乙烯醇4-6、三羥甲基丙烷0.2-0.4、云母粉10-14、順丁烯二酸二丁酯8-10、四甲氧基甲基甘脲0.6-1、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮0.1-0.3、硫磺0.8-1、促進(jìn)劑CZ1-2、防老劑AW1-2。

一種所述的印刷膠輥的包覆膠稀土膠料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述氧化石墨稀加入到其重量50-60倍的N，N-二甲基甲酰胺中，超聲處理20-30分鐘，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7-2小時(shí)，加入對(duì)氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23-24小時(shí)，用水洗滌3-4次，再次超聲10-15分鐘，得磺化石墨稀；

（2）將上述干酪素加入到其重量160-200倍的去離子水中，攪拌均勻，加入1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，在60-70℃下保溫?cái)嚢?-4分鐘，得抑菌液；

（3）將磺化石墨稀、苯乙烯混合，加入上述抑菌液，超聲10-15分鐘，得磺化乳液；

（4）將上述乙二胺四乙酸加入到20-25%的氨水中，加入氯化鑭，60-70℃下保溫?cái)嚢?0-30分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡1-2小時(shí)，得稀土改性碳纖維溶液；

（5）將上述聚乙烯醇、四甲氧基甲基甘脲混合，送入70-80℃的恒溫水浴中，加入三羥甲基丙烷，保溫?cái)嚢?0-30分鐘，出料，趁熱加入甲基丙烯酸十八酯，攪拌至常溫，得預(yù)混料；

（6）在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，70-80℃保溫?cái)嚢?-6小時(shí)，升溫溫度為80-90℃，加入上述預(yù)混料，保溫?cái)嚢?-10分鐘，冷卻至常溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10-15分鐘，抽濾，除去濾液，在60-70℃下真空干燥2-3小時(shí)，得聚合物改性復(fù)合填料；

（7）將上述聚合物改性復(fù)合填料與天然橡膠混合，送入密煉機(jī)中，在65-90℃下密煉40-50s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10-12分鐘，排膠，冷卻至50℃以下，投入開煉機(jī)內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的膠料具有很好的抗磨性：

氧化石墨烯納米片的邊緣含有大量的羧基基團(tuán),在縮合試劑1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽的作用下, 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺首先與羧基反形成可與胺反應(yīng)的0-?；愲逯虚g產(chǎn)物, N-羥基琥珀酰亞胺起到提高其穩(wěn)定性的作用，該中間產(chǎn)物進(jìn)一步與含有伯胺基團(tuán)的對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成酰胺，得到磺化石墨烯，磺化石墨烯呈高度剝離的狀態(tài)均勻地分布在聚苯乙烯微球中，經(jīng)過磺化改性后的氧化石墨稀具有較強(qiáng)的親水性，提高了其水中的分散性，同時(shí)磺酸根離子帶較強(qiáng)的負(fù)電荷，在聚合過程中,可以有效地防止其自身的團(tuán)聚，然后引發(fā)劑(過硫酸鉀)首先通過靜電作用吸附到磺化石墨烯的表面,然后引發(fā)單體在其表面發(fā)生聚合反應(yīng)，當(dāng)沉積許多寡聚物后，疏水性提高，并在水相中發(fā)生團(tuán)聚，而疏水聚合物則相互作用形成初級(jí)核后，溶解在水相中的苯乙烯單體源源不斷地?cái)U(kuò)散到初級(jí)核中參與進(jìn)一步的聚合反應(yīng)，并隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，成長(zhǎng)核直徑不斷增大，石墨稀的覆蓋率下降，穩(wěn)定作用下降，此時(shí)水相中游離的磺化石墨稀在較強(qiáng)的π-π共輒作用下，被吸附到聚苯乙稀表面上，最終形成分散均勻的復(fù)合物；

本發(fā)明的膠料具有很好的力學(xué)性能：

本發(fā)明還加入了稀土纖維，未經(jīng)表面處理的碳纖維由于其表面活性低，難以形成有效的界面粘結(jié)，因此復(fù)合材料力學(xué)性能很差，橡膠基體因摩擦熱作用很容易產(chǎn)生粘著磨損，隨之碳纖維產(chǎn)生松動(dòng)，界面上的裂縫產(chǎn)生應(yīng)力集中，疲勞裂紋生成，容易誘發(fā)復(fù)合材料進(jìn)一步磨損，本發(fā)明采用稀土改性碳纖維于聚合物基體復(fù)合，使得碳纖維與聚合物基體間結(jié)合緊密，在摩擦過程中，碳纖維承擔(dān)起大部分載荷，并且載荷有效地通過界面?zhèn)鬟f到碳纖維，碳纖維有效地起到支撐載荷的作用，復(fù)合材料表面整體承受摩擦載荷，優(yōu)良的界面結(jié)合使其摩擦系數(shù)和磨損量受往復(fù)滑動(dòng)頻率的影響小。稀土元素可以與碳纖維表面的 C、O、N 發(fā)生配位化學(xué)反應(yīng)，并與稀土溶液中的有機(jī)活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)配位鍵合，當(dāng)碳纖維與聚苯乙烯復(fù)合時(shí)，碳纖維表面與聚苯乙烯之間可以形成強(qiáng)的高韌性界面，從而提高了成品橡膠材料的力學(xué)性能。

具體實(shí)施方式

一種印刷膠輥的包覆膠稀土膠料，它是由下述重量份的原料組成的：

甲基丙烯酸十八酯2、氧化石墨烯10、N羥基琥珀酰亞胺6、1乙基(3二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10、對(duì)氨基苯磺酸7、單乙醇胺0.6、干酪素1、苯乙烯40、過硫酸鉀0.2、氯化鑭0.3、乙二胺四乙酸2、碳纖維1.7、20%的氨水50、天然橡膠100、聚乙烯醇4、三羥甲基丙烷0.2、云母粉10、順丁烯二酸二丁酯8、四甲氧基甲基甘脲0.6、1，2苯并異噻唑啉酮0.1、硫磺0.8、促進(jìn)劑CZ1、防老劑AW1。

一種所述的印刷膠輥的包覆膠稀土膠料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將上述氧化石墨稀加入到其重量50倍的N，N二甲基甲酰胺中，超聲處理20分鐘，加入1乙基(3二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N羥基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7小時(shí)，加入對(duì)氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23小時(shí)，用水洗滌3次，再次超聲10分鐘，得磺化石墨??；

（2）將上述干酪素加入到其重量160倍的去離子水中，攪拌均勻，加入1，2苯并異噻唑啉酮，在60℃下保溫?cái)嚢?分鐘，得抑菌液；

（3）將磺化石墨稀、苯乙烯混合，加入上述抑菌液，超聲10分鐘，得磺化乳液；

（4）將上述乙二胺四乙酸加入到20%的氨水中，加入氯化鑭，60℃下保溫?cái)嚢?0分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡1小時(shí)，得稀土改性碳纖維溶液；

（5）將上述聚乙烯醇、四甲氧基甲基甘脲混合，送入70℃的恒溫水浴中，加入三羥甲基丙烷，保溫?cái)嚢?0分鐘，出料，趁熱加入甲基丙烯酸十八酯，攪拌至常溫，得預(yù)混料；

（6）在上述磺化乳液中加入過硫酸鉀，攪拌均勻，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，70℃保溫?cái)嚢?小時(shí)，升溫溫度為80℃，加入上述預(yù)混料，保溫?cái)嚢?分鐘，冷卻至常溫，加入上述稀土改性碳纖維溶液，超聲處理10分鐘，抽濾，除去濾液，在60℃下真空干燥2小時(shí)，得聚合物改性復(fù)合填料；

（7）將上述聚合物改性復(fù)合填料與天然橡膠混合，送入密煉機(jī)中，在65℃下密煉40s，加入除了硫磺以外的各原料，混煉10分鐘，排膠，冷卻至50℃以下，投入開煉機(jī)內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3遍，即得。

性能測(cè)試：

拉伸強(qiáng)度：14.1Mpa；

斷裂伸長(zhǎng)率：433.2%；

70℃×22h×20%壓縮永久變形：16.2%；

70℃×70h熱空氣老化試驗(yàn)：

扯斷強(qiáng)度降低率：5.6%、斷裂伸長(zhǎng)率降低率：8.8%。