本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚合物／層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料由于具有優(yōu)異的力學(xué)和阻燃性能引起了人們的研究興趣。目前最有應(yīng)用價值的層狀硅酸鹽是蒙脫土，但由于蒙脫土是親水性的，與大多數(shù)聚合物相容性差，人們常常采用烷基季銨鹽或其他有機(jī)陽離子對蒙脫土進(jìn)行有機(jī)改性，并使層間距擴(kuò)大到允許聚合物分子鏈插入的程度，從而制備出綜合性能優(yōu)異的插層型納米復(fù)合材料。
氯丁橡膠具有較高的力學(xué)性能，較好的耐疲勞性、彈性及耐油性，但其在耐低溫性、耐老化性等方面還存在著不足，采用讓蒙脫土片層均勻分散在氯丁橡膠中的方法改性氯丁橡膠，可以提高其力學(xué)性能、耐低溫性、抗靜電性等，并且可以增強(qiáng)其阻燃性及阻隔性，以更好地適應(yīng)市場的需求，從而進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。
超聲波是指頻率大丁20KHz的一種機(jī)械波，能夠使溶劑和溶質(zhì)之間產(chǎn)生聲波空化作用，從而使固體樣品分散，增大接觸面積。本研究運(yùn)用超聲波技術(shù)，以十六烷基三甲基溴化銨為插層劑，對鈉基蒙脫土進(jìn)行有機(jī)改性，并制備了氯丁橡膠／有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提出一種氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）有機(jī)蒙脫土的制備
將提純后的鈉基蒙脫土在蒸餾水中配成5~10％的水溶液，均勻分散0.5~1.0h，配置插層劑溶液，倒入蒙脫土的分散液中，控制溫度在80~100℃，將分散液分成兩部分，一部分先超聲波作用40~60min，另一部分無超聲波作用，然后再攪拌24h，所得到的絮狀物經(jīng)過濾，用水洗至濾液無溴離子，干燥22~24h，粉碎后得到有機(jī)改性蒙脫土；
（2）復(fù)合材料的制備
氯丁橡膠配方：CRl00份，硫磺2份，氧化鋅8份，氧化鎂4份，硬脂酸1份，炭黑45份，促進(jìn)劑CZ0.8份，增塑劑2份，變壓器油8份，防焦劑0.1份，促進(jìn)劑TMTD 0.5份，填料8份，蒙脫土；
首先將塑煉膠薄通，依次加入上述助劑，調(diào)節(jié)輥距3mm下片，并停放24h；之后將產(chǎn)品進(jìn)行硫化，硫化膠通過沖片機(jī)獲得氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料。
所述的插層劑為十六烷基三甲基溴化銨。
所述的薄通采用開煉機(jī)，輥筒溫度在50～60℃，時間25~30min。
所述的硫化在平板硫化機(jī)上完成，溫度為150~180℃，壓力為12~15MPa 。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明采用超聲波技術(shù)制備了有機(jī)改性蒙脫土，其層間距為3.33nm；有機(jī)改性蒙脫土在有機(jī)介質(zhì)中表現(xiàn)出很好的分散性，說明蒙脫土經(jīng)有機(jī)改性后其層間由親水疏油性變?yōu)橛H油疏水性，增強(qiáng)了與有機(jī)物的相容性。
具體實施方式
氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
實施例1
（1）有機(jī)蒙脫土的制備
將提純后的鈉基蒙脫土在蒸餾水中配成5％的水溶液，均勻分散0.5h，配置插層劑溶液，倒入蒙脫土的分散液中，控制溫度在80℃，將分散液分成兩部分，一部分先超聲波作用40min，另一部分無超聲波作用，然后再攪拌24h，所得到的絮狀物經(jīng)過濾，用水洗至濾液無溴離子，干燥22h，粉碎后得到有機(jī)改性蒙脫土；
（2）復(fù)合材料的制備
氯丁橡膠配方：CRl00份，硫磺2份，氧化鋅8份，氧化鎂4份，硬脂酸1份，炭黑45份，促進(jìn)劑CZ0.8份，增塑劑2份，變壓器油8份，防焦劑0.1份，促進(jìn)劑TMTD 0.5份，填料8份，蒙脫土；
首先將塑煉膠薄通，依次加入上述助劑，調(diào)節(jié)輥距3mm下片，并停放24h；之后將產(chǎn)品進(jìn)行硫化，硫化膠通過沖片機(jī)獲得氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料。
其中，所述的插層劑為十六烷基三甲基溴化銨。所述的薄通采用開煉機(jī)，輥筒溫度在50～60℃，時間25~30min。所述的硫化在平板硫化機(jī)上完成，溫度為150~180℃，壓力為12~15MPa 。
實施例2
實施例2在實施例1氯丁橡膠配方以及插層劑不變的情況下進(jìn)行
（1）有機(jī)蒙脫土的制備
將提純后的鈉基蒙脫土在蒸餾水中配成10％的水溶液，均勻分散1.0h，配置插層劑溶液，倒入蒙脫土的分散液中，控制溫度在100℃，將分散液分成兩部分，一部分先超聲波作用60min，另一部分無超聲波作用，然后再攪拌24h，所得到的絮狀物經(jīng)過濾，用水洗至濾液無溴離子，干燥24h，粉碎后得到有機(jī)改性蒙脫土；
（2）復(fù)合材料的制備
首先將塑煉膠薄通，依次加入上述助劑，調(diào)節(jié)輥距3mm下片，并停放24h；之后將產(chǎn)品進(jìn)行硫化，硫化膠通過沖片機(jī)獲得氯丁橡膠和有機(jī)改性蒙脫土納米復(fù)合材料。
其中，所述的薄通采用開煉機(jī)，輥筒溫度在60℃，時間30min。所述的硫化在平板硫化機(jī)上完成，溫度為180℃，壓力為15MPa 。