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一種高阻尼環(huán)保橡膠材料的制作方法

文檔序號(hào):9641566閱讀:515來源:國知局
一種高阻尼環(huán)保橡膠材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及橡膠技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高阻尼環(huán)保橡膠材料。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠材料是一種在大變形下能迅速恢復(fù)形變的高分子材料,它是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一,為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡娜沼?、醫(yī)用提供輕工橡膠產(chǎn)品;為采掘、交通、建筑、機(jī)械、電子等重工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)提供各種橡膠制生產(chǎn)設(shè)備或橡膠部件,應(yīng)用十分廣泛。近年來,橡膠工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)橡膠制品提出了更高的要求,橡膠材料必須向著功能化、精細(xì)化和多元化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的單一橡膠材料已不能完全滿足迅速發(fā)展的使用要求。橡膠屬于彈性體缺乏結(jié)晶能力,分子間作用力小,自由體積大,所以其強(qiáng)度、硬度、耐磨及疲勞等性能不高,所以要對(duì)橡膠經(jīng)過補(bǔ)強(qiáng),提高其性能。橡膠工業(yè)最傳統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)劑一直是炭黑和白炭黑,雖然具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用,但是這兩種補(bǔ)強(qiáng)劑都具有很低的視密度,在向橡膠中添加時(shí),極易產(chǎn)生飛揚(yáng),加工污染性重,同時(shí)加工時(shí)間長,混煉能耗大,且炭黑補(bǔ)強(qiáng)制品為單一的黑色,而且這兩種補(bǔ)強(qiáng)劑很難賦予制品更高的硬度、更好的耐透氣性等等。
[0003]石墨是一種層狀材料,具有優(yōu)良的潤滑性能,在剝離狀態(tài)下?lián)碛蟹浅8叩男螤钕禂?shù),石墨是比強(qiáng)度最高的材料之一,而且擁有獨(dú)特的功能特性,如導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,并且成本低,作為橡膠的增強(qiáng)材料能夠提高其摩擦學(xué)性能,但是由于石墨材料本身的惰性性質(zhì)及其層片間具有的范德華力,直接的加入到橡膠中會(huì)大大降低其機(jī)械性能,降低使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種高阻尼環(huán)保橡膠材料。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高阻尼環(huán)保橡膠材料,由以下重量份的原料制備制成:白油2-3、己二酸二辛酯
2-3、聚乙烯蠟2-3、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3_4、十二烷基硫酸鈉0.7-1、液體丁腈橡膠42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡膠52-60、丁苯橡膠20-25、硫酸鈣8_10、甘油三醋酸酯2-3、煤泥2-3、山梨醇0.1-0.2、淀粉5-6、煤矸石粉13-15、抗氧劑10100.4-1。
[0006]所述一種高阻尼環(huán)保橡膠材料,由下列具體步驟制備制成:
(1)將淀粉、煤矸石粉、煤泥和硫酸鈣混合按照固液比1:2-3-3加入去離子水調(diào)勻,再加入山梨醇在不斷攪拌下加熱至沸騰,待形成黏稠物后,烘干后研磨備用;
(2)將聚丙烯腈加到二甲基亞砜溶液中,進(jìn)行攪拌打漿,濃度控制在16-18%,再加入甲基丙烯酸混合攪拌均勻,將石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥,按照固液比1:5-7加入去離子水,再加入十二烷基硫酸鈉繼續(xù)超聲攪拌均勻,取其上清液加到聚丙烯腈溶液中,室溫下攪拌2-3h,經(jīng)過濾、靜置脫泡、紡絲、碳化得到聚丙烯腈復(fù)合纖維;
(3)將步驟(3)制得復(fù)合纖維短切后和步驟(1)制備的產(chǎn)物、液體丁腈橡膠混合,再加入lwt%的氯化鈣水溶液進(jìn)行絮凝,經(jīng)洗滌并在鼓風(fēng)干燥箱中于50-70° C下干燥24-30h,冷卻后備用; (4)將丁腈橡膠和丁苯橡膠加到密煉機(jī)中,升溫至90-100° C,以100-200r/min的速度密煉3-5min,加入步驟(3)制備的產(chǎn)物、白油和己二酸二辛酯,升溫至120-140° C,以400-600r/min的速度密煉10_15min,再加入其余剩余物質(zhì)以200_400r/min的速度密煉5-7min,薄通4_6次,得到橡膠材料。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用具有比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱、導(dǎo)電和減磨性能好的石墨作為增強(qiáng)材料,因直接加到橡膠中會(huì)大大降低機(jī)械性能,降低使用壽命,本發(fā)明將石墨加到聚丙烯腈的紡絲液中,通過紡絲、氧化、炭化的方式得到石墨負(fù)載的聚丙烯腈碳纖維,通過液體丁腈橡膠吸附附著在其表面,防止了過度的聚集,然后共混共沉得到橡膠母粒,再和生膠混煉得到的橡膠材料具有優(yōu)良的強(qiáng)度、抗疲勞性、導(dǎo)熱、減磨、耐腐蝕等特性,添加的經(jīng)處理的煤矸石粉、煤泥和硫酸鈣能夠有效的增強(qiáng)橡膠的強(qiáng)度、阻燃、耐磨、耐老化等性能,本發(fā)明的配方及工藝簡單,生產(chǎn)成本低,高阻尼、高耐磨、耐高低溫性能好,使用的原料廢物利用,節(jié)能環(huán)保,值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種高阻尼環(huán)保橡膠材料,由以下重量份(公斤)的原料制備制成:白油2、己二酸二辛酯2、聚乙烯蠟2、聚丙烯腈24、石墨12、粉煤灰微珠3、十二烷基硫酸鈉0.7、液體丁腈橡膠42、甲基丙烯酸0.6、丁腈橡膠52、丁苯橡膠20、硫酸鈣8、甘油三醋酸酯2、煤泥2、山梨醇0.1、淀粉5、煤矸石粉13、抗氧劑10100.4。
[0009]所述一種高阻尼環(huán)保橡膠材料,由下列具體步驟制備制成:
(1)將淀粉、煤矸石粉、煤泥和硫酸鈣混合按照固液比1:2加入去離子水調(diào)勻,再加入山梨醇在不斷攪拌下加熱至沸騰,待形成黏稠物后,烘干后研磨備用;
(2)將聚丙烯腈加到二甲基亞砜溶液中,進(jìn)行攪拌打漿,濃度控制在16%,再加入甲基丙烯酸混合攪拌均勻,將石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥,按照固液比1:5加入去離子水,再加入十二烷基硫酸鈉繼續(xù)超聲攪拌均勻,取其上清液加到聚丙烯腈溶液中,室溫下攪拌2h,經(jīng)過濾、靜置脫泡、紡絲、碳化得到聚丙烯腈復(fù)合纖維;
(3)將步驟(3)制得復(fù)合纖維短切后和步驟(1)制備的產(chǎn)物、液體丁腈橡膠混合,再加入lwt%的氯化鈣水溶液進(jìn)行絮凝,經(jīng)洗滌并在鼓風(fēng)干燥箱中于50 ° C下干燥24h,冷卻后備用;
(4)將丁腈橡膠和丁苯橡膠加到密煉機(jī)中,升溫至90°C,以lOOr/min的速度密煉3min,加入步驟(3)制備的產(chǎn)物、白油和己二酸二辛酯,升溫至120° C,以400r/min的速度密煉lOmin,再加入其余剩余物質(zhì)以200r/min的速度密煉5min,薄通4次,得到橡膠材料。
[0010]按照實(shí)施例制備的橡膠材料對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果如下:
硬度(A):52,拉伸強(qiáng)度(MPa):3.6,100%定伸應(yīng)力(MPa):1.3,斷裂伸長率(%):463,扯斷永久變形(%):6,撕裂強(qiáng)度(KN/m):33.3,摩擦系數(shù):0.8,體積磨損量(mm3):6.5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高阻尼環(huán)保橡膠材料,其特征在于,由以下重量份的原料制備制成:白油2-3、己二酸二辛酯2-3、聚乙烯蠟2-3、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸鈉0.7-1、液體丁腈橡膠42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡膠52-60、丁苯橡膠20-25、硫酸鈣8-10、甘油三醋酸酯2-3、煤泥2-3、山梨醇0.1-0.2、淀粉5_6、煤矸石粉13-15、抗氧劑10100.4-1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高阻尼環(huán)保橡膠材料,其特征在于,由下列具體步驟制備制成: (1)將淀粉、煤矸石粉、煤泥和硫酸鈣混合按照固液比1:2-3-3加入去離子水調(diào)勻,再加入山梨醇在不斷攪拌下加熱至沸騰,待形成黏稠物后,烘干后研磨備用; (2)將聚丙烯腈加到二甲基亞砜溶液中,進(jìn)行攪拌打漿,濃度控制在16-18%,再加入甲基丙烯酸混合攪拌均勻,將石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥,按照固液比1:5-7加入去離子水,再加入十二烷基硫酸鈉繼續(xù)超聲攪拌均勻,取其上清液加到聚丙烯腈溶液中,室溫下攪拌2-3h,經(jīng)過濾、靜置脫泡、紡絲、碳化得到聚丙烯腈復(fù)合纖維; (3)將步驟(3)制得復(fù)合纖維短切后和步驟(1)制備的產(chǎn)物、液體丁腈橡膠混合,再加入lwt%的氯化鈣水溶液進(jìn)行絮凝,經(jīng)洗滌并在鼓風(fēng)干燥箱中于50-70° C下干燥24-30h,冷卻后備用; (4)將丁腈橡膠和丁苯橡膠加到密煉機(jī)中,升溫至90-100°C,以100-200r/min的速度密煉3-5min,加入步驟(3)制備的產(chǎn)物、白油和己二酸二辛酯,升溫至120-140° C,以400-600r/min的速度密煉10_15min,再加入其余剩余物質(zhì)以200_400r/min的速度密煉5-7min,薄通4_6次,得到橡膠材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高阻尼環(huán)保橡膠材料,由以下重量份的原料制備制成:白油2-3、己二酸二辛酯2-3、聚乙烯蠟2-3、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸鈉0.7-1、液體丁腈橡膠42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡膠52-60、丁苯橡膠20-25、硫酸鈣8-10、甘油三醋酸酯2-3、煤泥2-3、山梨醇0.1-0.2、淀粉5-6、煤矸石粉13-15、抗氧劑10100.4-1;本發(fā)明的配方及工藝簡單,生產(chǎn)成本低,高阻尼、高耐磨、耐高低溫性能好,使用的原料廢物利用,節(jié)能環(huán)保,值得推廣。
【IPC分類】C08L9/02, C08K3/04, C08L3/02, C08K5/134, D01F1/10, C08L9/06, D01F6/54, C08L33/20, C08K3/36, C08K3/30, C08K13/02
【公開號(hào)】CN105400009
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510889022
【發(fā)明人】張慶
【申請(qǐng)人】安徽創(chuàng)奇樂智能游樂設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日
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