一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的：羥基錫酸鋅3?4、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、對氨基苯磺酸7?9、苯乙烯30?40、過硫酸鉀0.1?0.2、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、硅酸鎂鋁3?5、十溴聯(lián)苯醚2?3、聚氨基甲酸酯1?3、磷酸二氫鋁3?5、滑石粉10?12、三鹽基硫酸鉛0.1?0.2、雙癸基二甲基溴化銨1.7?2、硫磺0.8?1、促進(jìn)劑CPB1?2、防老劑D1?2。本發(fā)明加入了羥基錫酸鋅、滑石粉、十溴聯(lián)苯醚、硅酸鎂鋁等多種助劑，有效的提高了成品膠料的防火性，提高了安全性能。
【專利說明】
一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及印刷膠輥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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，掀起了對氧化石墨烯應(yīng)用研究的熱潮。
[0003]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。

【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，提供一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的:
輕基錫酸鋅3_4、氧化石墨稀10_14、N-輕基琥泊酰亞胺6_7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10-12、對氨基苯磺酸7-9、苯乙烯30-40、過硫酸鉀0.1-0.2、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、硅酸鎂鋁3-5、十溴聯(lián)苯醚2-3、聚氨基甲酸酯1-3、磷酸二氫鋁3-5、滑石粉10-12、三鹽基硫酸鉛0.Ι-Ο.2 、 雙癸基二甲基溴化銨1.7-2、硫磺0.8-1、促進(jìn)劑CPB1-2、防老劑D1-2。
[0006]—種所述的防火型印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述磷酸二氫鋁加入到其重量7-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入氧化石墨烯，在80-90 0C下保溫攪拌至水干，得磷酸氧化石墨??；
(2)將磷酸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，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23-24小時，用水洗滌3-4次，再次超聲10-15分鐘，得磺化石墨??；
(3)取上述雙癸基二甲基溴化銨重量的50-60%，加入到其重量50-60倍的去離子水中，攪拌均勻，加入羥基錫酸鋅，在70-80°C下保溫攪拌10-15分鐘，得防火乳液；
(4 )將磺化石墨稀、防火乳液、苯乙烯混合，攪拌均勻，加入混合料重量43-37%的去離子水，超聲10-15分鐘，得磺化乳液；
(5 )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 °C下保溫攪拌20-30分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡1-2小時，得稀土改性碳纖維溶液；
(6 )將上述硅酸鎂鋁、十溴聯(lián)苯醚混合，球磨均勻，加入到上述稀土改性碳纖維溶液中，加入剩余的雙癸基二甲基溴化銨，攪拌均勻，得稀土改性防火纖維乳液；
(7)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°C保溫攪拌5-6小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性防火纖維乳液，超聲處理10-15分鐘，抽濾，除去濾液，在60-70°C下真空干燥2-3小時，得聚合物改性復(fù)合填料；
(8)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°C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°C以下，投入開煉機(jī)內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。
[0007]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O-?；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核后，溶解在水相中的苯乙烯單體源源不斷地擴(kuò)散到初級核中參與進(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，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)滑動頻率的影響小。稀土元素可以與碳纖維表面的C、0、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，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。
[0008]本發(fā)明加入了羥基錫酸鋅、滑石粉、十溴聯(lián)苯醚、硅酸鎂鋁等多種助劑，有效的提高了成品膠料的防火性，提高了安全性能。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料，它是由下述重量份的原料組成的:
羥基錫酸鋅3、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、對氨基苯磺酸7、苯乙烯30、過硫酸鉀0.1、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、硅酸鎂鋁3、十溴聯(lián)苯醚2、聚氨基甲酸酯1、磷酸二氫鋁3、滑石粉10、三鹽基硫酸鉛0.1、雙癸基二甲基溴化銨1.7、硫磺0.8、促進(jìn)劑CPBl、防老劑Dl。
[0010]—種所述的防火型印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述磷酸二氫鋁加入到其重量7倍去離子水中，攪拌均勻，加入氧化石墨烯，在800C下保溫攪拌至水干，得磷酸氧化石墨??；
(2)將磷酸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I乙基(3 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N輕基琥珀酰亞胺，攪拌混合1.7小時，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23小時，用水洗滌3次，再次超聲10分鐘，得磺化石墨?。?br> (3)取上述雙癸基二甲基溴化銨重量的50%，加入到其重量50倍的去離子水中，攪拌均勻，加入羥基錫酸鋅，在70 V下保溫攪拌10分鐘，得防火乳液；
(4)將磺化石墨稀、防火乳液、苯乙烯混合，攪拌均勻，加入混合料重量43%的去離子水，超聲10分鐘，得磺化乳液；
(5 )將上述乙二胺四乙酸加入到20%的氨水中，加入氯化鑭，60 0C下保溫攪拌20分鐘，加入碳纖維，保溫浸泡I小時，得稀土改性碳纖維溶液；
(6 )將上述硅酸鎂鋁、十溴聯(lián)苯醚混合，球磨均勻，加入到上述稀土改性碳纖維溶液中，加入剩余的雙癸基二甲基溴化銨，攪拌均勻，得稀土改性防火纖維乳液；
(7)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°C保溫攪拌5小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性防火纖維乳液，超聲處理10分鐘，抽濾，除去濾液，在60°C下真空干燥2小時，得聚合物改性復(fù)合填料；
(8)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°C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°C以下，投入開煉機(jī)內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3遍，即得。
[0011]性能測試:
拉伸強(qiáng)度:14.9Mpa;
斷裂伸長率:431.4%;
70 0C X 22h X 20%壓縮永久變形:16.3%;
70 0C X 70h熱空氣老化試驗(yàn):
扯斷強(qiáng)度降低率:5.8%、斷裂伸長率降低率:8.7%。
【主權(quán)項】
1.一種防火型印刷膠輥的包覆膠膠料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 輕基錫酸鋅3_4、氧化石墨稀10-14、N-輕基琥泊酰亞胺6_7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽10-12、對氨基苯磺酸7-9、苯乙烯30-40、過硫酸鉀0.1-0.2、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、硅酸鎂鋁3-5、十溴聯(lián)苯醚2-3、聚氨基甲酸酯1-3、磷酸二氫鋁3-5、滑石粉10-12、三鹽基硫酸鉛0.Ι-Ο.2 、 雙癸基二甲基溴化銨1.7-2、硫磺0.8-1、促進(jìn)劑CPB1-2、防老劑D1-2。2.—種如權(quán)利要求1所述的防火型印刷膠輥的包覆膠膠料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將上述磷酸二氫鋁加入到其重量7-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入氧化石墨烯，在80-90 0C下保溫攪拌至水干，得磷酸氧化石墨?。?2)將磷酸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，加入對氨基苯磺酸，室溫下攪拌反應(yīng)23-24小時，用水洗滌3-4次，再次超聲10-15分鐘，得磺化石墨?。? (3)取上述雙癸基二甲基溴化銨重量的50-60%，加入到其重量50-60倍的去離子水中，攪拌均勻，加入羥基錫酸鋅，在70-80°C下保溫攪拌10-15分鐘，得防火乳液； (4)將磺化石墨稀、防火乳液、苯乙烯混合，攪拌均勻，加入混合料重量43-37%的去離子水，超聲10-15分鐘，得磺化乳液； (5)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°C下保溫攪拌SO-SO 分鐘 ，加入碳纖維 ，保溫浸泡 1-2 小時 ，得稀土改性碳纖維溶液； (6)將上述硅酸鎂鋁、十溴聯(lián)苯醚混合，球磨均勻，加入到上述稀土改性碳纖維溶液中，加入剩余的雙癸基二甲基溴化銨，攪拌均勻，得稀土改性防火纖維乳液； (7)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°C保溫攪拌5-6小時，冷卻到室溫，加入上述稀土改性防火纖維乳液，超聲處理10-15分鐘，抽濾，除去濾液，在60-70°C下真空干燥2-3小時，得聚合物改性復(fù)合填料； (8)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°C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°C以下，投入開煉機(jī)內(nèi)，加入剩余各原料，薄通3-5遍，即得。
【文檔編號】C08K5/06GK106009080SQ201610585557
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】周正紅
【申請人】銅陵宏正網(wǎng)絡(luò)科技有限公司