本發(fā)明屬于硫化膠材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著橡膠工業(yè)的飛速發(fā)展，橡膠復(fù)合材料綜合橡膠的高彈性和金屬的高強(qiáng)度等特性，廣泛應(yīng)用于石油化工、建筑、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域，其中橡膠與金屬膠粘劑的品質(zhì)是復(fù)合材料成功的關(guān)鍵，隨著復(fù)合制品種類的增多及應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，對(duì)粘合技術(shù)的要求越來越苛刻。

石墨烯作為一種新型的功能性材料，具有極高的強(qiáng)度，優(yōu)良的導(dǎo)電性能，而且還具有良好的導(dǎo)熱性。當(dāng)前，石墨烯/聚合物復(fù)合材料已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，石墨烯作為納米增強(qiáng)組分，少量添加可以使聚合物的電學(xué)性能、導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能、熱性能以及氣體阻隔性能得到大幅提高。此外，石墨烯僅具有分子級(jí)厚度，其兩個(gè)基面均可吸附其它材料，因此以其作為催化劑載體具有其他納米材料無法比擬的優(yōu)勢。

熱塑性硫化膠不僅具有類似傳統(tǒng)硫化橡膠的力學(xué)特征，而且具有熱塑性材料的成型特征，在聚合物共混及復(fù)合材料領(lǐng)域中占有重要的地位，目前已在汽車、建筑、醫(yī)療器械等領(lǐng)域得以應(yīng)用。目前商業(yè)化的PP/EPDM 共混型熱塑性硫化膠，具有高強(qiáng)度、使用溫度范圍寬、耐油、加工流動(dòng)性好等特點(diǎn)，但由于PP 分子中存在大量的具有不穩(wěn)定性的叔碳?xì)湓?，使其穩(wěn)定性較差、抗UV 老化性不佳，一般需要添加抗氧劑、紫外線吸收劑等助劑來提高其穩(wěn)定性和抗UV 老化性；另一方面，PP/EPDM 共混型熱塑性硫化膠的硬度偏高，為了降低硬度，通常需要在熱塑性硫化膠中大量充填軟化劑，但存在著軟化劑小分子遷移析出的隱患。因此，如何研發(fā)一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法，使其其具有拉伸強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度高、耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）制石墨烯載體：在氮?dú)猸h(huán)境下將真空干燥后的石墨烯加入聚合燒瓶，常溫下真空處理2-3h，經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q3次后在50-60℃條件下進(jìn)行恒溫水浴，加入丙酮溶劑，攪拌45-50min后，加入混合物3-5%由四氯化鈦和氯化鎂按照摩爾比1:1組成的預(yù)處理介質(zhì)，在40-60℃條件下恒溫?cái)嚢?-5h；

（2）制聚合催化劑：在氮?dú)猸h(huán)境下將石墨烯載體加入經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q三遍后密封的球磨罐，注入石墨烯載體8-12%的鋁化物，把球磨罐放入高能球磨機(jī)中，控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，球料比為2：1研磨時(shí)間為5-6h；

（3）制混煉膠：按照重量比15:3: 0.2取EVA 樹脂、聚合催化劑和交聯(lián)劑TAIC，在30℃的雙輥開煉機(jī)上，攪拌均勻制成混煉膠；

（4）制粘接劑：向混煉膠中添加20-30%的由重量比2：5：20促進(jìn)劑、潤濕分散劑和混合溶劑組成的混合物，用平板硫化機(jī)在165℃溫度下預(yù)熱8-10min，在剪切力場作用下動(dòng)態(tài)硫化12-15min。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中鋁化物三異丁基鋁和甲基鋁氧烷按照重量比2:3組成的混合物。

進(jìn)一步的，所述步驟（4）中混合溶劑為環(huán)氧己烷和乙醚按照重量比2:5組成的混合物。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的聚合催化劑為黑色粉末狀，流動(dòng)性較好，內(nèi)含片層石墨烯載體、鋁化物和適量無水氯化鎂載體，催化劑活性中心穩(wěn)定分布于無水氯化鎂表面晶體缺陷處、石墨烯表面羥基處，利于納米顆粒分散的效果；采用EVA 樹脂、聚合催化劑和交聯(lián)劑TAIC的共混體系作為混煉膠的成分，均具有優(yōu)良的抗UV 老化性，扯斷伸長率大于100%，定伸永久變形低于50%；通過添加促進(jìn)劑、潤濕分散劑等成分，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬基材和橡膠基材的粘接強(qiáng)度與90°剝離強(qiáng)度的增強(qiáng)，其極大地?cái)U(kuò)展了橡膠金屬熱硫化膠粘劑的應(yīng)用范圍。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）制石墨烯載體：在氮?dú)猸h(huán)境下將真空干燥后的石墨烯加入聚合燒瓶，常溫下真空處理2h，經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q3次后在50℃條件下進(jìn)行恒溫水浴，加入丙酮溶劑，攪拌45min后，加入混合物3%由四氯化鈦和氯化鎂按照摩爾比1:1組成的預(yù)處理介質(zhì)，在40℃條件下恒溫?cái)嚢?h；

（2）制聚合催化劑：在氮?dú)猸h(huán)境下將石墨烯載體加入經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q三遍后密封的球磨罐，注入石墨烯載體8%的由三異丁基鋁和甲基鋁氧烷按照重量比2:3組成的鋁化物，把球磨罐放入高能球磨機(jī)中，控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，球料比為2：1研磨時(shí)間為5h；

（3）制混煉膠：按照重量比15:3: 0.2取EVA 樹脂、聚合催化劑和交聯(lián)劑TAIC，在30℃的雙輥開煉機(jī)上，攪拌均勻制成混煉膠；

（4）制粘接劑：向混煉膠中添加20%的由重量比2：5：20促進(jìn)劑、潤濕分散劑和由環(huán)氧己烷和乙醚按照重量比2:5組成的混合溶劑組成的混合物，用平板硫化機(jī)在165℃溫度下預(yù)熱8min，在剪切力場作用下動(dòng)態(tài)硫化12min。

實(shí)施例2

一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）制石墨烯載體：在氮?dú)猸h(huán)境下將真空干燥后的石墨烯加入聚合燒瓶，常溫下真空處理2.5h，經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q3次后在55℃條件下進(jìn)行恒溫水浴，加入丙酮溶劑，攪拌48min后，加入混合物4%由四氯化鈦和氯化鎂按照摩爾比1:1組成的預(yù)處理介質(zhì)，在50℃條件下恒溫?cái)嚢?h；

（2）制聚合催化劑：在氮?dú)猸h(huán)境下將石墨烯載體加入經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q三遍后密封的球磨罐，注入石墨烯載體10%的由三異丁基鋁和甲基鋁氧烷按照重量比2:3組成的鋁化物，把球磨罐放入高能球磨機(jī)中，控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，球料比為2：1研磨時(shí)間為5.5h；

（3）制混煉膠：按照重量比15:3: 0.2取EVA 樹脂、聚合催化劑和交聯(lián)劑TAIC，在30℃的雙輥開煉機(jī)上，攪拌均勻制成混煉膠；

（4）制粘接劑：向混煉膠中添加25%的由重量比2：5：20促進(jìn)劑、潤濕分散劑和由環(huán)氧己烷和乙醚按照重量比2:5組成的混合溶劑組成的混合物，用平板硫化機(jī)在165℃溫度下預(yù)熱9min，在剪切力場作用下動(dòng)態(tài)硫化13min。

實(shí)施例3

一種抗UV老化性硫化膠粘接劑的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）制石墨烯載體：在氮?dú)猸h(huán)境下將真空干燥后的石墨烯加入聚合燒瓶，常溫下真空處理3h，經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q3次后在60℃條件下進(jìn)行恒溫水浴，加入丙酮溶劑，攪拌50min后，加入混合物5%由四氯化鈦和氯化鎂按照摩爾比1:1組成的預(yù)處理介質(zhì)，在60℃條件下恒溫?cái)嚢?h；

（2）制聚合催化劑：在氮?dú)猸h(huán)境下將石墨烯載體加入經(jīng)高純氮?dú)庵脫Q三遍后密封的球磨罐，注入石墨烯載體12%的由三異丁基鋁和甲基鋁氧烷按照重量比2:3組成的鋁化物，把球磨罐放入高能球磨機(jī)中，控制球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，球料比為2：1研磨時(shí)間為6h；

（3）制混煉膠：按照重量比15:3: 0.2取EVA 樹脂、聚合催化劑和交聯(lián)劑TAIC，在30℃的雙輥開煉機(jī)上，攪拌均勻制成混煉膠；

（4）制粘接劑：向混煉膠中添加30%的由重量比2：5：20促進(jìn)劑、潤濕分散劑和由環(huán)氧己烷和乙醚按照重量比2:5組成的混合溶劑組成的混合物，用平板硫化機(jī)在165℃溫度下預(yù)熱10min，在剪切力場作用下動(dòng)態(tài)硫化12min。

本實(shí)施例的熱硫化膠粘劑的使用方法：

首先將所述熱硫化膠粘劑涂覆于金屬基材表面，隨后將天然橡膠置于所述涂覆了熱硫化膠粘劑涂覆于金屬基材表面，在150℃和模壓15MPa 的條件下進(jìn)行硫化，硫化時(shí)間為20min，使得所述金屬基材與所述天然橡膠通過所述膠粘劑粘合在一起形成橡膠金屬復(fù)合基材。

得到的橡膠金屬復(fù)合基材的粘接強(qiáng)度11.3MPa，90°剝離強(qiáng)度11.4KN/m，硫化橡膠拉伸強(qiáng)度19.6MPa、斷裂延伸率630％、邵式A 硬度33 度。

以上所述并非是對(duì)本發(fā)明的限制，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的前提下，還可以做出若干變化、改型、添加或替換，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。