一种高韧性不易断裂的橡胶材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高韧性不易断裂的橡胶材料，由以下重量份的原料制备制成：镁强粉10-14、促进剂CZ1-2、三聚氰胺磷酸酯2-3、聚丁二烯10-13、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸钠0.7-1、液体丁腈橡胶42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡胶52-60、丁苯橡胶20-25、瓷土8-10、柠檬酸0.2-0.3、豆蔻油1-2、偏硼酸钡6-8、明胶6-7、聚四氟乙烯4-5、乳酸钠0.2-0.3；本发明专利技术所制备的橡胶材料具有优异的阻燃性能，不易燃烧，同时橡胶拉伸强度高，韧性好，不易断裂，物理机械性能优异，在恶劣环境中使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶
，尤其涉及一种高韧性不易断裂的橡胶材料。
技术介绍
橡胶材料是一种在大变形下能迅速恢复形变的高分子材料，它是国民经济的重要基础产业之一，为人们日常生活中不可或缺的日用、医用提供轻工橡胶产品；为采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件，应用十分广泛。近年来，橡胶工业的迅速发展，对橡胶制品提出了更高的要求，橡胶材料必须向着功能化、精细化和多元化的方向发展。传统的单一橡胶材料已不能完全满足迅速发展的使用要求。橡胶属于弹性体缺乏结晶能力，分子间作用力小，自由体积大，所以其强度、硬度、耐磨及疲劳等性能不高，所以要对橡胶经过补强，提高其性能。橡胶工业最传统的补强剂一直是炭黑和白炭黑，虽然具有一定的补强作用，但是这两种补强剂都具有很低的视密度，在向橡胶中添加时，极易产生飞扬，加工污染性重，同时加工时间长，混炼能耗大，且炭黑补强制品为单一的黑色，而且这两种补强剂很难赋予制品更高的硬度、更好的耐透气性等等。石墨是一种层状材料，具有优良的润滑性能，在剥离状态下拥有非常高的形状系数，石墨是比强度最高的材料之一，而且拥有独特的功能特性，如导电性和导热性等，并且成本低，作为橡胶的增强材料能够提高其摩擦学性能，但是由于石墨材料本身的惰性性质及其层片间具有的范德华力，直接的加入到橡胶中会大大降低其机械性能，降低使用寿命。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高韧性不易断裂的橡胶材料。本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种高韧性不易断裂的橡胶材料，由以下重量份的原料制备制成:镁强粉10-14、促进剂CZ1-2、三聚氰胺磷酸酯2-3、聚丁二烯10-13、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸钠0.7-1、液体丁腈橡胶42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡胶52-60、丁苯橡胶20-25、瓷土 8-10、柠檬酸0.2-0.3、豆蔻油1_2、偏硼酸钡6_8、明胶6_7、聚四氟乙烯4_5、乳酸钠 0.2-0.3。所述一种高韧性不易断裂的橡胶材料，由下列具体步骤制备制成: (1)将明胶、镁强粉、瓷土和偏硼酸钡混合按照固液比1:2-3-3加入去离子调匀，再加入乳酸钠在不断搅拌下加热至沸腾，待形成黏稠物后，烘干后研磨备用； (2)将聚丙烯腈加到二甲基亚砜溶液中，进行搅拌打浆，浓度控制在16-18%，再加入甲基丙烯酸混合搅拌均匀，将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加入去离子水，再加入十二烷基硫酸钠继续超声搅拌均匀，取其上清液加到聚丙烯腈溶液中，室温下搅拌2_3h，经过滤、静置脱泡、纺丝、碳化得到聚丙烯腈复合纤维； (3)将步骤(3)制得复合纤维短切后和步骤(1)制备的产物、液体丁腈橡胶混合，再加入lwt%的氯化钙水溶液进行絮凝，经洗涤并在鼓风干燥箱中于50-70° C下干燥24-30h，冷却后备用; (4)将丁腈橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶加到密炼机中，升温至90-100°C，以100-200r/min的速度密炼3-5min，加入步骤(3)制备的产物、促进剂CZ和三聚氰胺磷酸酯，升温至120-140°C，以400-600r/min的速度密炼10-15min，再加入其余剩余物质以200-400r/min的速度密炼5-7min，薄通4_6次，得到橡胶材料。本专利技术的优点是:本专利技术采用具有比强度高、导热、导电和减磨性能好的石墨作为增强材料，因直接加到橡胶中会大大降低机械性能，降低使用寿命，本专利技术将石墨加到聚丙烯腈的纺丝液中，通过纺丝、氧化、炭化的方式得到石墨负载的聚丙烯腈碳纤维，通过液体丁腈橡胶吸附附着在其表面，防止了过度的聚集，然后共混共沉得到橡胶母粒，再和生胶混炼得到的橡胶材料具有优良的强度、抗疲劳性、导热、减磨、耐腐蚀等特性，添加的经处理的镁强粉、瓷土和偏硼酸钡大大改善了橡胶材料的阻燃、抗粉化、高粘、耐磨和耐水等性能，本专利技术所制备的橡胶材料具有优异的阻燃性能，不易燃烧，同时橡胶拉伸强度高，韧性好，不易断裂，物理机械性能优异，在恶劣环境中使用寿命长。【具体实施方式】—种高韧性不易断裂的橡胶材料，由以下重量份(公斤)的原料制备制成:镁强粉10、促进剂CZ1、三聚氰胺磷酸酯2、聚丁二烯10、聚丙烯腈24、石墨12、粉煤灰微珠3、十二烷基硫酸钠0.7、液体丁腈橡胶42、甲基丙烯酸0.6、丁腈橡胶52、丁苯橡胶20、瓷土 8、柠檬酸0.2、豆蔻油1、偏硼酸钡6、明胶6、聚四氟乙烯4、乳酸钠0.2。所述一种高韧性不易断裂的橡胶材料，由下列具体步骤制备制成: (1)将明胶、镁强粉、瓷土和偏硼酸钡混合按照固液比1:2加入去离子调匀，再加入乳酸钠在不断搅拌下加热至沸腾，待形成黏稠物后，烘干后研磨备用； (2)将聚丙烯腈加到二甲基亚砜溶液中，进行搅拌打浆，浓度控制在16%，再加入甲基丙烯酸混合搅拌均匀，将石墨和粉煤灰微珠在真空干燥箱中干燥，按照固液比1:5加入去离子水，再加入十二烷基硫酸钠继续超声搅拌均匀，取其上清液加到聚丙烯腈溶液中，室温下搅拌2h，经过滤、静置脱泡、纺丝、碳化得到聚丙烯腈复合纤维； (3)将步骤(3)制得复合纤维短切后和步骤(1)制备的产物、液体丁腈橡胶混合，再加入lwt%的氯化钙水溶液进行絮凝，经洗涤并在鼓风干燥箱中于50° C下干燥24h，冷却后备用； (4)将丁腈橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶加到密炼机中，升温至90°C，以lOOr/min的速度密炼3min，加入步骤(3)制备的产物、促进剂CZ和三聚氰胺磷酸酯，升温至120°C，以400r/min的速度密炼lOmin，再加入其余剩余物质以200r/min的速度密炼5min，薄通4次，得到橡胶材料。按照实施例制备的橡胶材料对其进行性能测试，结果如下:硬度(A): 53，拉伸强度(MPa): 3.6，100%定伸应力(MPa): 1.5，断裂伸长率(％): 464，扯断永久变形(％):6，撕裂强度(KN/m):34.8,摩擦系数:0.8，体积磨损量(_3):6.7。【主权项】1.一种高韧性不易断裂的橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成:镁强粉10-14、促进剂CZ1-2、三聚氰胺磷酸酯2-3、聚丁二烯10-13、聚丙烯腈24-27、石墨12-13、粉煤灰微珠3-4、十二烷基硫酸钠0.7-1、液体丁腈橡胶42-55、甲基丙烯酸0.6-1、丁腈橡胶52-60、丁苯橡胶20-25、瓷土8_10、柠檬酸0.2-0.3、豆蔻油1_2、偏硼酸钡6_8、明胶6_7、聚四氟乙烯4-5、乳酸钠0.2-0.3。2.根据权利要求1所述一种高韧性不易断裂的橡胶材料，其特征在于，由下列具体步骤制备制成: (1)将明胶、镁强粉、瓷土和偏硼酸钡混合按照固液比1:2-3-3加入去离子调匀，再加入乳酸钠在不断搅拌下加热至沸腾，待形成黏稠物后，烘干后研磨备用； (2)将聚丙烯腈加到二甲基亚砜溶液中，进行搅拌打浆，浓度控制在16-18%，再加入甲基丙烯酸混合搅拌均匀，将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加入去离子水，再加入十二烷基硫酸钠继续超声搅拌均匀，取其上清液加到聚丙烯腈溶液中，室温下搅拌2_3h，经过滤、静置脱泡、纺丝、碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧性不易断裂的橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备制成：镁强粉10‑14、促进剂CZ1‑2、三聚氰胺磷酸酯2‑3、聚丁二烯10‑13、聚丙烯腈24‑27、石墨12‑13、粉煤灰微珠3‑4、十二烷基硫酸钠0.7‑1、液体丁腈橡胶42‑55、甲基丙烯酸0.6‑1、丁腈橡胶52‑60、丁苯橡胶20‑25、瓷土8‑10、柠檬酸0.2‑0.3、豆蔻油1‑2、偏硼酸钡6‑8、明胶6‑7、聚四氟乙烯4‑5、乳酸钠0.2‑0.3。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，
申请(专利权)人：安徽创奇乐智能游乐设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34