一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种SBS复合材料，具体涉及一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料，按重量份计，包含以下组分：包含以下组份：SBS 50～70份，天然橡胶20～30份，改性剑麻纤维5～10份，精胺‑NO 0.01～0.05份，柠檬酸0.01～0.03份,二苯基甲烷二异氰酸酯2～5份，N,N‑二甲基苯胺0.01～0.05份，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，炭黑3～7份，氧化镁2～5份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1份。本发明专利技术还提供了上述SBS复合材料的制备方法。本发明专利技术方法制备的SBS复合材料具有耐摩擦、抗冲击性能优良等特点。

High abrasion resistant sisal fiber modified SBS composite material and preparation method thereof

The invention relates to a SBS composite material, in particular to a SBS composite material with high wear resistance of sisal fiber modified by weight, comprising the following components: comprises the following components: SBS 50 ~ 70, 20 ~ 30 natural rubber, modified sisal fiber from 5 to 10, spermine NO 0.01 ~ 0.05, 0.01 ~ 0.03 citric acid, two phenyl methane diisocyanate 2 ~ 5, N, N two methyl aniline from 0.01 to 0.05, two from 0.03 to two lauric acid butyl tin 0.07, black 3 ~ 7, Magnesium Oxide 2 to 5, 0.5 to 2 portions of antioxidants. 0.5 to 1 portions of lubricant. The invention also provides a preparation method of the SBS composite material. The SBS composite prepared by the method of the invention has the advantages of friction resistance, excellent impact resistance, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种SBS复合材料改性
，更具体的说，涉及一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料。
技术介绍
剑麻属龙舌兰科，是一种广泛种植的多年生麻类经济植物，取自其叶片的剑麻纤维具有色泽洁白，耐海水腐蚀，质地坚韧，密度小，拉伸强度和模量高，来源广泛，价格低廉，因此，剑麻纤维用于制备高强高模价廉的纤维增强聚合物基复合物具有明显优势。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)是以苯乙烯为单体的嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，具有化学稳定性好，低温性能优异，价格低廉和加工便利等优势，是工业中重要的通用塑料之一，但是其冲击强度不高，易变形，不耐磨等，以至于其应用受到了限制。。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高耐磨剑麻纤维改性的SBS复合材料。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料，按重量份计，其包含以下组份：SBS50～70份，天然橡胶20～30份，改性剑麻纤维5～10份，精胺-NO0.01～0.05份，柠檬酸0.01～0.03份,二苯基甲烷二异氰酸酯2～5份，N,N-二甲基苯胺0.01～0.05份，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，炭黑3～7份，氧化镁2～5份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1份，所述高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)精胺溶于无水乙醇中，加入纳米氧化铝，通入氮气排除空气后，通入高压NO进行反应，旋转蒸发干燥后获得精胺-NO；2)将50～70份SBS与20～30份天然橡胶溶于环己烷中，加入0.01～0.05份精胺-NO，柠檬酸0.01～0.03份，二氧杂环己烷0.1～0.3份，在恒温条件下进行搅拌反应，获得环氧化物；3)将3～7份炭黑与0.5～2份氧化镁混合均匀后，与步骤2)中的环氧化物、5～10份改性剑麻纤维，2～5份二苯基甲烷二异氰酸酯，0.01～0.05份N,N-二甲基苯胺，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，0.5～2份抗氧化剂，0.5～1份润滑剂混合并搅拌均匀，置于密炼机中在氮气的保护下进行密练，冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的SBS复合材料。优选的是，步骤1)中，所述的精胺为0.05～0.1份，纳米氧化铝为0.01～0.05份，氮气通入时间为3～5min后，通入高压NO反应时间为30～60min。优选的是，NO的压力为2～3MPa，旋转蒸发的转速为50～80r/min,温度为50～70℃，真空度大于0.01MPa。优选的是，其特征在于，步骤2)中的恒温的温度为50～60℃，搅拌的转速为50～80r/min。优选的是，改性剑麻纤维的的制备方法为：将剑麻纤维机械破碎为1～3cm，浸泡于氢氧化钠溶液中5～10h，置于高压罐内，进行蒸气爆破处理，冷却，洗涤至中性。优选的是，爆破处理的罐内温度为150～200℃，罐内压强为3～5MPa，保持2～5min，罐内压力释放时间为0.01～0.1s。优选的是，所述的抗氧化剂为质量比为(0.5～1):(1～2):(0.5～1)的对苯二胺、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯与硬酯酰单宁酸酯，所述的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡中的一种或几种。优选的是，密炼机中的密练温度为200～250℃，螺杆转速为50～80r/min，时间为4～7h，密练结束后转移至模具中，在温度为180～200℃，压力为10～15MPa的条件下，保温15～30min。本专利技术的优点：SBS与天然橡胶上的双键被二氧杂环己烷氧化形成的环氧键，具有氧化速度快，氧化效率高的特点；通过精胺-NO提供NO，使二氧杂环己烷有效的转化SBS与天然橡胶结构中的不饱和双键为环氧键，转化率达99.7％以上；柠檬酸与纳米级氧化铝反应生成的水使柠檬酸解离出质子，精胺-NO遇到质子时，快速分解释放出NO，通过加入纳米级氧化铝，能使释放NO的速度更加缓和，避免了NO的溢出，提高了其利用率；纳米氧化镁的比表面积大，分散性好，通过其与炭黑混合，不仅能改善炭黑在SBS与天然橡胶中的分散性，还能起到很好的填充剂、润滑剂的作用，使SBS复合材料的定申应力，拉伸强度，撕裂强度和耐磨性显著提高；通过二苯基甲烷二异氰酸酯交联SBS、天然橡胶及剑麻纤维，具有交联密度高，形成的共价键作用力较强，增强SBS复合材料的耐磨性；剑麻纤维经过氢氧化钠浸泡后再进行蒸气爆破，纤维素含量达99％以上，获得的改性剑麻纤维具有弹性模量大，表面裂纹更多，比表面积提高16％以上；通过加入一定比例的抗氧化剂，能阻断自由基的链式反应，能起到很好的抗氧化作用，延长了SBS复合材料的使用寿命；本专利技术方法制备的SBS复合材料，根据GB/T1689-1998进行阿克隆磨耗试验，阿克隆磨耗量比普通SBS复合材料降低了30％以上。具体实施方式本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。下述实施例用于进一步说明但不限于本专利技术。实施例1一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料，按重量份计，其包含以下组份：SBS50份，天然橡胶20份，改性剑麻纤维5份，精胺-NO0.01份，柠檬酸0.01份，二苯基甲烷二异氰酸酯2份，N,N-二甲基苯胺0.01份，二月桂酸二丁基锡0.03份，炭黑3份，氧化镁2份，抗氧化剂0.5份，润滑剂0.5份，所述高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)精胺溶于无水乙醇中，加入纳米氧化铝，通入氮气排除空气后，通入高压NO进行反应，旋转蒸发干燥后获得精胺-NO；2)将50份SBS与20份天然橡胶溶于环己烷中，加入0.01份精胺-NO，柠檬酸0.01份，二氧杂环己烷0.1份，在恒温条件下进行搅拌反应，获得环氧化物；3)将3份粒径为10～20nm的炭黑与0.5份粒径为20～40nm的氧化镁混合均匀后，与步骤2)中的环氧化物、5份改性剑麻纤维，2份二苯基甲烷二异氰酸酯，0.01份N,N-二甲基苯胺，0.07份二月桂酸二丁基锡，0.5份抗氧化剂，0.5份润滑剂混合并搅拌均匀，置于密炼机中在氮气的保护下进行密练，冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的SBS复合材料。SBS与天然橡胶上的双键被二氧杂环己烷氧化形成的环氧键，具有氧化速度快，氧化效率高的特点；通过精胺-NO提供NO，使二氧杂环己烷有效的转化SBS与天然橡胶结构中的不饱和双键为环氧键，转化率达99.7％以上；柠檬酸与氧化铝反应生成的水使柠檬酸解离出质子，精胺-NO遇到质子时，快速分解释放出NO，通过加入纳米级氧化铝，能使释放NO的速度更加缓和，避免了NO的溢出，提高了其利用率；纳米氧化镁的比表面积大，分散性好，并具有较强的吸附性能，通过其与炭黑混合，不仅能改善炭黑在SBS与天然橡胶中的分散性，还能起到很好的填充剂、润滑剂的作用，使SBS复合材料的定申应力，拉伸强度，撕裂强度和耐磨性显著提高；N,N-二甲基苯胺可以催化二苯基甲烷二异氰酸酯与SBS、天然橡胶上形成的环氧键反应，二月桂酸二丁基锡可以催化二苯基甲烷二异氰酸酯与剑麻纤维、炭黑上的羟基反应，形成作用力较强的共价键，增强了SBS复合材料的耐磨性；剑麻纤维经过氢氧化钠浸泡后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料，其特征在于，包括按重量份计，包含以下组份：SBS 50～70份，天然橡胶20～30份，改性剑麻纤维5～10份，精胺‑NO 0.01～0.05份，柠檬酸0.01～0.03份,二苯基甲烷二异氰酸酯2～5份，N,N‑二甲基苯胺0.01～0.05份，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，炭黑3～7份，氧化镁2～5份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1份，所述高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)精胺溶于无水乙醇中，加入纳米氧化铝，通入氮气排除空气后，通入高压NO进行反应，旋转蒸发干燥后获得精胺‑NO；2)将50～70份SBS与20～30份天然橡胶溶于环己烷中，加入0.01～0.05份精胺‑NO，柠檬酸0.01～0.03份，二氧杂环己烷0.1～0.3份，在恒温条件下进行搅拌反应，获得环氧化物；3)将3～7份炭黑与0.5～2份氧化镁混合均匀后，与步骤2)中的环氧化物、5～10份改性剑麻纤维，2～5份二苯基甲烷二异氰酸酯，0.01～0.05份N,N‑二甲基苯胺，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，0.5～2份抗氧化剂，0.5～1份润滑剂混合并搅拌均匀，置于密炼机中在氮气的保护下进行密练，冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的SBS复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料，其特征在于，包括按重量份计，包含以下组份：SBS50～70份，天然橡胶20～30份，改性剑麻纤维5～10份，精胺-NO0.01～0.05份，柠檬酸0.01～0.03份,二苯基甲烷二异氰酸酯2～5份，N,N-二甲基苯胺0.01～0.05份，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，炭黑3～7份，氧化镁2～5份，抗氧化剂0.5～2份，润滑剂0.5～1份，所述高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)精胺溶于无水乙醇中，加入纳米氧化铝，通入氮气排除空气后，通入高压NO进行反应，旋转蒸发干燥后获得精胺-NO；2)将50～70份SBS与20～30份天然橡胶溶于环己烷中，加入0.01～0.05份精胺-NO，柠檬酸0.01～0.03份，二氧杂环己烷0.1～0.3份，在恒温条件下进行搅拌反应，获得环氧化物；3)将3～7份炭黑与0.5～2份氧化镁混合均匀后，与步骤2)中的环氧化物、5～10份改性剑麻纤维，2～5份二苯基甲烷二异氰酸酯，0.01～0.05份N,N-二甲基苯胺，二月桂酸二丁基锡0.03～0.07份，0.5～2份抗氧化剂，0.5～1份润滑剂混合并搅拌均匀，置于密炼机中在氮气的保护下进行密练，冷却后经切粒机造粒，烘干，获得高耐热剑麻纤维改性的SBS复合材料。2.根据权利要求1所述的高耐磨剑麻纤维改性SBS复合材料，其特征在于，步骤1)中，所述的精胺为0.05～0.1份，纳米氧化铝为0.01～0.05份，氮气通入时间为3～5min后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钰馨，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西,45