一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维的改性方法技术

本发明专利技术提供一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维的改性方法，包括：将玻璃纤维置于高锰酸钾水溶液中浸泡，得到高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维；将所述高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维置于硅烷偶联剂溶液中浸泡，取出，晾干，高温下反应，得到预处理玻璃纤维；将所述预处理玻璃纤维置于过氧化二苯甲酰天然橡胶甲苯溶液中浸泡，取出，晾干，加热进行接枝反应，即得天然橡胶用改性玻璃纤维。本发明专利技术通过特殊的工艺对玻璃纤维进行一系列的改性，改性后的玻璃纤维应用于天然橡胶复合材料中，其与橡胶基体具有很好的相互作用力。

【技术实现步骤摘要】
一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维的改性方法
本专利技术涉及一种玻璃纤维改性方法，具体涉及一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维的改性方法。
技术介绍
天然橡胶/玻璃纤维复合材料具有高模量、高硬度和防湿滑性能好等特点，但复合材料的性能优劣受玻璃纤维的性能影响较大。影响玻璃纤维/天然橡胶复合材料性能的因素有很多，归因起来主要由玻璃纤维在橡胶中的分散效果以及玻璃纤维与橡胶、补强体系之间的结合效果决定的。然而玻璃纤维表面光滑，与橡胶基体的粘附力较弱，界面结合情况差，不利于复合材料综合性能的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维的改性方法。本专利技术所提供的天然橡胶复合材料用玻璃纤维的改性方法，包括下述步骤：1)将玻璃纤维置于高锰酸钾水溶液中浸泡，得到高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维；2)将所述高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维置于硅烷偶联剂溶液中浸泡，取出，晾干，高温下反应，得到预处理玻璃纤维；3)将所述预处理玻璃纤维置于过氧化二苯甲酰天然橡胶甲苯溶液(即，由过氧化二苯甲酰，天然橡胶和甲苯组成的溶液)中浸泡，取出，晾干，加热进行接枝反应，即得天然橡胶用改性玻璃纤维。上述方法步骤1)中，所述高锰酸钾水溶液中，高锰酸钾的质量浓度可为0.8～1.0％，所述浸泡的温度可为70～80℃，浸泡的时间可为45～50min。上述方法步骤1)中在浸泡后还包括将浸泡后玻璃纤维从高锰酸钾水溶液中取出晾干的操作。上述方法步骤2)中，所述硅烷偶联剂具体可为γ-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂溶液中，硅烷偶联剂的质量浓度可为1～3％，具体可为2％，所述浸泡的温度可为常温，时间可为20～30min。所述高温下反应的条件为：120～130℃温度下反应20～30min。上述方法步骤3)中，所述过氧化二苯甲酰天然橡胶甲苯溶液中过氧化二苯甲酰的质量浓度可为0.5～1.5％，具体可为1％，天然橡胶的质量浓度可为1.5～3％，具体可为2.5％。所述浸泡的温度可为40～50℃，时间可为15～20min。所述接枝反应的温度可为110±5℃，时间可为1.5～2.0h。通过上述方法制备得到的改性玻璃纤维及所述改性玻璃纤维在制备天然橡胶复合材料中的应用也均属于本专利技术的保护范围。本专利技术的另一目的是提供一种天然橡胶复合材料。本专利技术所提供的天然橡胶复合材料，含有上述改性玻璃纤维。本专利技术通过特殊的工艺对玻璃纤维进行一系列的改性，改性后的玻璃纤维应用于天然橡胶复合材料中，其与橡胶基体具有很好的相互作用力。附图说明图1为由本专利技术方法制备得到的改性玻璃纤维制备得到的天然橡胶/玻璃纤维复合材料的拉伸断面扫描电镜图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例将玻璃纤维置于高锰酸钾水溶液(高锰酸钾的质量浓度为0.8％)中70～80℃温度下浸泡45～50min，将浸泡后玻璃纤维从高锰酸钾水溶液中取出晾干；将所述高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维置于质量浓度为2％的γ-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂溶液中室温下浸泡25min，取出，晾干，120～130℃温度下反应25min，得到预处理玻璃纤维；将所述预处理玻璃纤维置于过氧化二苯甲酰天然橡胶甲苯溶液(过氧化二苯甲酰的质量浓度为1％，天然橡胶质量浓度为2.5％)中浸泡，取出，晾干，加热到110℃进行接枝反应2.0h，得到天然橡胶用改性玻璃纤维。将上述改性纤维与天然橡胶及相关添加剂复合得到天然橡胶/玻璃纤维复合材料。观察所述天然橡胶/玻璃纤维复合材料的拉伸断面扫描电镜图(图1)。从扫描电镜可以看出，在复合材料拉伸过程中，玻璃纤维从复合材料中拔出，但是玻璃纤维表面并不光滑，有橡胶基体附着。说明玻璃纤维与橡胶基体具有很好的相互作用力，进而说明该改性方法对于改善玻璃纤维/天然橡胶复合材料的界面结合效果是有效的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维改性方法，包括下述步骤：1)将玻璃纤维置于高锰酸钾水溶液中浸泡，得到高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维；2)将所述高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维置于硅烷偶联剂溶液中浸泡，取出，晾干，高温下反应，得到预处理玻璃纤维；3)将所述预处理玻璃纤维置于过氧化二苯甲酰天然橡胶甲苯溶液中浸泡，取出，晾干，加热进行接枝反应，即得天然橡胶用改性玻璃纤维。

【技术特征摘要】
1.一种天然橡胶复合材料用玻璃纤维改性方法，包括下述步骤：1)将玻璃纤维置于高锰酸钾水溶液中浸泡，得到高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维；2)将所述高锰酸钾水溶液浸泡后玻璃纤维置于硅烷偶联剂溶液中浸泡，取出，晾干，高温下反应，得到预处理玻璃纤维；3)将所述预处理玻璃纤维置于过氧化二苯甲酰天然橡胶甲苯溶液中浸泡，取出，晾干，加热进行接枝反应，即得天然橡胶用改性玻璃纤维。2.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于：所述方法步骤1)中，所述高锰酸钾水溶液中，高锰酸钾的质量浓度为0.8～1.0％，所述浸泡的温度为70～80℃，时间为45～50min。3.根据权利要求1或2所述的改性方法，其特征在于：所述方法步骤2)中，所述硅烷偶联剂为γ-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂。4.根据权利要求1-3中任一项所述的改性方法，其特征在于：所述方法步骤2)中，所述偶联剂溶液中，偶联剂的质量浓度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王修行，秦蕾，梁高勇，吴毅辉，公方玲，
申请(专利权)人：中国人民解放军六二零二三部队，
类型：发明
国别省市：北京,11