System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法技术_技高网

一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法技术

技术编号:41928032 阅读:5 留言:0更新日期:2024-07-05 14:25
本发明专利技术公开一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法,首先将废旧胶粉(WRP)超声分散在去离子水中剧烈搅拌使其溶胀,利用含酚羟基的化合物对其进行表面改性,将碳纳米管(CNT)超声分散,利用多酚羟基的粘附作用将CNT粘附在WRP表面;将与WRP同一粒径尺度的氧化铝(Al2O3)与WRP/CNT高速混合均匀,形成WRP/CNT/Al2O3零维/一维异质导热填料,发挥不同维度导热填料的优异导热性能,然后通过熔融剪切共混加到丁苯橡胶(SBR)中,最后在开炼机中加硫化剂、热压硫化制备WRP复合的高导热增强SBR复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废旧胶粉改性橡胶材料领域,尤其涉及一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法


技术介绍

1、环境保护是人类在21世纪面临的重要问题之一,随着环保观念意识的增强,减少废旧橡胶对环境的污染,世界各国已把工业生产的发展方向逐步转向对再生资源和二次能源的开发利用方面,废旧橡胶的处理和回收利用已成为当今世界性的研究热点。废轮胎和其它废橡胶制品对环境的严重污染是一项世界性难题,以废旧轮胎橡胶为主产生的“黑色污染”正引起人们的关注。

2、随着橡胶资源的短缺,尤其是我国橡胶资源大部分依赖进口,如何以低污染、高效、可持续的方式进行废旧橡胶回收、变废为宝变得非常重要。目前,处理废旧胶粉主要采用物理、化学、机械和生物等方法对胶粉表面进行处理,根据应用的需要有目的改变胶粉表面的物理化学性质,以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。胶粉表面改性为提高胶粉使用价值,改变其性能,开拓新的应用领域提供了新的技术手段,对相关应用领域的发展具有重要的实际意义。由于具有三维交联网络的废旧胶粉(wrp)不具备热塑加工性能,在加工与混合过程中仍保持其初始的颗粒形态,与其它热塑性聚合物的相容性差,是否可以对其表面改性并应用于其他领域具有潜在的价值。

3、中国专利cn201010167618.9公开了一种改善废旧橡胶粉表面亲水的方法,通过将废旧胶粉置于等离子体处理装置中,在室温、大气压的开放环境下,将等离子体喷射到废旧胶粉表面,经处理废旧胶粉表面极性增加,表面氧元素和氮元素增加亲水性改善,该处理方法工艺简单,可控性强,然而成本较高不适宜大规模生产。liu等人,journal of cleanerproduction,2020,245,118716,采用改性剂2,2′-二苯并噻唑二磺醚在100℃下与废旧胶粉进行高剪切改性,测试并表征了胶粉改性机理以及改性对胶粉/天然橡胶(nr)复合材料结构和性能的影响。机械化学改性胶粉(mcrp)表面含氧基团含量高于未改性胶粉(urp)。与urp/nr相比,mcrp/nr的抗拉强度提高了31%。但处理过程繁琐,生产成本较高。中国专利202310645738.2公开一种单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青的制备方法,利用单宁酸改性胶粉复合微藻生物油冷补沥青,能够得到高粘弹性能及抗形变能力优异的橡胶沥青,解决了传统冷拌冷补沥青混合料存在的初始强度差、硬化时间长、成型强度不足等问题。然而这些研究并没有充分利用废旧胶粉本身优异的结构及性能优势,对废旧胶粉的表面化学改性及再利用有待进一步研究。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有技术提供一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法,首先将废旧胶粉(wrp)超声分散在去离子水中剧烈搅拌使其溶胀,利用含酚羟基的化合物对其进行表面改性,将碳纳米管(cnt)超声分散,利用多酚羟基的粘附作用将cnt粘附在wrp表面;将与wrp同一粒径尺度的氧化铝(al2o3)与wrp/cnt高速混合均匀,形成wrp/cnt/al2o3零维/一维异质导热填料,然后通过熔融剪切共混加到丁苯橡胶(sbr)中,利用wrp具有一定可塑性而又不熔融的特性,作为体积排斥相迫使导热填料选择性分布在sbr基体中,形成有效导热网络,同时胶粉中的可溶组分能与基体紧密结合,最后开炼机加硫化剂、热压硫化制备wrp复合的高导热增强sbr复合材料,实现废旧胶粉的表面改性及高值化利用。

2、本专利技术的目的由以下技术方案实现,其中所述原料份数除特殊说明外,均为质量份数。

3、一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法,主要原料由以下组分构成,按质量份数计:

4、

5、其中,所述废旧胶粉的目数为20-80目;

6、所述氧化铝的粒径与废旧胶粉的粒径在同一尺度;

7、所述多酚羟基化合物为绿原酸、单宁酸、前花青素、3,4-二羟基苯乙醇中的任一种;

8、所述制备方法包括如下步骤:

9、首先将10-50份废旧胶粉(wrp)超声分散在150-1000ml去离子水中,并剧烈搅拌8-24h使其溶胀,加入2-10份的多酚羟基化合物,在50-95℃下搅拌反应0.5-4h,将3-10份碳纳米管(cnt)超声分散至上述混合液中,利用多酚羟基的粘附作用将cnt粘附在wrp表面,抽滤、洗涤于80℃下真空干燥得到wrp/cnt复合物,待用;

10、将上述处理后的wrp/cnt与10-20份氧化铝(al2o3)置于高速混合机,在1500r/min的条件下混合2-10min,得到wrp/cnt/al2o3零维/一维异质导热填料;将其与丁苯橡胶(sbr)置于转矩流变仪中,于130-190℃、50r/min下剪切6-20min,趁热剪成小块,在开炼机上先后加入2份氧化锌、0.6份硬脂酸、0.7份促进剂cz、0.4份促进剂tmtd、0.4-2.5份硫磺混炼均匀,最后在150-180℃、18mpa下热压10-60min,得到wrp复合的高导热增强sbr复合材料。

11、本专利技术具有如下优点:

12、本专利技术利用多酚羟基化合物对废旧胶粉表面处理,依靠其粘结性将导热碳纳米管粘附在球形胶粉表面,通过高速分散与导热氧化铝固相混合形成零维/一维异质导热填料,充分发挥不同维度导热填料的导热性能优势,同时利用废旧胶粉所具有的一定可塑性而在丁苯橡胶熔体中不会熔融的特性,作为体积排斥相迫使导热填料选择性分布在基体中,形成有效的导热网络,同时胶粉中的可溶组分能与基体紧密结合,在低导热填料含量下赋予复合材料优异的导热性能。该制备方法实现了废旧胶粉的表面改性以及在基体中的良好分散,同时实现了高值化利用,制备的丁苯橡胶复合材料具有优异的力学性能和导热性能,具有一定优势。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法,其特征在于,主要原料由以下组分构成,按质量份数计:

【技术特征摘要】

1.一种利用废旧胶粉复合的高导热增强丁苯橡胶的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:王明江李成杰卢猛马士超韩旭
申请(专利权)人:江苏绿源橡胶资源循环利用创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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