【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种橡胶复合材料，具体涉及一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料及改性方法。属于橡胶材料。
技术介绍
1、丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的共聚物。丁腈橡胶主要用于耐油橡胶制品的制造，被广泛用于汽车、石油、航空、复印等领域，耐油性极好，此外，还具有良好的耐水性、气密性和优良的粘结性能。
2、尽管丁腈橡胶具有较好的耐磨性，但是，近年来随着汽车等行业的高速化发展，带来更快速的磨损和摩擦引起的更高使用温度，进而对丁腈橡胶提出了更高要求。丁腈橡胶的耐温范围为-40～120℃，已经无法满足越来越高的使用需求。因此对丁腈橡胶进行改性处理是非常必要的。
3、人们通过丁腈橡胶合成阶段的改性、多元化共聚、与不同橡胶共混、添加助剂等方法来改善丁腈橡胶的综合性能。其中，添加助剂是生产成本最低的重要技术手段。但是，添加助剂最常见的技术问题是与丁腈橡胶的相容性问题，添加量多，相容性差，直接影响橡胶综合性能，倘若降低助剂的添加量，则对橡胶性能的提升程度有限。
4、专利cn105623004b公开了一种改性丁腈橡胶及制备方法，是以丁腈橡胶、氧化锌、氧化镁、硬脂酸、炭黑、强磨粉、增塑剂、防老剂、硫化剂、促进剂等为原料混炼制得。该专利技术所得改性丁腈橡胶耐磨性尚可，但耐高温性并不算好，仅为100℃。
5、专利申请cn103524807a公开了一种改性丁腈橡胶电缆料，是以丁腈橡胶、天然橡胶、氟橡胶、云母粉、蛭石粉、硼酸锌、炭黑、促进剂、邻苯二甲酸酯、癸二酸丙二醇聚酯、单丁基氧化锡
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料及改性方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
3、一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，是由以下重量份的组分混合制成的：丁腈橡胶100份，乙烯-辛烯共聚物20～30份，炭黑10～15份，n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体8～10份，增塑剂5～10份，防老剂2～3份，促进剂3～5份，硫化剂0.5～1份；其中，所述陶瓷粉体是由钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二硼化钛复合而得。
4、优选的，所述n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体是通过以下方法制备得到的：先将n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入体积浓度20～30％乙醇水溶液中，50～55℃搅拌30～40分钟，接着加入陶瓷粉体，继续保温搅拌2～3小时，300～400w超声分散30～40分钟，过滤取沉淀，干燥即得；其中，n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙醇水溶液、陶瓷粉体的用量比为1g：20～30ml：5～7g。
5、优选的，所述陶瓷粉体是将钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二硼化钛按照质量比1：1～2：2～3混合球磨而得。
6、进一步优选的，球磨的工艺条件为：800～900r/min球磨7～8分钟，300～500r/min球磨40～50分钟，600～700r/min球磨8～10分钟。
7、优选的，所述钇锆复合纳米材料是通过以下方法制备得到的：先将八水氯氧化锆搅拌分散于无水乙醇中，加热至60～70℃，加入氧化钇，自然冷却至室温，加入碳酸氢钾溶液和丙烯酸酯，超声振荡处理，转移至反应釜中进行水热反应，离心取沉淀，去离子水洗涤，即得。
8、进一步优选的，八水氯氧化锆、氧化钇的摩尔比为93～95：5～7，八水氯氧化锆、无水乙醇、碳酸氢钾溶液、丙烯酸酯的用量比为1g：3～4ml：6～8ml：0.005～0.007g，碳酸氢钾溶液的质量浓度为5～8％。
9、进一步优选的，超声振荡处理的工艺条件为：500～700w超声振荡处理20～30分钟。
10、进一步优选的，水热反应的工艺条件为：在6～8mpa和230～240℃条件下水热反应8～10小时。
11、优选的，所述钡掺杂铬酸镧是通过以下方法制备得到的：将三氧化二铬和氧化镧、碳酸钡混合，第一次球磨，以5～10℃/min升温至800～900℃，保温2～3小时，继续以5～10℃/min升温至1300～1400℃，保温4～5小时，第二次球磨即得。
12、进一步优选的，三氧化二铬、氧化镧、碳酸钡的摩尔比为6：5：2。
13、进一步优选的，第一次球磨的工艺条件为：300～500r/min球磨3～5小时；第二次球磨的工艺条件为：300～500r/min球磨5～7小时。
14、优选的，所述增塑剂为增塑剂tp-95，所述防老剂为防老剂rd，所述促进剂为促进剂tmtd，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
15、前述一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料的改性方法，按照配方量，具体步骤如下：
16、(1)先将丁腈橡胶在30～40℃条件下塑炼5～7分钟，接着加入引发剂和乙烯-辛烯共聚物，40～50℃混炼10～15分钟，得到预混料；
17、(2)然后对预混料进行紫外光辐照处理，再加入炭黑、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体、增塑剂、防老剂、促进剂、硫化剂，40～50℃混炼30～40分钟；
18、(3)最后在180～200℃和10～15mpa条件下硫化5～6小时，即得。
19、优选的，步骤(1)中，所述引发剂为过氧化二异丙苯，其用量为丁腈橡胶质量的0.1～0.2％。
20、优选的，步骤(2)中，紫外光辐照处理的工艺条件为：波长200～400nm紫外光以5～10w/cm2辐照度辐照处理60～70s。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术以丁腈橡胶、乙烯-辛烯共聚物、炭黑、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体、增塑剂、防老剂、促进剂、硫化剂等为原料制备得到一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料。该复合材料具有优异的耐磨性和耐高温性能，扩大了丁腈橡胶的适用范围，应用前景广阔。
23、在制备时，先将丁腈橡胶在30～40℃条件下塑炼5～7分钟，接着加入引发剂和乙烯-辛烯共聚物，40～50℃混炼10～15分钟，得到预混料；然后对预混料进行紫外光辐照处理，再加入炭黑、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体、增塑剂、防老剂、促进剂、硫化剂，40～50℃混炼30～40分钟；最后在180～200℃和10～15mpa条件下硫化5～6小时，即得。本专利技术工艺简单，通过接枝反应，将乙烯-辛烯共聚物接枝在丁腈橡胶上，并通过紫外光辐照处理提高橡胶成分与其他成分的充分混合，改善产品性能。
24、陶瓷粉体是由钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二硼化钛复合而得，三者协同作用，改善了复合材料的耐磨性和耐高温性能。陶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，是由以下重量份的组分混合制成的：丁腈橡胶100份，乙烯-辛烯共聚物20～30份，炭黑10～15份，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体8～10份，增塑剂5～10份，防老剂2～3份，促进剂3～5份，硫化剂0.5～1份；其中，所述陶瓷粉体是由钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二硼化钛复合而得。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体是通过以下方法制备得到的：先将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入体积浓度20～30％乙醇水溶液中，50～55℃搅拌30～40分钟，接着加入陶瓷粉体，继续保温搅拌2～3小时，300～400W超声分散30～40分钟，过滤取沉淀，干燥即得；其中，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙醇水溶液、陶瓷粉体的用量比为1g：20～30mL：5～7g。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述陶瓷粉体是将钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述钇锆复合纳米材料是通过以下方法制备得到的：先将八水氯氧化锆搅拌分散于无水乙醇中，加热至60～70℃，加入氧化钇，自然冷却至室温，加入碳酸氢钾溶液和丙烯酸酯，超声振荡处理，转移至反应釜中进行水热反应，离心取沉淀，去离子水洗涤，即得。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述钡掺杂铬酸镧是通过以下方法制备得到的：将三氧化二铬和氧化镧、碳酸钡混合，第一次球磨，以5～10℃/min升温至800～900℃，保温2～3小时，继续以5～10℃/min升温至1300～1400℃，保温4～5小时，第二次球磨即得。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述增塑剂为增塑剂TP-95，所述防老剂为防老剂RD，所述促进剂为促进剂TMTD，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。
7.权利要求1～6中任一项所述一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料的改性方法，其特征在于，按照配方量，具体步骤如下：
8.根据权利要求7所述的改性方法，其特征在于，步骤(1)中，所述引发剂为过氧化二异丙苯，其用量为丁腈橡胶质量的0.1～0.2％。
9.根据权利要求7所述的改性方法，其特征在于，步骤(2)中，紫外光辐照处理的工艺条件为：波长200～400nm紫外光以5～10W/cm2辐照度辐照处理60～70s。
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，是由以下重量份的组分混合制成的：丁腈橡胶100份，乙烯-辛烯共聚物20～30份，炭黑10～15份，n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体8～10份，增塑剂5～10份，防老剂2～3份，促进剂3～5份，硫化剂0.5～1份；其中，所述陶瓷粉体是由钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二硼化钛复合而得。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷改性陶瓷粉体是通过以下方法制备得到的：先将n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷加入体积浓度20～30％乙醇水溶液中，50～55℃搅拌30～40分钟，接着加入陶瓷粉体，继续保温搅拌2～3小时，300～400w超声分散30～40分钟，过滤取沉淀，干燥即得；其中，n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙醇水溶液、陶瓷粉体的用量比为1g：20～30ml：5～7g。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述陶瓷粉体是将钇锆复合纳米材料、钡掺杂铬酸镧、二硼化钛按照质量比1：1～2：2～3混合球磨而得。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉体改性橡胶复合材料，其特征在于，所述钇锆复合纳米材料是通过以...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈广，陈少良，
申请(专利权)人：大同锡纯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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